国内铝制品表面处理技术发展概况

国内铝制品表面处理技术发展概况

学校：西北分校

学号：0026840140

姓名：刘海旭

随着铝冶炼和加工技术进展，铝制品现已广泛应用于航空，建材、车辆、船舶、轻工等部门。在国外的先进工业化国家如美、英、日本等国，从二十年代开发工业生产铝制品阳极氧化膜算起，近六十年来，铝制品的表面处理技术进展极为迅速。以轻工产品而言，应用自动化设备，严格的工艺氧化出来的产品，通过胶版印刷，热转移印花着色，电泳涂漆等装饰性处理，将使产品给人以十分美观、精巧的外观。我国的铝制品工业起步较慢，但进展也专门快。从解放初仅有几个小企业到现在已拥有遍布全国一百多个较大企业，年产量超过五万吨。然而随着人民生活水平持续提升，铝制品仍远远不能满足人民生活需求，专门是和国外同类产品相比，在质量和花式品种方面，差距专门大，显示了我国铝制品加工和表面处理技术相对落后。近几年，通过频繁的国内外科技交流，以及科技工作者的努力，试验和采纳了一些新工艺和新技术，但总的来讲，我国铝制品表面处理技术方面尚处于待开发的进展时期。

一、氧化前的表面处理

铝制品材质成份，纯度对铝氧化的氧化膜层质量的阻碍早就为科技工作者所了解。然而在工业生产中，国内铝制品板材的表面加工质量严峻阻碍阳极氧化产品质量，这一矛盾越来越突出。国外铝制品板材均通过铣面处理，平滑如镜，氧化后质量极佳。而我国，铝材往往光泽度不高，气泡，划伤，重皮粗糙等现象十分严峻，经阳极氧化处理后，这些疵点依旧显露出来。装饰性较强的工艺如多种图案印花，热转移印花等由于板材质量表面状态不良而造成成效不佳现象尤为严峻。因此提升板材外观质量就成为保证铝制品氧化最佳质量的重要一环。

在铝制品氧化前除油处理方面，大多数工厂仍沿用弱碱化学除油或苛性钠除油洗白，但近年来，已有越来越多的工厂采纳添加表面活性剂的方法进行除油。利用表面活性剂的专门理化性质、降低表面张力、乳化、增溶发泡和本身对碱、硬水等有良好化学稳固性的作用，来提升了除油净化成效，并使碱性表面形成一层泡沫层，抑制碱雾逸出，减少污染，改善操作条件。如天津铝制品三厂介绍用天津或上海合成洗涤剂厂生产的AS阴离子型表面活性剂进行铝盆洗白，就收到较好的经济成效。其具体工艺是:苛

性钠(NaOH)10%；温度97～100℃；时刻5～7秒。表面活性剂AS添加量约为0.2克/升，视情形增减。

为使铝制品表面光亮平滑，经成型后的铝制品一样都通过机械抛光。但机械抛光后进行氧化，只能得到平滑的氧化膜，光泽度往往还不够。对要求高光泽装饰性氧化膜的产品，经机械抛光后还要进行化学抛光或电解抛光。纯铝或高纯铝镁合金经化学抛光或电解抛光后能获高反射系数的光泽表面，专门是电解抛光，能获得令人十分中意的成效。遗憾的是，一样三酸化学抛光溶液由于含有硝酸(HNO3)，加温操作，分解出二氧化氮(NO2)气体而产生“黄龙”公害。而质量优良稳固的电解抛光液都含有铬酐，从而产生含铬废水、污染环境，造成三废处理咨询题。专门自然，人们都想研试不产生“黄龙”的化学抛光和不含铬的电解抛光工艺。浙江黄岩荧光化学厂生产的“铝件无黄烟化学抛光添加剂WXP”，在北京环保部门协助下通过了鉴定。添加剂WXP系用于磷酸，硫酸型抛光溶液的发亮剂，并兼有抑制酸雾的作用。所用工艺配方是:磷酸(比重d=1.7)工业纯800毫升/升；硫酸(比重d=1.84)工业级200毫升/升；WXP为2毫升/升；温度95～120℃。新配溶液每升应加入3克铝。由于该配方中不含硝酸，因此抛光时不产生“黄龙”公害；抑制酸雾成效也不错。

至于不含铬酐的电解抛光，许多文章都列举了许多配方，大多是在磷酸，硫酸为主的抛光液中加入些有机酸(例如柠檬酸、酒石酸，草酸)或醇(例如乙醇、丁醇、甘油)等，以图通过这些添加剂取代铬酐对铝表面起缓蚀抛光作用。但经试验，这类配方存在成本高，电解液稳固性差等缺点，难于在大工业生产中推广使用。据报导，上海有许多单位已致力于无铬酐电解抛光试验有些厂最近还通过了鉴定。我们期待各地同行在这方面能有突破性的试验成果。

二、氧化工艺

硫酸法、草酸法、铬酸法氧化工艺专门是硫酸阳极氧化法几乎为每一个从事铝制品表面处理的人无所熟知。这几种氧化方法各有其特点和适用范畴，如草酸法，能取得较厚的氧化膜层，氧化膜本身就带些装饰性色彩，但该法成本高，消耗电能大。硫酸法氧化膜层透亮无色，吸色性能好，加

上电解液成份简单稳固，工艺操作容易，成本低，因此更得到广泛应用。但硫酸法槽温操纵范畴小，升温快，往往要加装冷冻设备，这又成为一困难。在日本、早就开发了硫酸—草酸混合酸氧化法，取二者之长、避二者之短，并成为日本的要紧氧化槽液。我国沈阳铝制品厂介绍了采纳混合酸氧化技术，他们举荐的配方是:硫酸10～20%；草酸1～2%；直流电压10～20伏；阳极氧化。

关于氧化液升温冷却方式，哈尔滨铝制品一厂介绍了采纳吉林省四平通用机械厂生产的BXO极式换热器的体会。认为这种换热器成效好。具有投资少，占地少，安装快、换热效率高，耐蚀性强，密封性能好等优点。该换热器较适用于草酸氧化液。至于选用型号大小，可按照槽液量，参照四平通用机械厂所编的“极式换热器选型讲明书”的讲明方法来运算。三、氧化后的精饰

氧化后许多铝制品都还要通过染色或印花喷花等处理，以求得到各种鲜艳色彩或漂亮图案，增加花式品种。1980年通过轻工部鉴定的铝制品转移印花法，能获得花纹清晰，色泽鲜艳，层次丰满的各种彩色图案。铝制品转移印花法又叫升华转移彩色工艺、其差不多原理是用分散性染料特制成转移油墨，按图案要求先印在纸上，制成彩色印花纸，然后将印花纸贴于铝制品的氧化膜上，通过加温热压，使印花纸上的分散染料成气相转移到氧化膜微孔内，形成彩色图案。转移印花法以其超脱传统氧化染色方法的技术使铝制品表面得到彩色图象，因而吸引许多铝制品工企业注意试验和生产。上海，武汉，青岛等地铝制品厂都已投入工业生产。现时期，该工艺成本还偏高，制造转移印花纸要借助于印刷行业，高温加压转移彩色图案大多数还处于手工操作时期。理论上对印花转移的机理探讨得看起来还未十分透彻。较多人认为要紧是在高温加热条件下，转移油墨中的分散染料升华到氧化膜层。但有些试验结果讲明:氧化膜层的厚度和吸附性能也起极重要作用，因此可不能单纯是一种分散染料的简单升华现象。相信随着对转移机理的持续探究，连续改进应用工艺和积存体会，转移印花法将会为铝制品的美化装饰开创一个宽敞的新领域