喷涂铝型材无铬前处理工艺流程与详细说明-1

1.无铬前处理所需药品价格、一般消耗与比较

1.1 JH-C2铝材酸脱剂(与原有相同)

价格: 元/kg

一般消耗:6.0~7.0 kg/吨材

说明:无铬前处理JH-C2铝材酸脱剂消耗较高的原因,在于有铬前处理

的蚀刻量只要达到≥0.3g/m2即可,而无铬前处理需预脱脂与脱

脂两道工序,总蚀刻量务必达到≥0.8g/m2,才使无铬转化膜均匀

成膜、保证与漆膜良好接合。

1.2 JH-C4环保型无铬成膜剂

价格: 元/kg

一般消耗:1.8~2.0 kg/吨材

1.3 无铬前处理与有铬前处理两者工艺差异比较

无铬前处理与有铬前处理两者工艺差异见下表1。

表1 无铬前处理与有铬前处理两者比较

2.无铬前处理工艺流程与详细说明

2.1无铬前处理工艺流程 挤压坯料 → 装挂 → 1#水洗 → 预脱脂 → 脱脂 → 2#水洗→ 3#水洗 → 4#纯

水洗 → 无铬成膜 → 5#水洗 → 6#纯水洗 → 烘干 → 待喷涂料

2.2无铬前处理各工序工艺说明

2.2.1 装挂 挂具应由不锈钢材质制作成鱼刺形架子,每根料之间需保持2-10mm的间距。

2.2.2 1#水洗 除去表面附着的锯切铝屑和附着的灰尘等,以节省预脱脂药品、减轻槽液污染。

2.2.3 预脱脂 基本除去表面油污和自然氧化膜。

1)配槽组成

JH-C2酸脱剂 20 - 30 g/L

自来水 余量

2)工艺控制

JH-C2酸脱剂 20 – 80 g/L

F- 0.5 - 1.0 g/L

Al3+ ≯3g/L

时 间 10 - 15min

控液时间 20 – 30s

温 度 常温

3)槽液维护

① JH-C2酸脱剂消耗一般为3.0 - 4.0kg/吨材,应按处理产量与化验结果及时补

加JH-C2酸脱剂,将槽液浓度控制在规定范围内,每次加药量为半桶(15kg)

或一桶(30kg)。

② 对新配槽液,初始阶段JH-C2酸脱剂浓度控制在20 - 40 g/L,F-浓度控制在0.7

- 1.0 g/L;经生产一段时间后的槽液,JH-C2酸脱剂浓度应控制在40 - 80 g/L,

F浓度控制在0.5 - 0.7 g/L。

③ 处理量达一定数量后,槽液需作调整,调整方法:将本槽液废弃,把后道脱脂

槽液抽入作为配槽基液,适当加入一定量的JH-C2酸脱剂与自来水,即可投入

生产。

2.2.4 2#水洗 预脱脂后进入2#水洗,目的是不让相对较脏的预脱脂槽液带入随后的脱

脂槽液内。

2.2.5 脱脂 进一步除净表面油污和自然氧化膜,为下道无铬成膜提供完全清洁、无氧

-

化膜的良好铝基体。

1)配槽组成

JH-C2酸脱剂 20 - 25 g/L

自来水 余量

2)工艺控制

JH-C2酸脱剂 20 – 70 g/L

F- 0.4 - 0.8 g/L

Al3+ ≯3 g/L

时 间 8 - 10min

控液时间 30 – 40s

温 度 常温

3)槽液维护

① JH-C2酸脱剂消耗一般为2.0 - 3.0kg/吨材,应按处理产量与化验结果及时补

加JH-C2酸脱剂,将槽液浓度控制在规定范围内,每次加药量为半桶或一桶。

② 对新配槽液,初始JH-C2酸脱剂浓度控制在20 - 30 g/L,F-浓度控制在0.6 - 0.8

g/L;经生产一段时间后的槽液,JH-C2酸脱剂浓度应控制在30 - 70 g/L,F-

浓度控制在0.4 - 0.6 g/L;。必要时可部分更新槽液,以防止脱脂槽液内Al3+

过多带入无铬成膜槽液。

③ 处理量达一定数量后,槽液需重新配制,配制方法:将本槽液抽入已清空的前

道预脱脂槽内,按配槽浓度加入一定量的JH-C2酸脱剂与自来水,即可投入生

产。

2.2.6 3#水洗与4#纯水洗 洗净表面残留的脱脂槽液。

在正常生产过程中,3#水洗槽应保持一定的溢流量,水质要求pH值≥3;

4#纯水洗水质要求pH值≥5,且电导率≯150us/cm。

2.2.7 无铬成膜 表面生成一层环保型化学转化膜,以提高与漆膜的结合力。

1)配槽组成

JH-C4成膜剂 10 - 18 g/L

纯 水 余量

2)工艺控制

电导率 800 – 1200 us/cm

pH值 2.2 - 2.8

JH-C4成膜剂 8 - 25 g/L

Al3+ ≯0.25 g/L

时间 30 – 60s(根据槽液温度与电导率选取)

控液时间 15 – 20s

温 度 常温

3)槽液维护

优先考虑采用自动加药装置,并根据自动显示的槽液电导率及时调整JH-C4成

膜剂补加速度,必要时可进行部分更新槽液。

4)槽液污染影响及防止措施

①铁离子 即使是在低浓度下,铁离子也会与JH-C4成膜剂中的聚合物絮凝,形成

不溶的凝聚物继而沉积到所处理的铝材表面,影响喷涂产品质量,因此应排除一

切铁离子的来源。铁离子最高允许浓度≯10mg/L(即≯10ppm)。

②磷酸根 磷酸盐会抑制转化膜生成,当采用酸性浸蚀工艺时,应使用不含或少含

磷酸根的酸性浸蚀剂。磷酸根最高允许浓度≯100mg/L(即≯100ppm)。

③铬离子 铬离子很会抑制转化膜生成,最高允许浓度≯1mg/L(即≯1ppm)。如用

原铬化槽配制无铬成膜槽,务必对槽体彻底清洗。

④铝离子 由于铝离子将参与无铬钝化膜形成的反应,当无铬槽液中铝离子浓度达

到0.25 g/L(250ppm)时,无铬钝化膜的性能将急剧下降,为了得到良好的无铬

钝化膜,铝离子浓度≯0.25g/L。

2.2.8 5#水洗 基本洗净残留的无铬成膜槽液,在正常生产过程中,水洗槽应保持一定

的溢流量,水质要求pH值≥4。

2.2.9 6#纯水洗 进一步洗净残留的成膜槽液,纯水洗的水质要求pH值≥5,且电导率

≯100us/cm。

2.2.10 沥干 节省烘干时间与能耗,一般沥干时间为10-20min。

2.2.11 烘干 所处理的铝型材表面温度≯100℃,烘干时间以完全烘干为准。

3.预脱脂槽、脱脂槽Al3+测试方法及频次

取10ml槽液,加50ml水,加数滴酚酞,用NaOH标准溶液滴定由无色变粉红色,记为 V1,取10ml槽液,加50ml水,加两勺KF,数滴酚酞,用NaOH标准溶液滴定由无色变 粉红色,记为V2

游离酸=12.8*V2*C

Al3+ =0.9*(V1-V2)*C

4.1无铬前处理槽液测试方法

1)电导率 优先考虑采用生产现场连续测定显示方式,也可采用每隔生产4小时现场

取样测定方式。

2)pH值 采用仪器或精密pH值试纸测定

3)JH-C4浓度

移取100 mL槽液于250 mL烧杯中,加大约10滴溴酚兰指示剂,摇匀后用氢

氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=0.1 mol/L]滴定,至试液由黄色变为蓝绿色为终

点;记录下所用氢氧化钠标准滴定溶液的毫升数V。按下式计算JH-C4浓度,单

位为克每升(g/L):

JH-C4(g/L) = F.V.C

式中:

F——系数(35);

V——氢氧化钠标准滴定溶液之用量,单位为毫升(mL);

C——氢氧化钠标准滴定溶液之浓度,单位为摩尔每升(mol/L)。

4)Al3+浓度

取槽液400ml,放置至室温,用50ml移液管准确移取50ml槽液分别到A、

B两个300ml的锥形瓶中。

A烧杯加KF0.5~1.0g,加2~3滴酚酞指示剂,用0.1mol/L NaOH溶液滴定,

由无色滴至红色为终点,记录消耗NaOH的体积记为V1 ml

B烧杯加2~3滴酚酞指示剂,用0.1mol/L NaOH溶液滴定,由无色滴至红色

为终点,记录消耗NaOH的体积记为V2 ml

计算:

铝离子浓度(g/l)=0.18*(V2-V1)*f NaOH

备注:0.18为相应浓度的计算系数,A、B为消耗NaOH的体积,f NaOH为

0.1mol/L NaOH溶液的浓度mol/L。

无铬前处理槽液测试频次见表2。

表2 各工艺槽及纯水槽分析项目与频次

1.无铬前处理所需药品价格、一般消耗与比较

1.1 JH-C2铝材酸脱剂(与原有相同)

价格: 元/kg

一般消耗:6.0~7.0 kg/吨材

说明:无铬前处理JH-C2铝材酸脱剂消耗较高的原因,在于有铬前处理

的蚀刻量只要达到≥0.3g/m2即可,而无铬前处理需预脱脂与脱

脂两道工序,总蚀刻量务必达到≥0.8g/m2,才使无铬转化膜均匀

成膜、保证与漆膜良好接合。

1.2 JH-C4环保型无铬成膜剂

价格: 元/kg

一般消耗:1.8~2.0 kg/吨材

1.3 无铬前处理与有铬前处理两者工艺差异比较

无铬前处理与有铬前处理两者工艺差异见下表1。

表1 无铬前处理与有铬前处理两者比较

2.无铬前处理工艺流程与详细说明

2.1无铬前处理工艺流程 挤压坯料 → 装挂 → 1#水洗 → 预脱脂 → 脱脂 → 2#水洗→ 3#水洗 → 4#纯

水洗 → 无铬成膜 → 5#水洗 → 6#纯水洗 → 烘干 → 待喷涂料

2.2无铬前处理各工序工艺说明

2.2.1 装挂 挂具应由不锈钢材质制作成鱼刺形架子,每根料之间需保持2-10mm的间距。

2.2.2 1#水洗 除去表面附着的锯切铝屑和附着的灰尘等,以节省预脱脂药品、减轻槽液污染。

2.2.3 预脱脂 基本除去表面油污和自然氧化膜。

1)配槽组成

JH-C2酸脱剂 20 - 30 g/L

自来水 余量

2)工艺控制

JH-C2酸脱剂 20 – 80 g/L

F- 0.5 - 1.0 g/L

Al3+ ≯3g/L

时 间 10 - 15min

控液时间 20 – 30s

温 度 常温

3)槽液维护

① JH-C2酸脱剂消耗一般为3.0 - 4.0kg/吨材,应按处理产量与化验结果及时补

加JH-C2酸脱剂,将槽液浓度控制在规定范围内,每次加药量为半桶(15kg)

或一桶(30kg)。

② 对新配槽液,初始阶段JH-C2酸脱剂浓度控制在20 - 40 g/L,F-浓度控制在0.7

- 1.0 g/L;经生产一段时间后的槽液,JH-C2酸脱剂浓度应控制在40 - 80 g/L,

F浓度控制在0.5 - 0.7 g/L。

③ 处理量达一定数量后,槽液需作调整,调整方法:将本槽液废弃,把后道脱脂

槽液抽入作为配槽基液,适当加入一定量的JH-C2酸脱剂与自来水,即可投入

生产。

2.2.4 2#水洗 预脱脂后进入2#水洗,目的是不让相对较脏的预脱脂槽液带入随后的脱

脂槽液内。

2.2.5 脱脂 进一步除净表面油污和自然氧化膜,为下道无铬成膜提供完全清洁、无氧

-

化膜的良好铝基体。

1)配槽组成

JH-C2酸脱剂 20 - 25 g/L

自来水 余量

2)工艺控制

JH-C2酸脱剂 20 – 70 g/L

F- 0.4 - 0.8 g/L

Al3+ ≯3 g/L

时 间 8 - 10min

控液时间 30 – 40s

温 度 常温

3)槽液维护

① JH-C2酸脱剂消耗一般为2.0 - 3.0kg/吨材,应按处理产量与化验结果及时补

加JH-C2酸脱剂,将槽液浓度控制在规定范围内,每次加药量为半桶或一桶。

② 对新配槽液,初始JH-C2酸脱剂浓度控制在20 - 30 g/L,F-浓度控制在0.6 - 0.8

g/L;经生产一段时间后的槽液,JH-C2酸脱剂浓度应控制在30 - 70 g/L,F-

浓度控制在0.4 - 0.6 g/L;。必要时可部分更新槽液,以防止脱脂槽液内Al3+

过多带入无铬成膜槽液。

③ 处理量达一定数量后,槽液需重新配制,配制方法:将本槽液抽入已清空的前

道预脱脂槽内,按配槽浓度加入一定量的JH-C2酸脱剂与自来水,即可投入生

产。

2.2.6 3#水洗与4#纯水洗 洗净表面残留的脱脂槽液。

在正常生产过程中,3#水洗槽应保持一定的溢流量,水质要求pH值≥3;

4#纯水洗水质要求pH值≥5,且电导率≯150us/cm。

2.2.7 无铬成膜 表面生成一层环保型化学转化膜,以提高与漆膜的结合力。

1)配槽组成

JH-C4成膜剂 10 - 18 g/L

纯 水 余量

2)工艺控制

电导率 800 – 1200 us/cm

pH值 2.2 - 2.8

JH-C4成膜剂 8 - 25 g/L

Al3+ ≯0.25 g/L

时间 30 – 60s(根据槽液温度与电导率选取)

控液时间 15 – 20s

温 度 常温

3)槽液维护

优先考虑采用自动加药装置,并根据自动显示的槽液电导率及时调整JH-C4成

膜剂补加速度,必要时可进行部分更新槽液。

4)槽液污染影响及防止措施

①铁离子 即使是在低浓度下,铁离子也会与JH-C4成膜剂中的聚合物絮凝,形成

不溶的凝聚物继而沉积到所处理的铝材表面,影响喷涂产品质量,因此应排除一

切铁离子的来源。铁离子最高允许浓度≯10mg/L(即≯10ppm)。

②磷酸根 磷酸盐会抑制转化膜生成,当采用酸性浸蚀工艺时,应使用不含或少含

磷酸根的酸性浸蚀剂。磷酸根最高允许浓度≯100mg/L(即≯100ppm)。

③铬离子 铬离子很会抑制转化膜生成,最高允许浓度≯1mg/L(即≯1ppm)。如用

原铬化槽配制无铬成膜槽,务必对槽体彻底清洗。

④铝离子 由于铝离子将参与无铬钝化膜形成的反应,当无铬槽液中铝离子浓度达

到0.25 g/L(250ppm)时,无铬钝化膜的性能将急剧下降,为了得到良好的无铬

钝化膜,铝离子浓度≯0.25g/L。

2.2.8 5#水洗 基本洗净残留的无铬成膜槽液,在正常生产过程中,水洗槽应保持一定

的溢流量,水质要求pH值≥4。

2.2.9 6#纯水洗 进一步洗净残留的成膜槽液,纯水洗的水质要求pH值≥5,且电导率

≯100us/cm。

2.2.10 沥干 节省烘干时间与能耗,一般沥干时间为10-20min。

2.2.11 烘干 所处理的铝型材表面温度≯100℃,烘干时间以完全烘干为准。

3.预脱脂槽、脱脂槽Al3+测试方法及频次

取10ml槽液,加50ml水,加数滴酚酞,用NaOH标准溶液滴定由无色变粉红色,记为 V1,取10ml槽液,加50ml水,加两勺KF,数滴酚酞,用NaOH标准溶液滴定由无色变 粉红色,记为V2

游离酸=12.8*V2*C

Al3+ =0.9*(V1-V2)*C

4.1无铬前处理槽液测试方法

1)电导率 优先考虑采用生产现场连续测定显示方式,也可采用每隔生产4小时现场

取样测定方式。

2)pH值 采用仪器或精密pH值试纸测定

3)JH-C4浓度

移取100 mL槽液于250 mL烧杯中,加大约10滴溴酚兰指示剂,摇匀后用氢

氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=0.1 mol/L]滴定,至试液由黄色变为蓝绿色为终

点;记录下所用氢氧化钠标准滴定溶液的毫升数V。按下式计算JH-C4浓度,单

位为克每升(g/L):

JH-C4(g/L) = F.V.C

式中:

F——系数(35);

V——氢氧化钠标准滴定溶液之用量,单位为毫升(mL);

C——氢氧化钠标准滴定溶液之浓度,单位为摩尔每升(mol/L)。

4)Al3+浓度

取槽液400ml,放置至室温,用50ml移液管准确移取50ml槽液分别到A、

B两个300ml的锥形瓶中。

A烧杯加KF0.5~1.0g,加2~3滴酚酞指示剂,用0.1mol/L NaOH溶液滴定,

由无色滴至红色为终点,记录消耗NaOH的体积记为V1 ml

B烧杯加2~3滴酚酞指示剂,用0.1mol/L NaOH溶液滴定,由无色滴至红色

为终点,记录消耗NaOH的体积记为V2 ml

计算:

铝离子浓度(g/l)=0.18*(V2-V1)*f NaOH

备注:0.18为相应浓度的计算系数,A、B为消耗NaOH的体积,f NaOH为

0.1mol/L NaOH溶液的浓度mol/L。

无铬前处理槽液测试频次见表2。

表2 各工艺槽及纯水槽分析项目与频次


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