Zr-Ti立式无铬化前处置在铝材喷涂临盆 线上的实践

引言

为了提高喷涂型材的附着性和耐蚀性，铝型材喷涂前必需 颠末概况预处置惩罚 ，因为 铬酸盐处置惩罚 手艺 其化学转化膜具有优良 的耐蚀机能 和杰出的自修复能力和 与涂层杰出的附着兼容性，出产操作及工艺节制 对照 简略单纯 ，是以 ，年夜 大都铝型材厂都采取 铬酸盐概况处置惩罚 手艺 。但跟着 情况 问题越来严重，国表里 很多 处所 当局 斟酌 到传统的六价铬及三价铬对情况 的风险 性，和 治理和监管的艰巨，纷纭 出台了严酷限制采取 传统的含铬钝化工艺的情况 政策。

是以 ，无铬化概况处置惩罚 手艺 在铝型材企业出产中的利用是必定 趋向 ，国表里 都在致力于无铬化手艺 方面的研究，今朝 利用的无铬化工艺主要有Zr-Ti系无铬钝化、硅烷处置惩罚 、稀土金属钝化和 阳极氧化处置惩罚 等[1]。但因为 研究标的目的各别 、研究实力良莠不齐 ，无铬钝化工艺手艺 良莠不齐，加上利用企业办理节制 程度 差别 ，企业在采取 无铬化概况处置惩罚 手艺 经常 碰到 批量性脱涂等质量变乱 及客户投诉退货，不但 给企业造成了经济损掉 ，而且影响公司的诺言 度，致使 了企业在利用 无铬化处置惩罚 手艺 有疑虑或掉 去决定信念。在此，本文快要 5年的Zr-Ti系无铬化钝化工艺的利用经验与年夜 家分享。

1、 Zr-Ti系无铬化化学反映机理

1.1 Zr-Ti系无铬钝化膜构造

1.2 钝化道理 及化学成份

在无铬钝化液中存在无机和有机两相，无机物经由过程 与基底的反映构成 氟铝络合物，而且 在金属概况的液层中构成 胶体热力学不不变相，在反映中一旦呈现热力学不屈 衡身分 时，便促使反映向产物一方进行，终究 再次设立建设动力学均衡 ，从而在金属概况敏捷 沉积一层纳米陶瓷，纳米陶瓷构造 示意图及化学成份 以下 图所示。产物中包罗铝氟化物、锆、钛与铝的氧化物及其氢氧化物等等，同时反映溶液中的有机物也同时施展 其杂化感化 ，与纳米陶瓷协同沉积对金属基底进行回护。在此反映中构成 的钝化膜平均 、耐蚀性强，而且因为 杂化感化 ，与金属基底和有机涂层构成 了优良 的结协力 。

2、 立式瀑布前处置惩罚 喷涂出产线的工艺流程及各工序注重事项

2.1 立式铝材喷涂出产线的工艺流程

2.2 各工序注重事项

1)上架：前处置惩罚 脱脂没法 去除的油污或脏物应进行打磨或用乙醇、丙酮、乙二醇等溶剂进行断根。

2)水洗：上架后先颠末一道水洗槽，目的是削减 型材的尘土 带入脱脂槽，避免 脱脂槽遭到 污染，削减 其改换次数。

3)脱脂：

① 脱脂清洁 与否对无铬钝化膜质量黑白起到相当 主要 的感化 ，正常出产时预脱脂槽的槽液比脱脂槽更脏，预脱脂槽主要感化 是除去型材概况的油污，而脱脂槽主如果 对型材进一步侵蚀 ，提高型材的刻蚀量，欧洲Qualicoat尺度 对前处置惩罚 刻蚀量要求年夜 于1g/m2(海边建筑利用 前处置惩罚 刻蚀量年夜 于2g/m2)，刻蚀量的年夜 小由链速(脱脂时候 )、槽液温度、游离酸浓度、F-电位及Al3+浓度决意 。

② 装备 故障、工资 等身分 致使 停产中止 的时候 太长 时，脱脂槽及脱脂槽后纯水洗槽之间的型材粘有槽液未能实时 清洗清洁 ，对钝化膜质量的影响很是年夜 ，可能造成涂层附着性变差;为了不 此情况产生 ，可在此之间安装联动预警喷淋装配 ，当停线时主动 启动喷淋装配 ，实时 把型材上的脱脂液冲刷 清洁 。

4)脱脂后纯水洗：避免对无铬钝化槽液的污染，纯水电导率要求小于80μs/cm，可采取 电导率仪进行在线监测。

5)无铬钝化： 铝型材概况构成 的钝化膜机能 主要体如今 防侵蚀 能力和喷涂涂层的附着性，钝化膜质量受游离酸度、电导率、Al3+浓度、pH、钝化时候 、槽液温度等身分 影响。钝化膜膜重需要节制 在公道 的规模内。若是太低 ，则可能造成局部无钝化膜，其耐侵蚀 性得不到保障，年夜 量实验 讲明其水煮实验 会呈现起泡;若是太高 ，钝化膜则会呈现松散 乃至 起粉等不容易 发觉 现象，造成涂层的附出力 变差，其最典型体现为涂层耐冲击性呈现严重爆裂。是以 ，必需 严酷节制 无铬钝化槽液的工艺参数，包管 钝化膜膜重在公道 的规模内。

因为 是接连出产，钝化槽液浓度会络续耗损而其Al3+则络续积聚 ，所接连出产中为了包管 不变的工艺参数，可采取 主动 加药装配 与主动 排槽装配 连结 槽液的工艺参数均衡 。

在其他前提 不变的情况下，温度越高，钝化膜膜重越年夜 ，而当温度高于40℃时，因为 其上膜速渡过 快，会造成钝化膜质量呈现松散 等缺点 。是以 ，必需 注重季候 性温度转变 ，槽液因冬夏日 温差过年夜 时可对槽液进行恒温节制 或对工艺参数实时 进行调剂 。

在水盆不变的情况下，钝化时候 是由链速节制 的，是以 ，必需 要凭据 现实 出产情况节制 链速，避免因膜重太高 或太低 造成型材涂层机能 下降。

因为 瀑布立式前处置惩罚 的非凡 性，造成了型材下真个 化学反映速度比上端快，是以 钝化膜膜重下端比上端高，如表1所示，是以 ，在工艺制按时必需 要注重型材全段的膜重是不是 在工艺节制 规模以内 ，同时，必需 要注重因装备 故障、工资 等身分 致使 停产中止 的时候 太长 时,钝化液在型材上的反映时候 太长 而引发 膜重太高 对附着性的影响。

6)钝化后水洗：最后一道纯水电导率节制 在30μs/cm以下，采取 电导率仪进行在线监控。

7)烘干：烘干温度节制 在100℃以下，由链速节制 烘干时候 ，包管 型材充裕 烘干。

8)喷涂：换粉时，应计较好所需要的空链长度，避免停链换粉时候 太长 致使 膜重太高 而引发 型材附出力 变差。

9)铝型材机能 检修：除每批次送样按GB5237.4-2008、GB5237.5-2008进行机能 检测外，现场对型材的附出力 进行抽查是很是需要 的;采取 山君 钳曲折 型材端头及对型材进行毁坏性敲打曲折 (如图3)是很是好的一种现场快速检修方式 ，颠末量 年对无铬化处置惩罚 出产的试探 ，小我 认为此方式 在现场快速检修附出力 较为便利，不但 提高型材附出力 检修频率，同时，下降 型材附出力 机能 不及格 批量性报废的风险。

3、 结论

1、利用 Zr-Ti系无铬化前处置惩罚 手艺 时必需 做到邃密 化办理，实时监控工艺参数的转变 及装备 运行状态 ，才能确保产物 质量的不变性;

2、不管 用何种方式 检测附出力 ，现场快速检修型材附着性是很是有需要 的;

3、经由过程 近5年的立式无铬化前处置惩罚 利用，产物 质量很是不变，本人认为利用 无铬化前处置惩罚 手艺 取代 铬化前处置惩罚 手艺 是可行的。