无铬前处置喷涂铝材出产工艺手艺切磋

1.媒介

历久以来，铬酸盐钝化因操作简单、本钱低廉、质量靠得住，普遍利用于铝型材出产企业的概况处置惩罚。但六价铬具有毒性且易致癌，跟着人们对环保意识的增强，铬酸盐的运用将遭到严厉的限制。欧美国度从70年月最先就进行了无铬替换的研究，而且愈来愈多的行业被制止在前处置惩罚步调中利用有铬工艺。

铬酸盐已被美国等环保协会列为极福寿膏，2000年欧洲议会经由过程ELVs律例定每辆汽车用于零部件概况防护处置惩罚的六价铬用量不得跨越2g，欧盟ROHS限制包罗Cr6+在内的六种成份在电气电子装备的利用。欧洲在2021岁尾将周全制止六家铬在建材行业中的利用。

国内很多处所当局斟酌到传统的铬酸盐钝化中六价铬和三价铬的情况风险性，和治理和监管的艰巨，纷纭出台了严厉限制采取传统的含铬钝化工艺的情况政策。铝型材出产企业在包管产物资量和市场竞争力的条件下，若何积极和科学应对国度处所情况回护司法律例，在包管喷涂产物资量机能的条件下，经济公道地采取无铬钝化喷涂前处置惩罚工艺，适应社会成长潮水，回护情况造福子孙后世，是值得铝型材行业配合切磋和思虑的问题。

2.几种常见的无铬概况处置惩罚手艺

2.1锆钛类处置惩罚

锆钛处置惩罚系统从20世纪80年月最先成长，是今朝为数不多的获得工业化运用的工艺之一。它最早用于易拉罐的概况处置惩罚，后来逐步扩大到汽车、电子、航空、建筑型材等行业。这类工艺的处置惩罚液首要由含钛、锆、铪的金属盐，氟化物，硝酸盐和有机添加剂组成，经由过程浸渍、喷淋的方式构成转化膜。

2.2 硅烷处置惩罚

在硅烷份子中同时存在亲有机和亲无机的两种官能团，经由过程硅烷偶联剂便可以把有机材料和无机材料这两种性质差别很年夜的材料牢凝连系在一路。对铝合金而言，硅烷可与基底铝合金构成极强的Me─O─Si键，而硅烷的有机部门又可与概况涂层构成化学键连系。是以，硅烷处置惩罚可年夜年夜提高概况涂层与基体铝合金的结协力，从而提高铝合金的耐蚀性。

2.3钼酸盐化学转化膜

铝合金概况的钼酸盐转化膜可经由过程两个阶段构成：起首是钼酸根离子在铝合金概况吸附，吸附的钼酸根离子产生了两种分歧的回响反映，一种是与金属/溶液界面处的H+连系，构成钼酸，进一步产生水解回响反映，构成MoO3沉积在铝合金的概况，然后构成内层的MoO(OH)2；另外一部门吸附的钼酸根离子在酸性条件下具有弱氧化性，在铝概况产生还原回响反映，还原产物MoO2与 MoO(OH)2 配合组成了转化膜，转化膜使铝合金概况的耐蚀性获得了增强。

无铬概况处置惩罚手艺还有高锰酸盐转化膜法、钴盐转化膜法、锂盐转化膜法、有机酸转化膜法等等，今朝锆钛系统、硅烷处置惩罚等已在工业上利用，跟着环保要求的进一步增强，各项手艺的进一步成长，无铬概况处置惩罚的工业化运用会加倍普遍。今朝，在铝型材出产企业中，利用较多的是锆钛系和硅烷系统的无铬转化膜喷涂前处置惩罚手艺，我公司采取的是某国际闻名概况处置惩罚供给商供应的锆钛系无铬前处置惩罚产物。

3.锆钛系无铬产物的道理

锆钛系无铬转化膜与传统的铬化处置惩罚比拟力，转化膜的厚度要薄一些，裸膜的耐蚀性响应也要差一些。可是无铬转化膜慎密而且没有裂纹，附着性与较厚的铬化膜比力显得加倍好一些。是以在静电喷涂或液体喷涂以后，有益于连结喷涂层的最好耐蚀性，也就是说，漆膜连系后的整体机能来看，两种化学转化处置惩罚没有不同。

锆钛系无铬产物的成膜机理以下图：

4.我公司的无铬前处置惩罚喷涂出产工艺

我公司的无铬前处置惩罚喷涂出产线是立式出产线，相较卧式前处置惩罚出产线，因为挂料链速的限制，除油槽除油时候一般在1-6min，而卧式出产线的除油时候可到达5-15min，除油不良会直接影响无铬转化工序的顺遂实行，加上无铬转化工序自己的敏感性，为确保终究产物资量的不变性，在全部原材料——出产进程——终究产物的流程中，必需增强监管，确保各项指标在划定的规模内，我公司在原材料节制、出产进程质量监控、制品质量查验三个方面强化经管、狠抓落实，实现了无铬前处置惩罚立式喷涂线的正常运转，产物资量不变，无相干客户投诉。

4.1出产工艺流程图

自来水洗——预脱脂——脱脂——自来水洗——纯水洗——无铬转化——自来水洗——自来水洗——纯水洗——烘干——静电喷涂——固化——下架

4.2原材料查验

4.2.1严厉节制前处置惩罚所用原材料

经与供货厂家调和沟通，严厉依照原材料查验尺度对前处置惩罚所用药品进行查验，对不契合手艺规范的原材料，一概制止用于出产线，由采购人员联系供货商进行退换货，检测中间与出产车间慎密配合，在泉源上节制产物资量。

4.2.2严厉节制上料时的基材质量

对有手套印、时效油斑或石墨印的型材上挂前采取砂布打磨处置惩罚，避免泛起局部除油不清洁。

4.3出产进程质量监控

4.3.1检测中间加年夜各槽液的查验频率

对预脱脂槽和脱脂槽的游离酸及铝离子每4小时测一次，确保到达完整的除油结果；对无铬转化槽的游离酸、PH值、电导率每4小时检测一次，确保无铬转化膜的成形；对脱脂后与无铬转化后的纯水洗PH值和电导率，均采取每4小时检测一次的频率，确保水洗的结果。脱脂槽的刻蚀量要到达1g/㎡以上，无铬转化的膜重节制在20-150 g/㎡，检测频次均为天天一次。

4.3.2出产线工艺员增强监控

出产线工艺员增强对链速、各槽液的PH值、电导率的实时监控，对泛起的工艺参数异常，实时做出调剂，连系检测中间的查验成绩，按照现场的现实经验，使各工艺参数节制在公道的规模内，确保出产工艺的不变性。

4.3.3与供给商亲近合作

约请无铬前处置惩罚药品供给商与粉末供给商到现场指点，针对现实出产中存在的问题，综合多方气力，查找对策，寻觅出系统性解决方案。

4.3.4综合调和理制

对人、机、料、法、环、测的综合调和理制，提高人员积极性、改进装备机能、增强原材料查验、严厉工艺节制参数、改良现场情况、提高查验的效力与结果，实现了出产进程的持续年夜批量不变出产。

4.4制品质量查验

对制品质量查验，质量部门对下架产物加年夜抽检频度，避免泛起批量质量变乱，采取了多种检测方式，如划格、折弯、敲击等，对有异常的产物，实时追溯前面的出产进程；每班均抽样进行涂层常规机能检测，如附出力、滚水附出力、冲击、杯突等；平常检测采取了高压水煮2小时辰划格，用胶带粘贴，无脱落，比GB 5237.4-2008及Qualicoat尺度都加严了要求；对无铬粉末喷涂制品依照GB/T 10125划定进行1000H乙酸盐雾实验,成绩为及格，依照GB/T 1740划定进行 1000H的耐湿热性实验，成绩为及格，依照GB/T 1865-1997划定进行1000H的氙灯照耀加快老化实验，成绩也为及格。

5.结论

本文结协力尔公司利用的锆钛系无铬前处置惩罚喷涂出产工艺，介绍了无铬前处置惩罚喷涂型材出产进程中的原材料节制、出产进程节制、制品质量节制，经由过程这一整套的质量节制系统，包管了无铬前处置惩罚喷涂产物的质量不变性。无铬工艺在国外不变运用了十多年，其喷涂后的机能和有铬相当。因为国表里的环保压力逐步增年夜，特殊是国内持续产生的恶性污染变乱，将加年夜当局对工业污染的节制力度，有铬工艺的综合利用本钱会逐步上升，无铬工艺将会逐步成为新的前处置惩罚方式，利用无铬工艺的前处置惩罚方式，需要增强原材料节制、出产进程节制及制品质量查验，因为今朝还没有专门针对无铬转化处置惩罚涂层的手艺尺度，各类检测方式或尺度要求有待行业内进一步研究与切磋。