國內鋁型材封孔方法百花齊放
[來源:上海皇閩鋁業(yè)]
當前冷封孔仍是我國建筑鋁型材陽極氧化膜占大多數(shù)的封孔方法,這是與80年代大量從歐洲引進工藝和設備有關。冷封孔的水質要求不高,工藝控制容易,比較適合我國生產(chǎn)現(xiàn)狀。當前歐洲主要采用冷封孔和高溫蒸汽封孔,后者似有發(fā)展之趨勢。日本至今不認可冷封孔工藝,青睞于沸水的水合封孔或電泳(ED)封孔。與沸水封孔和Ni和F的冷封孔相比較,高溫蒸汽封孔正好彌補了它們的缺點,其操作條件在100~110℃,壓力稍高于大氣壓下進行,封孔速度比沸水封孔快,對水質和pH控制不嚴,不會起白粉,既不會發(fā)生有機染料在封孔時流失,又沒有環(huán)境污染(Ni和F)之慮。這是一個保證封孔和環(huán)境質量的好方法。
我國至今仍未解決冷封孔槽液在操作中氟離子頻繁補充的問題,對于封孔工藝穩(wěn)定性帶來極大危害。國內各廠普遍添加氟化銨、氟化氫銨、氟化鈉,甚至氫氟酸來補充氟離子。但實踐表明往往更加劇氟的貧化。雖然曾經(jīng)試圖用氟硼酸鹽和氟硅酸鹽來緩解,至今在工業(yè)大生產(chǎn)方面仍未徹底解決。
90年代以來,我國研究工作和工業(yè)實踐均證明,在冷封孔之后60~70℃純水洗是提高封孔質量,加速封孔速度從而縮短檢測周期的好辦法,甚至可以提高氧化膜的延性,防止微裂紋出現(xiàn),因此熱水洗與其說促進型材干燥,不如說“冷封孔后處理”更加確切。單純烘干不能代替熱水“后處理”的作用?!袄浞饪缀筇幚怼笔枪に囘M步,也是值得推廣的一項措施。
國內鋁型材加工行業(yè)的發(fā)展歷程
[來源:上?;书}鋁業(yè)]
鋁型材加工,用塑性加工方法將鋁坯錠加工成材,主要方法有軋制、擠壓、拉伸和鍛造等。鋁加工在20世紀初開始以工業(yè)方式進行生產(chǎn),30年代以前,基本上沿用銅加工的生產(chǎn)設備,產(chǎn)品主要用于飛機制造。60年代后,鋁材生產(chǎn)發(fā)展很快,每年大約增長4~8%,產(chǎn)品廣泛應用于航空、建筑、運輸、電氣、化工、包裝和日用品工業(yè)等部門。產(chǎn)量僅次于鋼鐵,居金屬材料第二位。中國于50年代中期建成較大型的鋁加工廠,形成了生產(chǎn)體系,產(chǎn)品已系列化,品種有七個合金系,可生產(chǎn)板材、帶材、箔材、管材、棒材、型材、線材和鍛件(自由鍛件、模鍛件)八類產(chǎn)品。
近年來,中國鋁型材行業(yè)迅速成長,已經(jīng)完全發(fā)展成為一個競爭激烈的行業(yè)。截至2010年末,中國規(guī)模以上的鋁型材企業(yè)有824家,經(jīng)過快速發(fā)展階段和激烈的市場競爭的錘煉,基本格局初步形成。目前,我國鋁箔行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)眾多,產(chǎn)業(yè)集中度較低,沒有一家企業(yè)占有顯著的市場份額,也沒有一家企業(yè)能夠對整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生決定性影響。2010年,全國鋁箔產(chǎn)量約為200萬噸,從事鋁箔生產(chǎn)的企業(yè)約250多家,平均產(chǎn)量約0.8萬噸,平均規(guī)模偏小,小企業(yè)較多,在低附加值產(chǎn)品領域存在過度競爭的狀況。
鋁型材清潔陽極氧化工藝更加重視和發(fā)展
[來源:上?;书}鋁業(yè)]
隨著我國環(huán)境意識不斷增加,清潔工藝必然會不斷發(fā)展。陽極氧化工藝生產(chǎn)各工序廢液采取閉路循環(huán)回收,逐步實現(xiàn)低排放直至零排放(zero-discharge)工藝已在歐洲和日本采用。陽極氧化槽液用離子交換法除去鋁離子回收硫酸;堿浸蝕槽液利用結晶器和真空過濾排出氫氧化鋁回收堿;鎳鹽電解槽液及其水洗槽分別選用離子交換法和反滲透法回收硫酸鎳并除去雜質;冷封孔槽液用過濾法和離子交換法除去固體沉淀和金屬雜質;ED漆槽分別選擇離子交換精制和反滲透法回收。全部清洗水通過中和、絮凝、澄清和壓濾除去料渣,而澄清液經(jīng)過反滲透后回收重用,零排放的清潔工藝無疑是全世界工業(yè)界都在追求的方向。由于技術和經(jīng)費的原因在我國只能分步驟進行。
在實際操作和設計陽極氧化生產(chǎn)線的時候,情況要復雜的多。堿浸蝕槽液如采用結晶過濾的方法,其氫氧化鈉濃度必然不高,此時不可能得到十分滿意的啞光表面,那么堿浸蝕的閉路循環(huán)設計應該重新考慮改進,因此實際上它適于機械浸蝕法的工藝。同理其他工藝的閉路循環(huán)設計也必然要與生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品特征相結合來考慮。但是無論如何,閉路循環(huán)設計不僅具有環(huán)境保護的特點,而且使陽極氧化各工序的工藝參數(shù)控制更加精準,從而進一步穩(wěn)定和提高了陽極氧化膜的質量。