噴涂后的工業(yè)鋁型材型材具有優(yōu)良的耐蝕性和耐候性，堅固耐用，外觀裝飾好，生產(chǎn)工藝比陽極氧化簡單，環(huán)保安全等特點，在建筑、裝潢、運輸?shù)刃袠I(yè)得到廣泛應(yīng)用。鋁合金型材在噴涂前處理中必須進行化學(xué)清洗和浸蝕，清除其表面粘附的油脂、自然氧化膜和灰塵等污染物，使鋁合金基體裸露出來，形成均勻的活化表面，這是保證鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜質(zhì)量和噴涂質(zhì)量的關(guān)鍵。
本文研究的酸蝕脫脂工藝將傳統(tǒng)工藝的脫脂、堿蝕、除污出光三道工序合為一道工序，降低成本和節(jié)省能源，經(jīng)處理后的鋁合金表面平滑光潔，保持鋁合金原有的光澤，鋁材溶解損耗量和槽液沉淀少，與鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理配套性能好，特別適用于鋁合金型材噴涂前的表面處理。
一、鋁合金型材噴涂前處理工藝
工藝流程：工件裝掛-酸蝕脫脂-水洗--鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理-水洗-純水洗-瀝水-烘干-噴涂-固化。
鋁型材噴涂前處理生產(chǎn)線分為全自動噴淋立式線和間歇式全浸漬臥式線兩種。立式線適用于批量大、形狀簡單的工件，生產(chǎn)效率高，處理質(zhì)量穩(wěn)定，缺點是設(shè)備復(fù)雜、投資大；臥式線適宜處理形狀復(fù)雜的工件，投資少，應(yīng)用廣，缺點是處理速度較慢、生產(chǎn)效率低。
酸蝕脫脂工藝配方和參數(shù)：硫酸（97%），30g/L－50 g/L；氟化氫銨，3 g/L－8 g/L；檸檬酸，2 g/L－4 g/L；硝酸鈉，1 g/L－3 g/L；硫酸鐵，0．5 g/L－1．5 g/L；二丙二醇，1 g/L－2 g/L；脫脂劑，0．1 g/L－0．5 g/L；溫度，5℃－40℃；時間，3min－5min浸漬，1min－3min噴淋；噴淋壓力，0．1MPa－0．2MPa．
二、成分和工藝參數(shù)的影響
1．硫酸
稀硫酸是一種非氧化性的無機酸，對鋁合金型材有輕微的化學(xué)浸蝕作用，使用成本較低，酸霧揮發(fā)性少。硫酸能溶解、剝離鋁及鋁合金表面形成的自然氧化膜；裸露的鋁合金基體與硫酸發(fā)生反應(yīng)，起到活化鋁表面的作用。當(dāng)槽液中硫酸濃度低于30%時，鋁的化學(xué)溶解速度隨硫酸濃度的增加而緩慢地增加，鋁材溶解損耗量少；當(dāng)槽液中硫酸濃度超過30%以后，鋁的腐蝕速度迅速加快，易產(chǎn)生過腐蝕，光亮度下降。一般來說，槽液中硫酸濃度不宜超過15%。
2．氟化氫銨
氟離子在酸蝕脫脂液中作脫除氧化膜的加速劑，能加速溶解鋁表面的氧化膜，消除或減少擠壓模痕和其他缺陷，使鋁型材表面平整光潔、均勻一致。氟是一種體積小、電負(fù)性較強的鹵族元素，對鋁能起強烈的氧化作用，與雜質(zhì)有一定的絡(luò)合能力，能溶解鋁合金表面的錳、銅、硅等合金元素和雜質(zhì)，抑制和除去鋁材上的黑色掛灰，獲得較光亮的金屬表面。氟化氫銨的化學(xué)穩(wěn)定性強于氫氟酸的，對人體皮膚的傷害作用小于氫氟酸的，因此，采用氟化氫銨取代氫氟酸為溶液提供氟離子，在生產(chǎn)中使用比較安全，還可以減輕氟離子對不銹鋼設(shè)備的腐蝕。脫除氧化膜的腐蝕速度隨氟化氫銨濃度的增加而增長，氟化氫銨含量不宜過高，否則反應(yīng)劇烈易造成過腐蝕，降低鋁表面光澤，不利于后續(xù)的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理。
3．檸檬酸
檸檬酸在酸蝕脫脂液中主要起緩蝕作用，能有效地抑制鋁在酸性介質(zhì)中的腐蝕。檸檬酸是三元有機酸，能在鋁基體表面進行物理和化學(xué)吸附，改變金屬/溶液界面的雙電層結(jié)構(gòu)，增加金屬離子化過程的活化能，從而使腐蝕速度減慢，降低鋁材的損耗量，避免發(fā)生過腐蝕。檸檬酸是金屬離子的絡(luò)合劑，能與從酸蝕液中溶解下來的鋁、鎂、鐵等離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，減少槽液中鋁離子的含量，掩蔽槽液中雜質(zhì)的干擾，使溶液穩(wěn)定，減少沉淀，從而延長酸蝕脫脂液的使用壽命。檸檬酸的加入，對減少鋁損耗、降低化工材料消耗、減少槽液沉渣、改善操作條件均有一定的作用。
4．硝酸鈉
硝酸鈉是酸蝕脫脂液中的氧化劑，對鋁合金具有良好的光亮和整平效果。硝酸鈉的作用是使鋁材表面發(fā)生氧化反應(yīng)，形成的氧化鋁鈍化膜遏制了鋁表面凹陷處的酸性擇優(yōu)浸蝕，使鋁型材的腐蝕面平整、光潔。
5．硫酸鐵
三價鐵離子能加速對鋁型材表面進行腐蝕和脫除氧化膜，F(xiàn)e3＋可以在鋁材表面發(fā)生置換反應(yīng)，形成微電池，使鋁表面產(chǎn)生微量氫氣，將油污帶出鋁表面，反應(yīng)過程AL＋ Fe3＋＋2H＋→AL3＋＋Fe2＋＋H2↑。槽液中的氧化劑能將上述反應(yīng)產(chǎn)生的Fe2＋重新氧化成Fe3＋，減少Fe2＋的積累，使槽液穩(wěn)定，因此Fe3＋在反應(yīng)過程中自身不消耗，主要起促進作用，可提高鋁材的除污速度和光潔度。
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