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鋁型材GB標(biāo)準(zhǔn)
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鋁型材陽極氧化生產(chǎn)工藝GB/T標(biāo)準(zhǔn)推薦
內(nèi)容來源:http://m.ava238.com    作者:武將    發(fā)布日期:2019-11-27 08:35    閱讀次數(shù):2895 次 點擊收藏

1:一般要求

(1)鋁型材上排時,型材之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g距,以保證陽極氧化膜均勻;

(2)臥式生產(chǎn)線鋁型材上排時應(yīng)有一定的傾斜度,傾斜度宜控制在5°左右;

(3)在經(jīng)過每一次處理(如預(yù)處理、陽極氧化處理、著色處理、封孔處理和電泳涂漆處理)之后都至少應(yīng)進行水洗一次;有些處理步驟應(yīng)進行幾次水洗,如堿洗處理、陽極氧化處理和電解著色處理之后至少應(yīng)進行兩次水洗;有些水洗工序應(yīng)采用去離子水進行,如在電泳涂漆之前,宜采用在20℃下測得電導(dǎo)率小于或等于30μm/cm的去離子水中清洗干凈;有條件的情況下,水洗槽中的水應(yīng)進行過濾;

(4)宜考慮水洗槽中水的循環(huán)利用;

(5)在陽極氧化處理前,預(yù)處理完成的鋁型材在水洗槽內(nèi)的停留時間不宜大于30min

(6)陽極氧化處理完成后應(yīng)及時進入水洗槽進行水洗,水洗干凈后應(yīng)及時進入著色槽進行著色處理,以確保著色顏色的均勻性;

(7)臥式生產(chǎn)線鋁型材吊進、吊出槽液時應(yīng)斜進、斜出,傾斜度宜控制在30°左右;

(8)對含鎳鹽著色處理后及含鎳封孔處理后的水洗槽應(yīng)設(shè)置專用排水管,匯集后對廢水中的Ni^2+進行單獨處理;

(9)陽極氧化與陽極氧化電泳涂漆典型工藝見下表所示:

陽極氧化與陽極氧化電泳涂漆典型工藝
序號
工序
處理時間
槽液成分
溫度
備注
1
脫脂
根據(jù)表面要求確定
按脫脂劑供應(yīng)商要求規(guī)定
室溫
可用陽極氧化的廢酸
2
水洗1
0.5min~2min
自來水
室溫
pH>2
3
水洗2
0.5min~2min
自來水
室溫
pH>4
4
堿洗
根據(jù)表面要求確定
30g/L~60g/L氫氧化鈉
40℃~60℃
5
水洗1
0.5min~2min
自來水
室溫
6
水洗2
0.5min~2min
自來水
室溫
7
去灰
2min~5min
130g/L~225g/L硫酸
室溫
可用陽極氧化的廢酸
1min~5min

5g/L~20g/L硝酸

130g/L~225g/L硫酸

室溫
8
水洗1
0.5min~2min
自來水
室溫
9
水洗2
0.5min~2min
自來水
室溫
pH>4
10
陽極氧化
按膜厚而定,一般20min~60min
130g/L~200g/L硫酸,鋁離子濃度為5g/L~20g/L
20℃±2℃
陽極氧化電壓:10V~20V;電流密度:100A/㎡~200A/㎡
11
水洗1
0.5min~2min
自來水
室溫
12
水洗2
0.5min~2min
自來水
室溫
pH>4
13
中和
3min~5min
20g/L的碳酸氫鈉
室溫
專為染色而設(shè),如電解著色,可取消工序
14
水洗
0.5min~2min
自來水
室溫
15
著色
染色
按顏色而定,一般1min~10min
10g/L~20g/L染金黃色用草酸鐵銨或草酸鐵鈉,或按供應(yīng)商技術(shù)要求確定
40℃~55℃
pH值4.0~5.5
電解著色
按顏色深度而定
150g/L±5g/L硫酸鎳,40g/L±5g/L硼酸
25℃~3℃
pH值3.8~4.2
50g/L±5g/L硫酸鎳30g/L±5g/L硼酸
25℃~3℃
pH值3.8~4.2
16
水洗1
0.5min~2min
自來水
室溫
17
水洗2
0.5min~2min
去離子水
室溫
18
封孔
熱封孔
沸水封孔
按2min/μm~3min/μm計算
去離子水
96℃以上
pH值5~8
高溫水蒸氣封孔
10min~15min
去離子水
100℃~110℃
水蒸氣壓力81 060Pa~101 325 Pa
中溫封孔
按封孔劑供應(yīng)商的技術(shù)要求確定
按封孔劑供應(yīng)商技術(shù)要求確定
40℃~80℃
冷封孔
按0.8min/μm~1.2min/μm計算
鎳離子濃度為0.8g/L~2.0g/L,氟離子濃度為0.3g/L~0.8g/L
18℃~32℃
pH值5.5~6.5
19
冷封孔后處理
按0.8min/μm~1.2min/μm計算
去離子水
60℃~80℃
冷封孔后處理前應(yīng)先徹底清洗鋁型材附著的冷封孔溶液
按0.8min/μm~1.2min/μm計算
硫酸鎳濃度為5g/L~10g/L
不低于60℃
20
熱水洗1
3min~6min
去離子水
70℃~80℃
pH值4~6
21
純水洗2
2min~4min
去離子水
室溫
pH值5~6
22
電泳涂漆
2min~4min
丙烯酸系電泳涂料固體分3%~12%
18℃~25℃
pH值7.0~8.5,極間距離,500mm~700mm,極比0.5~1.0
23
水洗1
0.5min~3min
去離子水
室溫
24
水洗2
0.5min~3min
去離子水
室溫
25
滴干
按電泳涂料供應(yīng)商要求確定
26
固化
按電泳涂料供應(yīng)商要求確定

陽極氧化與陽極氧化電泳涂漆典型工藝(表格1)

2:陽極氧化預(yù)處理

(1)脫脂

①陽極氧化處理前都應(yīng)進行脫脂處理,脫脂處理的目的是去除鋁型材表面的油污,以保證堿洗后的鋁型材表面效果均勻,并減少油污對堿洗槽液的污染,從而提高陽極氧化質(zhì)量;

②脫脂處理可選擇適宜的脫脂劑(如硫酸溶液)進行;

③脫脂處理可采用噴淋法或浸漬法;

④槽液濃度應(yīng)符合脫脂劑供應(yīng)商提供的技術(shù)要求;脫脂處理典型工藝如上表1所示:


(2)堿洗

①堿洗處理的目的是去除鋁型材表面自然氧化膜和進一步除掉油污;堿洗是陽極氧化前影響表面質(zhì)量的關(guān)鍵性工序;

②堿洗處理典型工藝如上表1所示:


(3)去灰

①去灰處理的目的是除掉堿洗后殘留在鋁型材表面的黑灰;

②去灰溶液采用酸性溶液,一般采用硫酸溶液或硝酸-硫酸混合溶液;

③去灰溶液采用出光劑時,不宜含氟離子、六價鉻離子及其他有害重金屬離子;

④去灰處理典型工藝見上述表格1


3:陽極氧化處理

(1)總則

主要采用硫酸陽極氧化處理,其他陽極氧化處理(如鉻酸陽極氧化處理、硫酸-草酸陽極氧化處理等)也可使用;陽極氧化處理典型工藝見上述表格1;


(2)陽極氧化槽液成分;

硫酸陽極氧化處理槽中硫酸濃度和鋁離子濃度對槽液的導(dǎo)電性、陽極氧化膜的耐蝕性和耐磨性以及封孔質(zhì)量等都有影響,所以應(yīng)注意控制硫酸濃度和鋁離子濃度;


3)陽極氧化槽液溫度

陽極氧化槽液溫度過高,陽極氧化膜的硬度、耐蝕性和耐磨性差,陽極氧化膜槽液溫度過低陽極氧化膜的透明度和染色性差,易引起著色不均;陽極氧化槽液溫度范圍應(yīng)根據(jù)陽極氧化槽液類型、鋁型材類型、陽極氧化條件以及陽極氧化膜的性能要求等因素確定;


4)陽極氧化電壓

陽極氧化電壓應(yīng)根據(jù)鋁型材類型、陽極氧化槽液類型、陽極氧化槽液濃度、陽極氧化槽液溫度以及攪拌強弱等因素確定;


5)陽極氧化電流密度

恒電流直流陽極氧化是最普通、最常用的方法;電流密度應(yīng)根據(jù)鋁型材類型、陽極氧化槽液類型、陽極氧化槽液濃度、陽極氧化槽液溫度、電源波形以及攪拌強弱等因素確定;


(6)陽極氧化時間

原則上在電流密度恒定時,在一定范圍內(nèi),陽極氧化膜的厚度與陽極氧化時間成正比;在恒電流密度陽極氧化時,就是簡單地用陽極氧化時間來控制陽極氧化膜的厚度,因此陽極氧化時間應(yīng)根據(jù)所需生產(chǎn)的陽極氧化膜厚度來確定;


4:著色

(1)鋁型材陽極氧化著色的方法有電解著色和染色等;電解著色陽極氧化膜封孔性能、耐腐蝕性和耐候性能都比較好,操作成本也比較低,已廣泛應(yīng)用于建筑鋁型材陽極氧化膜的著色工藝;其他著色工藝也可使用,但其產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合GB/T 5237.2GB/T 5237.3的規(guī)定;由于采用的著色工藝不同,其著色工藝參數(shù)也不同,著色槽的槽液成分、槽液溫度和著色時間等工藝參數(shù)應(yīng)按供應(yīng)商提供的技術(shù)要求來確定;著色處理典型工藝請見上述表格1


(2)電解著色處理工藝宜采用配有鎳回收裝置的單鎳鹽著色處理工藝;


5:封孔

(1)總則

①多孔型陽極氧化膜的封孔是保證鋁型材耐腐蝕性、耐候性、耐磨性,從而獲得持久的使用性能的關(guān)鍵工序;常用的封孔處理方法有熱封孔、冷封孔和中溫封孔等;封孔處理典型工藝請參見上述表格1;

②封孔工藝宜從含鎳含氟的冷封孔工藝或中溫封孔工藝逐步發(fā)展成為無鎳無氟的冷封孔工藝或中溫封孔工藝,也可發(fā)展成為熱封孔工藝;


(2)熱封孔

陽極氧化膜的熱封孔主要有沸水封孔及高溫水蒸氣封孔兩大類,其封孔原理都是熱-水合封孔;沸水封孔對水質(zhì)要求非常高,通常情況下,沸水封孔中各種雜質(zhì)的容許含量如下表2所示;


沸水封孔中各種雜質(zhì)的容許含量
雜質(zhì)
AI^3+
Ca^2+
Fe^2+或Fe^3+
Mg^2+
Sn^2+
CI^-
F^-
NO3^-
PO4^3-
SO4^2-
SiO2
C2H2O4
最大容許含量
100
1000
60
1000
400
1000
14
1000
7
450
17
1000

沸水封孔中各種雜質(zhì)的容許含量(表格2)

(1)中溫封孔

目前常用的中溫封孔工藝是無氟含鎳的封孔工藝,其封孔溫度低于沸水封孔溫度,而高于冷封孔溫度;經(jīng)中溫封孔處理后陽極氧化膜的抗熱裂性或柔韌性通常略優(yōu)于冷封孔,對AA15級以上(包括AA15級)的陽極氧化膜,采用中溫封孔較冷封孔更容易保證封孔質(zhì)量,但中溫封孔的陳化時間通常比冷封孔更長;


(2)冷封孔

冷封孔工藝一般是以氟化鎳為主要成分的封孔工藝,通常情況下,冷封孔槽液的雜質(zhì)容許含量如下表3所示;冷封孔之后通過一定的陳化時間才能達(dá)到封孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),陳化時間和陳化效果與環(huán)境溫度、環(huán)境濕度有明顯關(guān)系,通??刹捎美浞饪缀筇幚韥砜焖龠_(dá)到預(yù)期的陳化效果;

冷封孔槽液的雜質(zhì)容許含量
雜質(zhì)
最大容許含量
Na^+、K^+
300
AI^3+
250
NH4^+
1500
PO4^3-
5
SO4^2-
4000

冷封孔槽液的雜質(zhì)容許含量(表格3)

6:電泳涂裝

(1)總則

應(yīng)重點控制好槽液固體分、pH值、電泳溫度、電導(dǎo)率、電泳電壓、電泳時間、極間距離和陽陰極面積之比(極比)等工藝參數(shù),而這些工藝參數(shù)與電泳涂漆設(shè)備、電泳涂料有很大關(guān)系,電泳涂漆鋁型材生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)電泳涂漆設(shè)備的性能和電泳涂料的性質(zhì)選擇合適的電泳涂漆生產(chǎn)工藝;電泳涂漆處理典型工藝請見表1所示;


(2)槽液固體分

槽液固體分是電泳涂漆處理中重要的工藝參數(shù)之一,它與電泳涂層的質(zhì)量密切相關(guān);固體分過低,可導(dǎo)致漆膜變薄,易產(chǎn)生針孔;固體分過高,可導(dǎo)致漆膜厚度不均;


(3)pH

電泳液的pH值是確保電泳樹脂的水溶性以獲得高質(zhì)量電泳涂層的重要參數(shù);pH值過低,電泳樹脂的水溶性差;pH值過高,水的電解加劇而析出大量氣泡,導(dǎo)致泳透率下降;


(4)電泳溫度

在電泳涂漆處理過程中,由于有直流電壓施加于槽液中,使槽液溫度有上升的趨勢,當(dāng)槽液溫度過高時,將會影響漆膜質(zhì)量;


(5)電泳電壓

電泳電壓是由電泳樹脂本身的分子量和結(jié)構(gòu)特性決定的,當(dāng)電泳電壓過低,成膜速度緩慢,甚至無法成膜;電泳電壓與槽液的固體分、溫度、pH值、導(dǎo)電率、極間距離、鋁型材的表面特性等因素有關(guān),因此應(yīng)在特定的電泳液體系中,根據(jù)鋁型材的表面狀況經(jīng)常調(diào)整電泳電壓,使其保持在最佳范圍;


(6)電泳時間

電泳時間應(yīng)根據(jù)所需形成的漆膜厚度來確定,當(dāng)電泳時間過短時漆膜厚度偏低,當(dāng)電泳時間過長時將可能導(dǎo)致漆膜變粗糙;


(7)極間距離和陽陰極面積之比(極比)

極間距離太小,沉積在鋁型材各部位的漆膜厚度不均勻;極間距離太大,電沉積效率降低;陽陰極面積之比(極比)應(yīng)選擇適當(dāng),當(dāng)陽極面積過大時,易產(chǎn)生異常電沉積,漆膜變粗糙;


(8)精制處理

在生產(chǎn)過程中,電泳槽液會逐漸受到雜質(zhì)離子的污染,為了有效去除雜質(zhì)離子,需要進行精制處理;其原理是用離子交換樹脂法把雜質(zhì)離子去除,并對槽液pH值進行調(diào)整;


7:回收處理

在丙烯酸系的陽極電泳涂裝過程中,通常采用RO法(即反滲透法)回收裝置對漆液進行回收處理,以降低漆液的損耗、穩(wěn)定槽液成分,并減少環(huán)境污染;


8:固化

(1)電泳涂漆鋁型材在涂漆之后應(yīng)進行固化,固化條件應(yīng)根據(jù)電泳涂料供應(yīng)商提供的技術(shù)要求來確定,應(yīng)確保漆膜固化完全;


2)固化爐應(yīng)保持清潔;

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