[发明专利]一种铝合金喷涂前处理的方法

说明书

本发明提供了一种铝合金喷涂前处理的方法，主要包括以下步骤：铝合金工件装挂→磨砂处理→酸蚀脱脂处理→水洗→干燥→水洗→纯水洗→沥水→表面成膜处理→烘干→喷涂→固化；其中，所述酸蚀脱脂处理为在放置酸蚀脱脂液并设置超声波振动的浸渍槽中进行。本发明通过液态磨砂料并通过设有震动功能的装置中对铝合金表面形成摩擦、冲击使工件表面的机械性能得到改变，使工件表面实现喷砂、去污，结合超声波震动作用，能加速铝合金表面油脂的去除，获得更加洁净的铝合金表面，能促进后续处理工序的质量；能在铝合金表面形成连续稳定、结合牢固、附着力强和具有保护性能的多层膜层，具有极好的腐蚀阻力。

技术领域

本发明涉及金属表面处理领域，尤其涉及一种铝合金喷涂前处理的方法。

背景技术

铝合金以铝为基的合金总称，主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金是目前世界上产量最大、应用最广的有色金属。因其优异的物理化学性质，在建筑、交通运输、机械制造、电子、包装材料、电力、日用品等领域广泛应用。然而，铝合金在潮湿、含工业气体、燃料气体、盐分和尘埃大气等环境中使用时极易发生腐蚀破坏，缩短其使用寿命。为提高铝合金表面耐蚀性能，改善其装饰性和功能性，铝合金在出厂前必须进行表面处理。在铝合金的表面处理和加工过程中，会用到很多石油类衍生物(矿物油)、动物油脂和植物油脂等油脂类助剂，如防锈油、切削油、冲压油、冷却液、润滑油等。这些油脂类助剂对保护工件和设备，防止其生锈或者腐蚀等具有重要的作用。但与此同时，当这些工件与材料需制成最终产品时，利用油脂类助剂从工件表面清除干净进行表面膜处理工艺。其中，铝合金钝化处理是其表面处理的关键工序，通过形成具有一定耐腐蚀性能和良好的物理吸附能力的化学转化膜，可以大大提高铝材基体与涂层的结合力，增强铝制品的抗腐蚀能力。六价铬酸盐钝化技术由于其化学转化膜优异的耐腐蚀性能和良好的自修复能力，是工业上普遍应用的化学转化表面处理技术。但是，由于六价铬的高毒性，不仅在铝型材生产过程中产生严重的废水、废渣污染，还在其使用、回收过程产生严重的二次污染。

目前，人们开发了多种前金属表面前处理剂，这些金属表面前处理剂对金属表面进行前处理需要较长的时间，在开发了高效能的表调剂后，磷化处理时间大幅减少，袋状构造部位的磷化性方面有很大改善。但广泛使用的金属表面前处理剂中普遍含有元素磷和氮，而这种元素随废弃前处理剂流入环境中造成严重的水体富营养化，引发赤潮、褐潮等环境问题。

如中国专利号为CN102181853 A公开了一种新型铝合金无铬钝化处理液，由下述质量百分比的物质组成:钛酸钾、钛酸钠和钛酸镁盐的混合物20-30％，锆酸钾、锆酸钠和锆酸镁盐的混合物5-15％，改性有机硅树脂5-15％，以及聚氨酯树脂40-50％。该发明所述的新型铝合金无铬钝化处理液，专门用于铝及其合金、镁及其合金的表面处理。当该方法难以在线判断膜的质量，生产过程难以控制。

又如中国专利CN102787310A公开了一种金属表面处理剂，该处理剂使用硅酸盐或硅烷偶联剂作为清洗剂，使其与油污中的脂肪酸甘油酯发生皂化作用形成初生皂，从而使油污转化为水溶性物质而被溶解去除，而其中使用的硅酸钠、硅酸钾等硅酸盐或硅烷偶联剂，这些试剂均有环境污染，而且价格昂贵，生产及使用成本高。

再如专利号为AU2005204598B2公开了一种铝合金喷涂前处理的方法，该无铬钝化液含有以下成分：钝化有效量的含有过渡元素的含氧盐、无机酸及水；所述含有过渡元素的含氧盐为选自含有钛的含氧盐、含有锆的含氧盐、含有铪的含氧盐、含有钒的含氧盐、含有铌的含氧盐、含有钽的含氧盐、含有钼的含氧盐、含有钨的含氧盐、含有锰的含氧盐、含有锝的含氧盐和含有铼的含氧盐；所述含有过渡金属的盐与无机酸的重量比为200～400∶1。所述无铬钝化液还可以含有一种或多种络合剂。该发明提供的无铬钝化液可以从根本上解决了现有的产品镀锌层及钝化液中含有有毒有害的六价铬和三价铬元素的问题，并可真正替代现有的含有六价铬和三价铬的铬酸盐钝化液，实现对电镀锌层和热镀锌层的钝化。但该钝化液存在处理时间长、处理工艺复杂，生产成本高等缺点，距离工业生产有一定的距离。