張家港三升鋁業(yè)有限公司
ZhangJiaGang SanSheng Aluminum industry CO.,LTD
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鋁型材表面處理，通常有四種形式：電泳、靜電粉末噴涂、氟碳噴涂、木紋轉(zhuǎn)印。
首先介紹一下電泳
(一)電泳原理：
電泳是電泳涂料在陰陽兩極，施加于電壓作用下，帶電荷之涂料離子移動到陰極，并與陰極表面所產(chǎn)生之堿性作用形成不溶解物，沉積于工件表面。
(二)四個(gè)過程：
(1)電解(分解)
在陰極反應(yīng)為電解反應(yīng)，生成氫氣及氫氧根離子OH，此反應(yīng)造成陰極面形成一高堿性邊界層，當(dāng)陽離子與氫氧根作用成為不溶于水的物質(zhì)，涂膜沉積，方程式為：H2O→OH+H
(2)電泳動(泳動、遷移)
陽離子樹脂及H+在電場作用下，向陰極移動，而陰離子向陽極移動過程。
(3)電沉積(析出)
在被涂工件表面，陽離子樹脂與陰極表面堿性作用，中和而析出不沉積物，沉積于被涂工件上。
(4)電滲(脫水)
涂料固體與工件表面上的涂膜為半透明性的，具有多數(shù)毛細(xì)孔，水被從陰極涂膜中排滲出來，在電場作用下，引起涂膜脫水，而涂膜則吸附于工件表面，而完成整個(gè)電泳過程。
(三)電泳表面處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)：
電泳漆膜具有涂層豐滿、均勻、平整、光滑的優(yōu)點(diǎn)，電泳漆膜的硬度、附著力、耐腐、沖擊性能、滲透性能明顯優(yōu)于其它涂裝工藝。
其缺陷在于，電泳的顏色比較單一，只有幾種顏色(銀白、香檳、金黃、黑色、仿不銹鋼色)。其次，電泳色容易產(chǎn)生色差。
下面介紹一下靜電粉末噴涂
(一)靜電噴涂工藝原理：
用靜電噴粉設(shè)備把粉末涂料噴涂到工件的表面，在靜電作用下，粉末會均勻的吸附于工件表面，形成粉狀的涂層;粉狀涂層經(jīng)過高溫烘烤流平固化，變成效果各異的涂層;噴涂效果在機(jī)械強(qiáng)度、附著力、耐腐蝕、耐老化等方面優(yōu)于噴漆工藝。
(二)靜電粉末噴涂的基本過程
(1)表面預(yù)處理：
對于板金沖壓件可采用化學(xué)前處理法。即：去油→去銹→清洗→磷化(或純化)等。大部份銹蝕或者表面較厚的工件，采用噴砂，拋丸等機(jī)械方法去銹，但機(jī)械除銹后應(yīng)確保工件表面清潔，無法垢。
(2)噴涂：
工件通過輸送鏈進(jìn)入噴粉房的噴槍位置準(zhǔn)備噴涂作業(yè)。靜電發(fā)生器通過噴槍槍口的電極針向工件方向的空間釋放高壓靜電(負(fù)極)，該高壓靜電使從.噴槍口噴出的粉末和壓縮空氣的混合物以及電極周圍空氣電離(帶負(fù)電荷)。工件經(jīng)過掛具通過輸送鏈接地(接地極)，這樣就在噴槍和工件之間形成一個(gè)電場粉末在電場力和壓縮空氣壓力的雙重推動下到達(dá)工件表面，依靠靜電吸引在工件表面形成一層均勻的涂層。
(3)烘烤固化：
噴涂后的工件通過輸送鏈送入180～200℃的烘房內(nèi)加熱，并保溫相應(yīng)的時(shí)間，(15-20分鐘)使之熔化、流平、固化，從而得到我們想要的工件表面效果。(不同的粉末在烘烤溫度和時(shí)間上是各不相同的)。這是在固化工序上應(yīng)注意的。
(三)靜電粉末噴涂的優(yōu)缺點(diǎn)
粉末涂裝的優(yōu)點(diǎn)是：
(1)節(jié)能：由于是一次性成膜，可提高生產(chǎn)率30-40%，降低能耗約30%
(2)污染少：無有機(jī)溶劑揮發(fā)(不含油漆涂料中甲苯、二甲苯等有害氣體)
(3)涂膜性能好：一次性成膜厚度可達(dá)50-80μm，其附著力、耐蝕性等綜合指標(biāo)比較優(yōu)異
(4)色彩多樣，可根據(jù)客戶要求做出各種顏色，且產(chǎn)生色差的幾率低
缺點(diǎn)：
(1)比較鮮艷的顏色容易褪色
(2)表面處理不好的型材表面容易產(chǎn)生橘皮、甚至脫粉
下面介紹一下氟碳噴涂
(一)氟碳噴涂的基本過程：
前處理流程：鋁材的去油去污→水洗→堿洗(脫脂)→水洗→酸洗→水洗→鉻化→水洗→純水洗
噴涂流程：噴底漆→面漆→罩光漆→烘烤(180-250℃)→質(zhì)檢
多層噴涂工藝以三次噴涂(簡稱三噴)，噴底面漆、面漆及罩光漆和二次噴涂(底漆、面漆)。
(1)前處理的目的：在鋁合金型材、板材進(jìn)行噴涂前，工件表面要經(jīng)過去油去污及化學(xué)處理，以產(chǎn)生鉻化膜，增加涂層和金屬表面結(jié)合力和防氧化能力，有利于延長漆膜的使用年限。
(2)底漆涂層：作為封閉底材的底漆涂層，其作用在于提高涂層抗?jié)B透能力，增強(qiáng)對底材的保護(hù)，穩(wěn)定金屬表面層，加強(qiáng)面漆與金屬表面的附著力，可以保證面漆涂層的顏色均勻性，漆層厚度一般為5-10微米。
(3)面漆涂層：面漆涂層是噴涂層關(guān)鍵的一層，在于提供鋁材所需要的裝飾顏色，使鋁材外觀達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且保護(hù)金屬表面不受外界環(huán)境大氣，酸雨，污染的侵蝕，防止紫外線穿透。大大增強(qiáng)抗老化能力，面漆涂層是噴涂中厚的一層漆層，漆層厚度一般為23-30微米。
(4)罩光漆涂層：罩光漆涂層也稱清漆涂層，主要目的是更有效地增強(qiáng)漆層抗外界侵蝕能力，保護(hù)面漆涂層，增加面漆色彩的金屬光澤，外觀更加顏色鮮明，光彩奪目，涂層厚度一般為5-10微米。三噴涂層總厚度一般為40-60微米，特殊需要的可以加厚。
(5)固化處理：三噴涂層一般需要二次固化，鋁材進(jìn)入固化爐處理，固化溫度一般在180℃-250℃之間，固化時(shí)間為15-25分鐘，不同氟碳涂料生產(chǎn)廠家，都會根據(jù)自己的涂料，提供的溫度和時(shí)間。氯碳噴涂廠(鋦油廠)也有的根據(jù)自己經(jīng)驗(yàn)把三噴時(shí)的兩次固化改為一次固化。
(二)氟碳噴涂的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)是：
(1)耐候性—具有抗紫外降解，抗粉化性強(qiáng)，長期保持具有顏色和光澤
(2)耐化學(xué)品性—具有抗酸和液態(tài)堿的侵蝕及不受空氣污染、酸雨的侵襲
(3)耐腐蝕性—空氣中腐蝕粒子的滲透率低，能長期承受惡劣的環(huán)境面不腐蝕
(4)機(jī)械性能——具有級佳的抗沖擊性、耐磨性及優(yōu)良的漆膜柔性、
缺點(diǎn)是：
(1)價(jià)格高昂
(2)如果處理不好，容易產(chǎn)生橘皮
電泳料基本都流向民用市場，噴涂料大量應(yīng)用于工程市場，而氟碳材料基本上只是應(yīng)用于幕墻材料上，現(xiàn)在也有部分高端門窗采用氟碳噴涂。
介紹一下木紋轉(zhuǎn)印
木紋轉(zhuǎn)印型材是指在粉末噴涂或電泳涂漆的基礎(chǔ)上，根據(jù)高溫升華熱滲透原理，通過加熱、加壓，將轉(zhuǎn)印紙或轉(zhuǎn)印膜上的木紋圖案，快速轉(zhuǎn)印并滲透到已經(jīng)噴涂或電泳好的型材上。使生產(chǎn)的木紋型材紋理清晰，立體感強(qiáng)，更能體現(xiàn)木紋的自然感覺，是代替?zhèn)鹘y(tǒng)木材的理想節(jié)能環(huán)保材料。
木紋對鋁材有極強(qiáng)的附著力，無毒、無異味、易清潔。產(chǎn)品紋路清晰逼真、立體感強(qiáng)、外觀裝飾效果好，有返璞歸真，回歸大自然的視覺效果。噴涂鋁型材表面的涂膜，在空氣中不揮發(fā)，不氧化，對環(huán)境沒有任何污染。而沉積在噴涂表面的污物，一經(jīng)清洗，即可恢復(fù)原有的光澤和外觀。
下面詳細(xì)介紹木紋轉(zhuǎn)印的工藝流程
工藝一：適用于大面積或異形基材
一步：選取已經(jīng)噴涂或電泳好了的基材
二步：用木紋熱轉(zhuǎn)印紙把被轉(zhuǎn)印的基材包裹住，用耐高溫膠紙固定住紙的界面，以防木紋熱轉(zhuǎn)印紙松開。（注：木紋熱轉(zhuǎn)印紙正面要與被轉(zhuǎn)印基材的面對貼。）
三步：再在已被木紋熱轉(zhuǎn)印紙包裹住的基材上套住耐高溫且密封性較好的管狀塑料膠袋，然后從塑料膠袋的兩頭抽真空，直至塑料膠袋能充分、有效地緊貼基材。真空的負(fù)壓大小應(yīng)根據(jù)被轉(zhuǎn)印基材的特征和塑料膠袋所能承受的負(fù)壓等因素做適當(dāng)調(diào)整，通常在0.3～0.8Mpa之間。（注：使用塑料膠袋的目的是通過負(fù)壓讓已緊貼基材的塑料膠袋強(qiáng)迫木紋熱轉(zhuǎn)印紙也能充分、有效地緊貼在基材上。）
四步：將已經(jīng)包裹好的基材送至烘箱烘烤，烘烤溫度的高低和時(shí)間的長短應(yīng)根據(jù)被轉(zhuǎn)印基材的特征、要轉(zhuǎn)印紋理的深淺及烘箱的具體性能等綜合因素做適當(dāng)調(diào)整，通常轉(zhuǎn)印的溫度為160～180℃, 時(shí)間為5～8分鐘
五步：從烘箱中取出已被轉(zhuǎn)印的基材，從被轉(zhuǎn)印基材的一端拉掉塑料膠袋（注：此塑料膠袋可得利重復(fù)使用），撕下熱轉(zhuǎn)印紙，做表面清潔
工藝二：適用于平面基材
一步：選取已經(jīng)噴涂或電泳好了的基材
二步：將木紋熱轉(zhuǎn)印紙正面與被轉(zhuǎn)印基材的正面對鋪
三步：平板熱轉(zhuǎn)印機(jī)加壓、加熱，通常轉(zhuǎn)印的溫度為160～180℃,時(shí)間為18～25秒
四步：撕下熱轉(zhuǎn)印紙，使用PET熱轉(zhuǎn)印膜轉(zhuǎn)印：適用于異形基材
五步：用PET熱轉(zhuǎn)印膜把被轉(zhuǎn)印的基材包裹住，用超聲波封口機(jī)把PET熱轉(zhuǎn)印膜封成管狀袋子。（注：PET熱轉(zhuǎn)印膜正面要與被轉(zhuǎn)印基材的被轉(zhuǎn)印面對貼。）
六步：從管狀PET熱轉(zhuǎn)印膜袋子的兩頭抽真空，直至PET熱轉(zhuǎn)印膜能充分、有效地緊貼基材。真空的負(fù)壓大小應(yīng)根據(jù)被轉(zhuǎn)印基材的特征和PET熱轉(zhuǎn)印膜所能承受的負(fù)壓等因素做適當(dāng)調(diào)整，通常在0.3～0.8Mpa之間
七步：將已經(jīng)包裹好的基材送至烘箱烘烤，烘烤溫度的高低和時(shí)間的長短應(yīng)根據(jù)被轉(zhuǎn)印基材的特征、要轉(zhuǎn)印紋理的深淺及烘箱的具體性能等綜合因素做適當(dāng)調(diào)整，通常轉(zhuǎn)印的溫度為160～180℃, 時(shí)間為5～8分鐘
八步：從烘箱中取出已被轉(zhuǎn)印的基材，用手工或機(jī)械吹氣（即用吹氣的方式將PET熱轉(zhuǎn)印膜管狀袋吹爆）的方式除下PET熱轉(zhuǎn)印膜。