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技术:铝型材表面处理的四种常规方式优劣对比
发布时间:2019-09-12 16:13:13

铝型材表面处理,通常有四种形式:电泳、静电粉末喷涂、氟碳喷涂、木纹转印。  

首先介绍一下电泳

  (一) 电泳原理:

  电泳是电泳涂料在阴阳两极,施加于电压作用下,带电荷之涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物,沉积于工件表面。

  (二)四个过程:

  (1)电解(分解)

  在阴极反应最初为电解反应,生成氢气及氢氧根离子 OH ,此反应造成阴极面形成一高碱性边界层,当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质,涂膜沉积,方程式为:H2O→OH+H

  (2)电泳动(泳动、迁移)

  阳离子树脂及 H+ 在电场作用下,向阴极移动,而阴离子向阳极移动过程。

  (3)电沉积(析出)

  在被涂工件表面,阳离子树脂与阴极表面碱性作用,中和而析出不沉积物,沉积于被涂工件上。

  (4)电渗(脱水)

  涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的,具有多数毛细孔,水被从阴极涂膜中排渗出来,在电场作用下,引起涂膜脱水,而涂膜则吸附于工件表面,而完成整个电泳过程。

  (三) 电泳表面处理工艺的优缺点:

  电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点,电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。

  其最大的缺陷在于,电泳的颜色比较单一,只有几种颜色(银白、香槟、金黄、黑色、仿不锈钢色)。其次,电泳色容易产生色差。

  

下面介绍一下静电粉末喷涂

  (一)静电喷涂工艺原理:

  用静电喷粉设备把粉末涂料喷涂到工件的表面,在静电作用下,粉末会均匀的吸附于工件表面,形成粉状的涂层;粉状涂层经过高温烘烤流平固化,变成效果各异的最终涂层;喷涂效果在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面优于喷漆工艺。

  (二)静电粉末喷涂的基本过程

  (1)表面预处理:

  对于板金冲压件可采用化学前处理法。即:去油→去锈→清洗→磷化(或纯化)等。大部份锈蚀或者表面较厚的工件,采用喷砂,抛丸等机械方法去锈,但机械除锈后应确保工件表面清洁,无法垢。

  (2)喷涂:

  工件通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。静电发生器通过喷枪枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负极),该高压静电使从.喷枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物以及电极周围空气电离(带负电荷)。工件经过挂具通过输送链接地(接地极),这样就在喷枪和工件之间形成一个电场粉末在电场力和压缩空气压力的双重推动下到达工件表面,依靠静电吸引在工件表面形成一层均匀的涂层。

  (3)烘烤固化:

  喷涂后的工件通过输送链送入180~200℃的烘房内加热,并保温相应的时间,(15-20分钟)使之熔化、流平、固化,从而得到我们想要的工件表面效果。(不同的粉末在烘烤温度和时间上是各不相同的) 。这是在固化工序上应注意的。

  (三)静电粉末喷涂的优缺点

  粉末涂装的优点是:

  (1)高效节能:由于是一次性成膜,可提高生产率30-40%,降低能耗约30%

  (2)污染少:无有机溶剂挥发(不含油漆涂料中甲苯、二甲苯等有害气体)

  (3)涂膜性能好:一次性成膜厚度可达50-80μm,其附着力、耐蚀性等综合指标比较优异

  (4)色彩多样,可根据客户要求做出各种颜色,且产生色差的几率低

  缺点:

  (1)比较鲜艳的颜色容易褪色

  (2)表面处理不好的型材表面容易产生橘皮、甚至脱粉

涂装设备  

下面介绍一下氟碳喷涂

  (一)氟碳喷涂的基本过程:

  前处理流程:铝材的去油去污→水洗→碱洗(脱脂)→水洗→酸洗→水洗→铬化→水洗→纯水洗

  喷涂流程:喷底漆→面漆→罩光漆→烘烤(180-250℃)→质检

  多层喷涂工艺以三次喷涂(简称三喷),喷底面漆、面漆及罩光漆和二次喷涂(底漆、面漆)。

  (1)前处理的目的:在铝合金型材 、板材进行喷涂前,工件表面要经过去油去污及化学处理,以产生铬化膜,增加涂层和金属表面结合力和防氧化能力,有利于延长漆膜的使用年限。

  (2)底漆涂层:作为封闭底材的底漆涂层,其作用在于提高涂层抗渗透能力,增强对底材的保护,稳定金属表面层,加强面漆与金属表面的附着力,可以保证面漆涂层的颜色均匀性,漆层厚度一般为5-10微米。

  (3)面漆涂层:面漆涂层是喷涂层关键的一层,在于提供铝材所需要的装饰颜色,使铝材外观达到设计要求,并且保护金属表面不受外界环境大气,酸雨,污染的侵蚀,防止紫外线穿透。大大增强抗老化能力,面漆涂层是喷涂中最厚的一层漆层,漆层厚度一般为23-30微米。

  (4)罩光漆涂层:罩光漆涂层也称清漆涂层,主要目的是更有效地增强漆层抗外界侵蚀能力,保护面漆涂层,增加面漆色彩的金属光泽,外观更加颜色鲜明,光彩夺目,涂层厚度一般为5-10微米。三喷涂层总厚度一般为40-60微米,特殊需要的可以加厚。

  (5)固化处理:三喷涂层一般需要二次固化,铝材进入固化炉处理,固化温度一般在180℃-250℃之间,固化时间为15-25分钟,不同氟碳涂料生产厂家 ,都会根据自己的涂料,提供最佳的温度和时间。氯碳喷涂厂(锔油厂)也有的根据自己经验把三喷时的两次固化改为一次固化。

  (二)氟碳喷涂的优缺点

  优点是:

  (1)耐候性—具有抗紫外降解,抗粉化性强,长期保持具有颜色和光泽

  (2)耐化学品性—具有抗酸和液态碱的侵蚀及不受空气污染、酸雨的侵袭

  (3)耐腐蚀性—空气中腐蚀粒子的渗透率低,能长期承受恶劣的环境面不腐蚀

  (4)机械性能——具有级佳的抗冲击性、耐磨性及优良的漆膜柔性、

  缺点是:

  (1)价格高昂

  (2)如果处理不好,容易产生橘皮


电泳料基本都流向民用市场,喷涂料大量应用于工程市场,而氟碳材料基本上只是应用于幕墙材料上,现在也有部分高端门窗采用氟碳喷涂。


最后介绍一下木纹转印

 木纹转印型材是指在粉末喷涂或电泳涂漆的基础上,根据高温升华热渗透原理,通过加热、加压,将转印纸或转印膜上的木纹图案,快速转印并渗透到已经喷涂或电泳好的型材上。使生产的木纹型材纹理清晰,立体感强,更能体现木纹的自然感觉,是代替传统木材的理想节能环保材料。

木纹对铝材有极强的附着力,无毒、无异味、易清洁。产品纹路清晰逼真、立体感强、外观装饰效果好,有返璞归真,回归大自然的视觉效果。喷涂铝型材表面的涂膜,在空气中不挥发,不氧化,对环境没有任何污染。而沉积在喷涂表面的污物,一经清洗,即可恢复原有的光泽和外观。

下面详细介绍木纹转印的工艺流程

工艺一:适用于大面积或异形基材

第一步:选取已经喷涂或电泳好了的基材

第二步:用木纹热转印纸把被转印的基材包裹住,用耐高温胶纸固定住纸的界面,以防木纹热转印纸松开。(注:木纹热转印纸正面要与被转印基材的面对贴。)

第三步:再在已被木纹热转印纸包裹住的基材上套住耐高温且密封性较好的管状塑料胶袋,然后从塑料胶袋的两头抽真空,直至塑料胶袋能充分、有效地紧贴基材。真空的负压大小应根据被转印基材的特征和塑料胶袋所能承受的负压等因素做适当调整,通常在0.3~0.8Mpa之间。(注:使用塑料胶袋的目的是通过负压让 已紧贴基材的塑料胶袋强迫木纹热转印纸也能充分、有效地紧贴在基材上。)

第四步:将已经包裹好的基材送至烘箱烘烤,烘烤温度的高低和时间的长短应根据被转印基材的特征、要转印纹理的深浅及烘箱的具体性能等综合因素做适当调整,通常转印的温度为160~180℃, 时间为5~8分钟

第五步:从烘箱中取出已被转印的基材,从被转印基材的一端拉掉塑料胶袋(注:此塑料胶袋可得利重复使用),撕下热转印纸,做表面清洁


工艺二:适用于平面基材

第一步:选取已经喷涂或电泳好了的基材

第二步:将木纹热转印纸正面与被转印基材的正面对铺

第三步:平板热转印机加压、加热,通常转印的温度为160~180℃,时间为18~25秒

第四步:撕下热转印纸,使用PET热转印膜转印:适用于异形基材

第五步:用PET热转印膜把被转印的基材包裹住,用超声波封口机把PET热转印膜封成管状袋子。(注:PET热转印膜正面要与被转印基材的被转印面对贴。)

第六步:从管状PET热转印膜袋子的两头抽真空,直至PET热转印膜能充分、有效地紧贴基材。真空的负压大小应根据被转印基材的特征和PET热转印膜所能承受的负压等因素做适当调整,通常在0.3~0.8Mpa之间

第七步:将已经包裹好的基材送至烘箱烘烤,烘烤温度的高低和时间的长短应根据被转印基材的特征、要转印纹理的深浅及烘箱的具体性能等综合因素做适当调整,通 常转印的温度为160~180℃, 时间为5~8分钟

第八步:从烘箱中取出已被转印的基材,用手工或机械吹气(即用吹气的方式将PET热转印膜管状袋吹爆)的方式除下PET热转印膜。


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