(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201310496880.1
(22)申请日 2013.10.21
C25D 11/04(2006.01)
C25D 11/16(2006.01)
B24C 1/04(2006.01)
(71)申请人广东澳美铝业有限公司
地址528137 广东省佛山市三水中心科技工
业区C 区3号（F3、F4）
(72)发明人郑志源 曾志河 周晶哲 张丽辉
(74)专利代理机构佛山东平知识产权事务所
(普通合伙) 44307
代理人
詹仲国
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种铝型材磨砂工艺，其特征
体带动玻璃砂或钢珠砂通过旋转的喷冲击铝型
应以及反应产生氢气作用；c 、碱蚀处理，利用氢
理，将经过碱蚀处理的铝型材在酸性槽液中除掉
碱蚀后残留在铝件表面上的黑挂灰，中和铝型
材表面残留碱液反应的作用；e 、氧化处理，把铝
型材作为阳极施加低压直流电进行的电解氧化；
f 、封孔处理，封孔是通过氧化膜的水化作用，盐的
水解作用以及形成转化膜作用。本发明可明显去
除铝型材表面金属光泽与线纹缺陷，具有良好的
砂面效果。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图2页
(10)申请公布号CN 104562136 A (43)申请公布日2015.04.29
C N 104562136
A
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1.一种铝型材磨砂工艺，其特征在于，它包括如下步骤：
a 、喷砂处理，使用高压气体带动玻璃砂或钢珠砂通过旋转的喷冲击铝型材表面，通过砂粒在铝型材表面冲击出细小凹坑，去除铝型材表面金属光泽与线纹缺陷；
b 、除油处理，利用酸同铝型材发生化学应以及反应产生氢气作用，使铝型材上的油膜附着力降低、变成油滴离开表面；除油完毕应检查型材除油效果，静置后的型材表面应均匀湿润，以水膜28-33秒内不破裂为合格判断标准；
c 、碱蚀处理，利用氢氧化钠与铝型材反应，去除表面污物，除掉自然氧化膜以获得纯净的铝合金基体的过程；
d 、中和处理，将经过碱蚀处理的铝型材在酸性槽液中除掉碱蚀后残留在铝件表面上的黑挂灰，中和铝型材表面残留碱液反应的作用；
e 、氧化处理，把铝型材作为阳极施加低压直流电进行的电解氧化，使铝型材表面生成一层致密的、有孔隙的人工氧化膜；
f 、封孔处理，封孔是通过氧化膜的水化作用，盐的水解作用以及形成转化膜作用。
2.根据权利要求1所述的一种铝型材磨砂工艺，其特征在于，在所述工艺步骤a 中，使用多个32-38Hz 转速的喷，每个喷使用0.6-0.7MPa 的高压气体带动80目-100目的玻璃砂或钢珠砂冲击铝型材基材表面，每个喷的放砂量为500-600克/秒，位于下方喷比上方喷的放砂量增加8-12%，对于要求上平面带凹槽的工件，上方喷放砂量要比正常减少20-40%。
在所述工艺步骤b 过程中，将型材倾斜3-10°进入除油槽，完全入槽后计时，在工艺要求的时间范围内依据生产进度随时吊出，倾斜5°-10°静置10-20秒后，进入水洗槽。
在所述工艺步骤c 过程中，型材进入碱槽后开始计时，时间为30-180秒，到时后吊出倾斜观其表面，表
面状态符合样板要求进入水洗，碱洗不足时补时重新碱蚀30-180秒，如此反复，直至合格。
在所述工艺步骤d 中，型材先按顺序经两道水洗槽反复水洗后倾斜静置10-20秒，完全进入中和槽开始计时，到时吊出，观察表面干净否，不干净可在工艺范围内补时放入，合格吊出水洗；
在所述工艺步骤e 中，型材进入氧化槽，电接触良好后，控制调整电流和时间通电氧化，到时吊出水洗，测氧化膜厚度，合格转入下道工序，膜厚不足补时氧化。
在所述工艺步骤f 封孔处理中，型材进入封孔槽后，打开计时器，时间到，吊起倾斜23-35秒，工检查封孔质量合格后，即可水洗吊下排处，封孔不合格可补时封孔。权 利 要 求 书CN 104562136 A
一种铝型材磨砂工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及铝型材表面处理技术领域，尤其是涉及一种铝型材磨砂工艺。
背景技术
[0002] 现有的大部分铝型材为获得理想的表面效果需要使用酸蚀处理用氟化氢铵作为腐蚀剂对铝材表面
进行不规则的腐蚀，以消除金属光泽和表面线纹等缺陷。其工艺流程如图1所示，而酸蚀处理中使用的氟化氢铵对操作环境、人员均有不良影响，而如果其废水处理不当更可能严重破坏工厂周围环境，且氟化氢铵使用过程中有大量的氟离子排放，对环境的危害很大，针对氟化氢铵使用过程中有大量的氟离子排放对环境的危害很大的问题，势必需要使用更清洁更环保的工艺。当然，现有技术中也有不采用氟化氢铵的铝型材磨砂处理的表面浸蚀工艺，如中国专利公开号为CN101457361A，一种家具用铝型材表面浸蚀散射光亮剂及其浸蚀方法，包括两种不同成分的处理液，处理液①的成分为：氯化铵(NH4Cl)12g·L－1～20g·L－1、氟化氢铵(NH4HF2)20g·L－1～30g·L－1、余量水。处理液②的成分为：氟化钠(NaF)15g·L－1～20g·L－1、高锰酸钾(KMnO4)5g·L－1～10g·L－1、余量水。化学浸蚀的操作流程如下：(1)按常规除油工序清除铝型材表面的油污；(2)进行浸蚀处理，首先将铝型材放入常温的处理液①中浸蚀5min～10min，取出用流动水洗净后再放入常温的处理液②中浸蚀3min～8min，取出用流动水洗净后在质量百分比为20％～30％的稀硝酸溶液中浸洗2min～3min，最后按常规程序氧化、封孔，得到成品。其工艺流程如图1，此工艺方法可使铝型材获得高质量的漫散射磨砂表面，并且生产成本低廉。但从化学反应角度考虑，因为目前的化学制剂仍普遍存在对环境的潜在威胁，为此，寻一种对环境影响更小的不同工艺来制造类似的铝型材表面处理效果已成为铝型材行业中迫切探讨的课题。
发明内容
[0003] 本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种操作简单，可明显去除铝型材表面金属
光泽与线纹缺陷的替代氟化氢铵酸蚀的铝型材磨砂工艺。
[0004] 本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种铝型材磨砂工艺，其特征在于，它包括如下步骤：
[0005] a、喷砂处理，使用高压气体带动玻璃砂或钢珠砂通过旋转的喷冲击铝型材表面，通过砂粒在铝型材表面冲击出类似腐蚀效果的细小凹坑，去除铝型材表面金属光泽与线纹缺陷，并可以采用不同种类的砂来进行处理以获得不同的砂面效果；
[0006] b、除油处理，酸性除油作用机理是酸同铝发生化学应以及反应产生氢气作用，使铝件上的油膜附着力降低甚至变成油滴离开表面，使得在下一步碱蚀中表面油污能轻易去除，均匀碱蚀；除油完毕应检查型材除油效果，静置后的型材表面应均匀湿润，以水膜28-33秒内不破裂为合格判断标准；
[0007] c、碱蚀处理，碱蚀是氢氧化钠与铝件反应，去除表面污物，除掉自然氧化膜以获得
纯净的铝合金基体的过程，目的是活化表面，也有去除挤压条纹、轻微碰划伤缺陷，获得不同反光性表面的作用；
[0008] d、中和处理，中和是在酸性槽液中除掉碱蚀后残留在铝件表面上的黑挂灰，以获得光亮的金属表面，此时也有中和铝件表面残留碱液反应的作用；
[0009] e、氧化处理，阳极氧化就是把铝件作为阳极施加低压直流电进行的电解氧化，使铝件表面生成一层致密的、有孔隙的人工氧化膜；
[0010] f、封孔处理，封孔是通过氧化膜的水化作用，盐的水解作用以及形成转化膜作用，降低氧化膜的表面活性，提高氧化膜的抗粘染能力，防止腐蚀介质浸蚀，提高耐蚀性，以及提高着膜的稳定性，耐光性和耐气候性，延长型材使用寿命的工序过程。
[0011] 作为上述方案的进一步说明，在所述工艺步骤a中，使用多个32-38Hz转速的喷，每个喷使用0.6-0.7MPa的高压气体带动80目-100目的玻璃砂或钢珠砂冲击铝型材基材表面，每个喷的放砂量为500-600克/秒，位于下方喷比上方喷的放砂量增加8-12%，对于要求上平面带凹槽的工件，上方喷放砂量要比正常减少20-40%。
[0012] 在所述工艺步骤b过程中，将型材倾斜3-10°进入除油槽，完全入槽后计时，在工艺要求的时间范围内依据生产进度随时吊出，倾斜5°-10°静置10-20秒后，进入水洗槽。[0013] 在所述工艺步骤c过程中，型材进入碱槽后开始计时，时间为30-180秒，到时后吊出倾斜观其表面，表面状态符合样板要求进入水洗，碱洗不足时补时重新碱蚀30-180秒，如此反复，直至合格。
[0014] 在所述工艺步骤d中，型材先按顺序经两道水洗槽反复水洗后倾斜静置10-20秒，完全进入中和槽开始计时，到时吊出，观察表面干净否，不干净可在工艺范围内补时放入，合格吊出水洗；
[0015] 在所述工艺步骤e中，型材进入氧化槽，电接触良好后，控制调整电流和时间通电氧化，到时吊出水洗，测氧化膜厚度，合格转入下道工序，膜厚不足补时氧化。
[0016] 在所述工艺步骤f封孔处理中，型材进入封孔槽后，打开计时器，时间到，吊起倾斜23-35秒，工检查封孔质量合格后，即可水洗吊下排处，封孔不合格可补时封孔。[0017] 本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
[0018] 本发明采用以高压气体带动玻璃砂冲击铝型材表面，在玻璃砂足够细并且具备足够速度时，可在铝型材表面冲击出类似腐蚀效果的细小凹坑，可明显去除铝型材表面金属光泽与线纹缺陷，而且能针对不同铝型材的表面要求，可以采用不同种类的砂来进行处理以获得不同的砂面效果。
附图说明
[0019] 图1为现有的铝型材磨砂工艺流程图；
[0020] 图2为本发明的铝型材磨砂工艺流程图。
具体实施方式
[0021] 如图2所示，本发明是一种铝型材磨砂工艺，它的工艺步骤如下：
[0022] a、喷砂处理：使用0.6-0.7MPa的高压气体带动80-100目的玻璃砂/钢珠砂，要正确选用砂的规格，在正常转速及放砂量的前提下，如发现喷砂面的粗糙度过小，不能用提高
喷转速的方法来解决，而应该更换粒度较大的砂，以增加打击能量来达到喷砂质量要求；通过32-38Hz转速的多个喷冲击铝型材基材表面，每个喷的放砂量约为500-600克/秒，在下方喷比上方喷增加10%左右，对于上平面带凹槽的工件，上方喷放砂量要比正常减少20-40%，以免槽内积砂过多影响喷砂质量；
[0023] b、除油处理：型材倾斜5°进入除油槽，完全入槽后计时，在3-5分钟内依据生产进度随时吊出，倾斜5°-10°静置10-20秒后，进入水洗槽；
[0024] c、碱蚀处理：除油水洗静置20秒后进入碱槽，到位后开始计时，时间为30-180秒，到时后铃声响，吊出倾斜观其表面，表面状态符合样板要求进入水洗，碱洗不足时补时重新碱蚀30-180秒，如此反复，直至合格；
[0025] d、中和处理：碱蚀后按顺序经二道水洗槽反复水洗后倾斜静置10-20秒，完全进入中和槽开始计时，到时吊出，观察表面干净否，不干净可在工艺范围内补时放入，合格吊出水洗；
[0026] e、氧化处理：中和后水洗吊出紧排，进入氧化槽，电接触良好后，控制调整电流和时间通电氧化，到时，电铃响指示灯亮吊出水洗，测氧化膜厚度，合格转入下道工序，膜厚不足补时氧化；
[0027] f、封孔处理：型材进入封孔槽后，打开计时器，时间到铃声响，吊起倾斜30秒，工检查封孔质量合格后，即可水洗吊下排处，封孔不合格可补时封孔。
[0028] 以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详述。
[0029] 实施例1
[0030] 针对表面砂面要求细小均匀的阳极氧化型材，使用100目玻璃砂进行喷砂处理，喷砂时保持高压气压在接近0.6MPa的下限区域并保证喷以36-38Hz转速旋转，单个喷放砂量约为500-550克/秒；经过喷砂处理后，还要经过18-25g/L的AC除油剂除油处理3-5分钟、40-70g/L的氢氧化钠溶液碱蚀处理2-5分钟、160-200g/L的硝酸硫酸（1：2）混合液中和处理2-5分钟、160-180g/L的硫酸溶液氧化处理20-40分钟（对应的氧化膜厚在10-20μm）和0.8-1.3g/L的镍离子中温封孔处理10-20分钟（每个μm膜厚处理1分钟）五个工序，这五个工序与所述工艺步骤b-步骤f一致。
[0031] 实施例2
[0032] 针对基材表面质量较差，需要使用砂面效果掩盖基材缺陷的情况，调整使用80目玻璃砂进行喷砂处理，喷砂时保持高压气压在接近0.7MPa的上限区域并保证喷以32-34Hz转速旋转，单个喷放砂量约为580-600克/秒；经过喷砂处理后，还要经过18-25g/L的AC除油剂除油处理3-5分钟、40-70g/L的氢
氧化钠溶液碱蚀处理（依表面效果要求决定碱蚀时间）、160-200g/L的硝酸硫酸（1：2）混合液中和处理2-5分钟、160-180g/ L的硫酸溶液氧化处理和0.8-1.3g/L的镍离子中温封孔处理（依膜厚要求决定氧化及封孔时间）五个工序，这五个工序与所述工艺步骤b-步骤f一致。
[0033] 本发明针对氟化氢铵使用过程中有大量的氟离子排放对环境的危害很大的问题，从化学反应角度考虑，因为目前的化学制剂仍普遍存在对环境的潜在威胁，故将研究重心转移到物理处理方面。而为了消除铝型材表面金属光泽与线纹缺陷，一般有打磨和覆盖两种方向。但因为铝型材需要进行阳极氧化，故不能进行物质覆盖。所有只能放在打磨去除的方向上，可传统的打磨处理耗时耗力，特别对断面不规则的铝型材而言几乎难以完成。而
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