刘世开;汶林虎;刘红梅
【摘 要】对现代航空零件表面处理质量的要求不仅日益提高,而且要求生产能减轻对环境的污染,实现清洁生产.本文分析了铝合金阳极氧化生产线存在的问题,应用现代材料和现代控制技术进行了改造设计,以达到既提高现代航空铝合金零件性能的要求,又减轻对环境的污染,尤其是废水处理达到国家一级排放标准,实现清洁生产的目标.
【期刊名称】《现代机械》
【年(卷),期】折叠耳机2013(000)002
【总页数】5页(P90-94)
【关键词】铝合金;阳极氧化生产线;改造设计;废水处理;清洁生产
【作 者】刘世开;汶林虎;刘红梅
拉长虾【作者单位】陕西昕宇表面工程有限公司,陕西西安710077
【正文语种】中 文
【中图分类】TG177
铝合金广泛应用于现代航空领域的零件制造。通过阳极氧化工艺，可以提高航空铝合金零件的耐磨、耐蚀、耐气候腐蚀的性能［1］。同时形成的氧化膜，可以着制成各种彩膜，提高与有机涂层的结合力。阳极氧化生产线的质量、自动化与检测水平，决定了铝合金阳极氧化的产品质量和生产效率。
上世纪九十年代初，我国航空企业相继投资建设了一批铝合金阳极氧化生产线，但整体技术水平不高，技术落后。存在铝合金阳极氧化生产线槽钢极易生锈，与贴塑表面脱开时，容易造成槽体大面积渗漏;自动化控制水平低;废水排放达不到新的环保要求等［2］。总之，目前的铝合金阳极氧化生产线已经不能适应现代生产的要求和环保要求，需进行改造。 1 铝合金阳极氧化生产线的工艺及其布局
航空铝合金阳极氧化生产工艺包括硫酸阳极氧化、铬酸阳极氧化、硬质阳极氧化、化学氧
化和阿洛丁处理，如图1、图2、图3、图4、图5。同时，根据工艺参数确定铝合金阳极氧化生产线的电源、加热和冷却温度，依据零件大小确定各种处理槽的尺寸［3］。
铝合金阳极氧化生产线采用U 字型布置，有利于减少操作工转移零件的时间，提高生产效率。生产线能完成多种氧化工艺，采用高轨行车进行工件的输送，采用自动小车进行生产线间的连接。 2 铝合金阳极氧化生产线的改造设计
2.1 槽体
改造后的铝合金阳极氧化生产线的槽体不再采用水泥槽体与碳钢钢板贴塑的方法制作，而采用PP板和不锈钢板。
PP 板为聚炳烯板，其透明度和光泽度低，具有抗冲击和耐化性、耐热性，且无毒、无味、耐蚀，是当前符合环保要求的工程塑料之一。PP 板不存在开裂问题，软化温度在150℃，且厚度均匀、表面光滑平整，易焊接和加工。因此不需要在高温环境下工作的槽体，可大量采用PP 板制作，从而能够解决碳钢槽体存在的诸多问题，如在铝合金阳极氧化生产线中，
除油、温水洗、冷水洗、出光、阿洛丁、化学氧化、硬质阳极氧化、铬酸阳极氧化、硫酸阳极氧化、纯水封闭的槽体。
在70℃以上高温环境下工作的槽体，可以采用不锈钢SU304 材料制作。如纯水封闭、稀铬酸盐封闭、重铬酸盐封闭、醋酸镍封闭、热纯水洗的槽体。
PP 板的槽体采用自动塑料开锯机进行下料。下料精确无毛边，采用热弯成形后焊接，焊缝处牢固，美观，连续，均匀，槽体设方管(Q235)加强筋，有足够的强度，加强筋外用6 mm 的PP 板外包密封。不锈钢槽的腰部加强筋用槽钢、方管加强，内部衬2.0 mm SUS304 不锈钢板，且用1.0 mm SUS304 不锈钢板外包密封。漂洗水槽设置溢流口，下沿距离槽沿200 ～250 mm。溢流口经过溢流管、汇集到槽侧的相应污水排放管道内。酸洗槽等需排风的PP槽的排风罩与槽体制作为一体，保证良好的抽风效果，同时使线体槽面平齐，增加线体的美观性。
槽面非导电V 型支撑座，采用耐腐蚀的PP 座，安装在生产线长度方向两侧，用于支撑工件吊挂极杆。导电极座的阴阳极座均为铜座，阴极座为“V”型座，与阴阳极杆紧密接触，利于导电，极座与支撑轨之间绝缘。V 型座固定采用不锈钢螺栓固定。阴极杆(极板吊杆)采用
铜管内穿钢管，固定在槽两侧，中设支撑，外设保护罩。阳极杆采用不锈钢方管外敷铜排;极杆两端安装“V”型座材质为紫铜。极杆护罩采用UPVC 管，防止工件运行中溶液直接滴落到极杆上引起极杆的腐蚀。为防止工件提起运动过程中溶液滴落地面，相邻槽间设置过槽盖板，过槽盖板采用PP 板制作。
2.2 阴阳极导电装置
阴阳极导电装置采用隐藏式安装，以保持生产线整齐和有利于加装槽盖，同时保证使用、更换方便。阳极杆采用紫铜管，固定在槽两侧，中设支撑，外设保护罩。工件吊挂应保证强度，吊挂稳定，接触好;极杆两端安装“V”型座与极座以及槽体两端的“V”型座能很好的啮合，不会发生偏倒等现象，极杆两端安装“V”型座，材质应为紫铜。设计时应保证阴、阳极清理，使用方便。
2.3 挂杆支撑座
对于没有电源的槽体槽内均加装支撑座，在工作过程中可将工件挂杆放在支撑座上，以减轻操作人员的劳动强度。
2.4 上水管
上水管采用PPR 材料管材和PPR 阀门及相配套的管件组成，具有寿命长，防腐性能好，安装维修方便的特点。每个槽体应有单独上水支管和阀门。上水管路至槽内部分设计为内藏式，其他部分均由生产线护板遮盖。各类生产用水采用一条主管线送到各槽下，由支管线送入槽体。管路设计、安装应清晰、整齐。管路排列整齐合理、管件应具有很好的强度，长时间使用保证不变形。所有管路在设计、安装上均应考虑使用、维修及更换方便，且应无渗漏现象。
2.5 废水排放
废水按照分类排放原则设计，经各类总管分别排入各类废水处理池，进行净化处理。废水管路系统采用UPVC 管材、管件制作。由槽至废水主管的支管应采用DN50 的UPVC 管材、管件制作，管路排放通畅，检修维护方便。
2.6 槽液空气搅拌
槽内安装空气搅拌装置。空气搅拌总管采用不锈钢管材制作，排列整齐有明确标识;空气搅
拌气源阀门统一设在各槽内操作面方向左侧，槽内搅拌管采用与槽体材料相同的材料。空气搅拌管在槽内呈H 型排布，拆装方便，便于定期清理，防止喷气孔堵塞。系统安装截止阀用于开关压缩空气，安装单向回止阀，以防槽液倒流，在每条生产线压缩空气主管路的顶头部位安装油水分离器。油水分离器及气源阀门选用应注重质量。
2.7 废气排放
槽体与吸风罩设计为连体结构，不占用操作空间，且强度好，长期使用不变形。吸风罩的排风通道、吸风口的气动性能要好，风阻、风噪低。支风管上装有PVC 材料制作的风量调节阀，以保证各镀槽的排风效果。废气经各支风管排至相应的室内主风管。
槽体与主风管之间的支风管采用PVC 管制作，支风管上装有PVC 材料制作的风量调节阀，以保证各槽的排风效果。室内吸风主管道采用PVC 管材制成，管径设计应合理，强度高、风阻小。室外主风管采用玻璃钢材料制作，风道壁厚度≥5.0 mm，排气筒高度应符合环保要求。本生产线共分为两类废气:酸碱废气、含铬废气。含酸碱废气采用两级喷淋酸碱中和玻璃钢废气净化塔处理。系统设定循环液的PH 值的上限与下限，用PH 计控制计量泵自动跟踪加药，保证废气处理效果;除定期巡回检查外，实现无人操作。含铬废气采用高效
腾荷
hg(scn)2喷气式飞行器铬雾净化回收器处理，风机选用离心式玻璃钢风机，具有重量轻、强度高、耐腐蚀、性能好、不易老化、噪音低等特点。风机颜同风管一样。净化后废液排入废水处理系统处理排放。所有废气均处理达标后排放。
2.8 槽液循环过滤tf2o
阳极氧化生产线中化学除油槽、碱腐蚀槽、硬质阳极氧化(2 个)、铬酸阳极氧化、硫酸阳极氧化、重铬酸钾封闭槽、染黑槽，共8 个工艺槽各配置一台在线循环过滤机，对槽液进行在线连续过滤。过滤机配用新型全密封强磁力驱动泵，具备断液、断相、相序电子保护装置。循环过滤能通过安装在护板上的控制开关手动控制，也可通过计算机控制系统自动控制。
2.9 生产线操作踏板与支架
生产线两侧安装钢结构支架，支架上敷设玻璃钢格栅。上下水、排风、蒸汽、压缩空气主管路均安装在格栅下。同时，保证便于操作地面至槽体上平面距离为800 mm。
2.10 槽端控制盒
生产线上阳极氧化电源、加热系统、风机、过滤机、空气搅拌、制冷系统等设备的手动控制装置，均按槽位分别配置一个槽端控制盒，安装在操作平台上槽体操作面一侧，与槽体相对应的位置。控制盒防腐性能要好，配有声光报警装置、急停按钮。电线电缆的敷设方式:均为桥架明敷，并接地良好;动力线和控制线在线槽内分开敷设，分线、接线处加装分线盒，便于敷设和维护。
2.11 冷却系统
冷却系统的制冷机组主机选用进口压缩机。采用槽内盘管进行冷却，槽内盘管材质为钛合金，需保证冷却系统长期稳定的工作。制冷机组整体有良好的可控性能、合理的运行操作方式，无泄漏、管路布局简洁整齐。压缩机有过热保护，过流保护，高低压力保护，超温保护，流量保护，相序/缺相保护，排气过热保护，连锁保护等功能。整个控制系统具有对制冷机运行监视和现场/远方停机控制的功能。冷却系统保证槽液温度达到工艺温度，且槽液成份、温度均匀。制冷机本体及其辅助设备有减震及防止噪声措施，噪声符合国家相关检测标准。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议