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三种铝型材表面处理方法的原理及优缺点

艾普斯   丨  2018.07.14   丨  12494

为了增加铝材料表面的抗腐蚀性与力学性能,铝型材在挤压过后要进行各种表面处理方式,常用的铝合金材料表面处理方式主要有①阳极氧化处理、②电泳涂装、③粉末喷涂三种,这三种处理方法有着不同的原理,既有着各自的优点,同时也存在一定的缺点,下面简单来分析一下它们的优缺点有哪些。


首先来分析一下铝型材三种表面处理方法的原理:


表面处理方式

主要原理

阳极氧化

以铝材料为阳极放入电解质溶液中,利用电解质的作用,在铝型材表面形成一层致密的氧化膜称之为阳极氧化。

电泳涂装

将电泳涂料在水中溶解,使其发生电解而生成带电粒子,在外电场的作用下,带电粒子向反极移动而沉积于铝型材的表面,形成致密均匀的膜层称之为电泳涂装。

粉末喷涂

将粉末涂料置入喷枪中,在压缩空气的作用下,通过高压静电使粉末粒子吸附于铝型材的表面称之为静电粉末喷涂。


然后来谈一下铝型材三种表面处理方法的不足之处:

1、阳极氧化:氧化膜容易混入杂质而变成黄色;材料容易粘在一起,使型材表面氧化颜色不均匀而形成彩虹色,造成产品的外观不良;型材与冷床的部位易形成黑色或白色的斑点;电解液的温度过高或电解时间过长引起铝型材表面起白色不透明的粉状物;在氧化的过程中,如果型材掉下来,容易造成短路;在碱蚀时如果硫酸的浓度掌控不好,会使型材表面的耐腐蚀性降低;氧化膜表面还易形成烧伤、发白、发黑或呈暗色状等各种外观质量问题。

 

2、电泳涂装:在电泳涂装时如果不严格按照各个工艺流程的要求来操作,如烘烤时间过长、槽液受到污染、槽液的成分不合格等等,都会造成铝型材表面粗糙、起泡、针孔或缩孔、漆斑流痕、光泽度不高、型材表面漆膜不均匀、产生裂纹等各种表面缺陷。

 

3、粉末喷涂:如果原材料质量不好,有灰尘或杂质等混入,会在型材表面产生颗粒;压缩空气不洁净,混入了油污或水也会造成铝型材表面缩孔缺陷;原材料的配方中如果搭配不合理,会影响铝型材产品的硬度、耐冲击性、抗弯曲性等物理性能和耐化学性能;还会造成型材表面不上粉、颜色泛黄等外观不良。


其次来谈一下铝型材三种表面处理方法的优点:

1、阳极氧化:可形成多孔的氧化膜,膜层的硬度可高达500HV;多孔结构的氧化膜还可吸附润滑剂、颜料等以增强材料表面的耐腐蚀性与耐磨性;具有很好的绝缘效果,可防击穿电压大于30V/μm;耐高温性能强,可耐1500℃的高温;利用良好的吸附能力可氧化着色成各种需要的装饰色,广泛应用于航空航天、电子电器、各种型材框架结构的建设以及建筑装饰方面。

 

2、电泳涂装:以水为分散介质,助溶剂很少量,减少空气和水质的污染,不会发生火灾危险;涂料的泳透性很好,可以覆盖到铝型材的边缘和缝隙处,形成致密均匀的氧化膜,整体防腐能力非常强;外观质量高,不会发生流挂现象,也没有溶剂冷凝于型材表面而形成外观不良;采用先进的RO循环系统,使涂料的回收率在98%以上,废水排出量很少,不仅节省了化学涂料,而且降低了环境污染。

3、粉末喷涂:粉末涂料用的树脂分子量比溶液型涂料分子量大,使铝型材表面具有很好的耐化学介质性能;粉末喷涂一次就可以取得50-300μm的涂层,大大减少了涂装次数,节省了工作时间,没有溶液型的涂料在涂装时产生的滴垂现象和针孔缺陷,可能获得较存的膜层,使铝型材产品坚固耐用;颜色丰富多彩,提高装饰效果;对铝基材表面的质量和预处理质量没有前二种处理方法那么严格。

 

最后来谈一下铝型材三种表面处理方法的不足之处:

 

1、阳极氧化:氧化膜容易混入杂质而变成黄色;材料容易粘在一起,使型材表面氧化颜色不均匀而形成彩虹色,造成产品的外观不良;型材与冷床的部位易形成黑色或白色的斑点;电解液的温度过高或电解时间过长引起铝型材表面起白色不透明的粉状物;在氧化的过程中,如果型材掉下来,容易造成短路;在碱蚀时如果硫酸的浓度掌控不好,会使型材表面的耐腐蚀性降低;氧化膜表面还易形成烧伤、发白、发黑或呈暗色状等各种外观质量问题。

 

2、电泳涂装:在电泳涂装时如果不严格按照各个工艺流程的要求来操作,如烘烤时间过长、槽液受到污染、槽液的成分不合格等等,都会造成铝型材表面粗糙、起泡、针孔或缩孔、漆斑流痕、光泽度不高、型材表面漆膜不均匀、产生裂纹等各种表面缺陷。

 

3、粉末喷涂:如果原材料质量不好,有灰尘或杂质等混入,会在型材表面产生颗粒;压缩空气不洁净,混入了油污或水也会造成材料表面缩孔缺陷;原材料的配方中如果搭配不合理,会影响铝型材产品的硬度、耐冲击性、抗弯曲性等物理性能和耐化学性能;还会造成型材表面不上粉、颜色泛黄等外观不良。

 

这三种表面处理方法都有各自特有的优点,同时也存在不同的缺陷,总的来说,静电粉末喷涂的科技成分含量更高,比阳极氧化和电泳涂装具有更广阔的市场前景。



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