1. 前言
隨著市場競爭的日益激烈，用戶對
鋁型材產品的種類和質量要求不斷提高，使得鋁型材加工企業在產品種類上要不斷創新。其中，珍珠黑色鋁型材產品是在純黑色鋁型材產品的表面再涂裝一層透明
電泳漆，使之擁有黑珍珠般的亮麗，因此深受各用戶的青睞，而珍珠黑色鋁型材的工藝控制較常規的香檳色和古銅色的生產控制難度更大，主要體現在生產時易出現顏色發紅、發灰、
氧化膜剝落、漆膜表面無光澤或出現斑點等缺陷，無法滿足用戶的需求。本文就珍珠黑色鋁型材成功的生產工藝技術控制作個扼要介紹，以供同專家起個拋磚引玉的作用。
2. 珍珠黑色鋁型材的生產工藝流程
珍珠黑色鋁型材生產過程的原始材料為擠壓后經人工時效處理后的鋁型材，在預處理采用AC酸性脫脂劑脫脂、堿洗、硫酸中和。鋁型材氧化著色處理，采用硫酸
陽極氧化及單鎳鹽電解著色。其生產工藝流程如圖1所示。
圖1 珍珠黑色鋁型材生產工藝流程
Fig. 1The engineering flow sheet of the pearly black aluminium profiles
3. 生產工藝控制
3.1 合金化學成分控制
擠壓型材的材質對著色的影響在古銅色鋁型材生產中已明顯表露出來，雜鋁含量過多易造成型材古銅色偏青、發灰和無光等技術質量問題。因此，為了提高珍珠黑色
鋁合金型材的質量，必須嚴格地控制擠壓型材的合金成分，其中常用
6063鋁合金的主要化學成分控制見表1所示。
表1 合金主要化學成分控制表
Table 1 The control of the alloying element
|
主要成分（％） |
雜質成分（％） |
|
Mg |
Si |
Fe |
Cu |
Zn |
|
0.5～0.75 |
0.43～0.60 |
＜0.2 |
＜0.08 |
＜0.04 |
3.2 擠壓工藝控制
對6063鋁合金型材，國內外普遍采用的是在
擠壓機出料臺上風冷淬火的
熱處理技術，故要求擠壓件出模溫度必須達到淬火溫度，使Mg
2Si強化相完全固溶。溫度過低，不能充分固溶；溫度過高會形成粗大的晶粒組織,尤其當出口溫度超過595℃時，材料可能發生過燒和Mg
2Si相富集析出，從而使型材在陽極氧化過程中造成氧化膜內捕集Mg
2Si而呈灰色，同時易形成粗大的再結晶組織，著色無光。因此，擠壓型材最佳出模溫度應控制在515～530℃。
3.3 預處理工藝條件
預處理主要是指脫脂、堿洗、中和和水洗四個過程，表面預處理的目的主要是去除鋁型材表面油污、自然氧化膜。在預處理過程中，脫脂要干凈，若除油不徹底，易出現斑點。堿洗是預處理工藝中最關鍵的步驟，堿洗劑以及添加劑，反應溫度、時間等不同程度地影響著鋁型材的表面光澤質量。其主要工藝技術參數如表2所示。
表2 預處理的工藝參數表
Table 2 The technological parameter of the pretreatment
|
工序名稱 |
槽液成分 |
參數 |
溫度
(℃) |
時間
(min) |
|
脫脂 |
AC脫脂劑 |
2％～3％ |
25～35 |
3～5 |
|
水洗 |
自來水 |
室溫 |
1～3 |
|
堿蝕 |
NaOH |
NaOH：45～55 g/L
Al3+：30～75 g/L
總堿度：150～165 |
50～60 |
2～4 |
|
水洗 |
自來水 |
PH≤12 |
室溫 |
1～3 |
|
水洗 |
自來水 |
PH≤10 |
室溫 |
1～3 |
|
中和 |
H2SO4 |
185～220g/L |
室溫 |
3～5 |
在表2的工藝技術參數條件下，預處理的主要特點是：
(1) 腐蝕時間延長至新槽時的2倍也不會發生過腐蝕；
(2) 腐蝕時間延長至新槽時的2倍也不會發生過腐蝕；
(3) 腐蝕出來的型材光潔度優于鋁離子含量更高時；
(4) 堿蝕溫度不宜高于6O℃，時間控制在2～4min內。
3.4 氧化工藝條件
3.4.1 陽極氧化失光
黑色外觀的視覺黑色深度與表面光亮度有很大關系，材料越光亮，外觀越趨于純黑色。對于著純黑色的型材，要控制陽極氧化電流密度，在硫酸質量濃度165～185g／L條件下，電流密度應取120～140A／㎡為宜。電流密度越大，失光越嚴重，且氧化膜的孔隙率越小，不利于后道工序著色顆粒的電沉積。
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