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铝及其铝合金在大气中很易被腐蚀和氧化。通常情况下,其产品必须经过表面处理来提高使用性能。传统方法主要是采用化学氧化和直流阳极氧化处理,传统方法缺陷众多,如表面粗糙、质软、硬度低、耐磨性、抗蚀性和绝缘绝热性差等。而采用脉冲阳极氧化的铝及其铝合金产品的氧化膜结构具有均匀致密、纯度高、孔隙率低等优势。目前,脉冲阳极氧化是铝合金工业*有前途的阳极氧化方法。在工业发展中*值得关注的两个问题分别是:(1)阳极氧化参数对各种铝合金涂层的机械性能的影响;(2)降低阳极氧化设备的成本而不降低涂层性能。为了更好更快的工业应用,来自波兰的研究人员研究了脉冲阳极氧化的镀液温度以及电流密度对机械强度的影响。新研究表明,在脉冲电流对5005铝合金进行硬质阳极氧化过程中,提高镀液温度不会降低镀层的耐磨性和抗刮性等力学性能,进而有利于保持阳极氧化装置的成本效益。相关论文以题为“Mechanical properties of a pulsed anodised 5005 aluminium alloy”于2月15日发表在Surface and Coatings Technology。铝灰是一次和二次铝工业中产生的废弃物。主要有三方面的来源,一是氧化铝通过电化学法熔炼金属铝产生的铝灰,为30~50kg/t铝。二是金属铝在铸锭、多次重熔、配制合金、零部件浇铸等过程产生的铝灰,为30~40kg/t铝。以上铝灰称为一次铝灰,也称为白灰,目前大部分企业将金属铝含量较高的一次铝灰回收利用。三是指二次铝工业,即将废弃的铝制品及其加工产生的废屑,回收一次铝灰过程产生的废弃物等,称为二次铝灰,也称黑灰,目前回收率一般在75%~85%,为150~250kg/t铝。估计我国每年产生铝灰在250万t以上。一次铝灰回收金属铝的工艺技术已趋成熟,并投入工业化生产,但二次铝灰的回收或利用仍处于研究阶段,大量的铝灰渣堆积或填埋。欧洲把铝灰定为有害废弃物,主要危害为渗出性或在遇水及潮湿的空气中极易反应生成有害、有毒的气体,如氨气、甲烷、氢气等,未处理的铝灰对地下水及空气会造成污染,并占用土地。
工业铝型材表面经过氧化后,外观非常漂亮,且耐脏,一旦涂上油污非常容易清洗,组装成产品时,根据不同的承重采用不同规格的型材,并采用配套铝型材配件,不需要焊接,较环保,而且安装、拆卸,轻巧便于携带、搬移极为方便。相对于其他金属材质而言,铝型材的可塑性强,生产性好,对于生产制作有很好的优势;铝型材具有很好的延展性能,可以与很多金属元素制作轻型合金,材质优质;铝型材具有模组化和多功能化,可快速架构出理想机械设备外衣。表面处理性能良好,外观色泽艳丽,无需油漆,弹性系数小,碰撞摩擦不起火花,在汽车工艺中表现*佳,没有金属污染,没有毒性。工业铝型材用途广泛,例如:1、建筑用铝型材:建筑铝型材主要包括门窗铝型材和幕墙铝型材;2、散热器铝型材:主要应用于各类电力电子设备散热、LED照明灯具散热、及电脑数码产品的散热等。3、工业铝型材:一般工业铝型材是指主要用于工业生产制造用的,如自动化机械设备、封罩的骨架以及各公司根据自己的机械设备要求定制开模,比如流水线输送带、机、点胶机、检测设备、货架等等,电子机械行业和无尘室等。4、汽车零部件铝型材:主要用于汽车零部件、连接件等。5、家具铝型材:主要用于家具装饰框、桌椅支撑件等6、太阳能光伏型材:包括太阳能铝型材边框、太阳能光伏支架、太阳能光伏瓦扣件等。7、轨道车辆结构铝合金型材:主要用于轨道车辆车体制造。8、装裱铝型材:制作成铝合金画框,装裱各种展览、装饰画。9、医用设备铝型材:主要应用于:担架车框架、医疗器械、医疗床等。
铝合金压铸件可以被制造为压铸汽车配件、压铸汽车发动机管件、压铸空调配件、压铸汽油机气缸缸盖、压铸气门摇臂、压铸气门支座、铸电力配件、压铸电机端盖、压铸壳体、压铸泵壳体、压铸建筑配件、压铸装饰配件、压铸护栏配件、压铸轮等等零件。....铝合金压铸件可以被制造为压铸汽车配件、压铸汽车发动机管件、压铸空调配件、压铸汽油机气缸缸盖、压铸气门摇臂、压铸气门支座、铸电力配件、压铸电机端盖、压铸壳体、压铸泵壳体、压铸建筑配件、压铸装饰配件、压铸护栏配件、压铸轮等等零件。随着国内制造装备业发展水平的不断提高,压铸机的装备水平也显著提高,可以制造的零件种类也在不断得到扩大,压铸出来的零件的精度、零件的复杂程度也得到了较大的。铝合金压铸件擦伤问题是难以避免的。特征是顺着脱模方向,由于金属粘附,模具制造斜度太小而造成铸件表面的拉伤痕迹,严重时成为拉伤面。
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电泳工业铝型材黄变现象的原因总结出以下几点:电泳涂漆本身;氧化导电不良;电泳前水洗不彻底;固化过度;氧化槽液被硝酸污染。1.氧化时工业铝型材导电不良引起的黄变现象:工业铝型材与导电杆接触不良,接点处的电阻就会大增,型材端头就会发热,氧化膜生成过快并伴有烧灼现象,甚至出现氧化膜的粉化。这时的氧化膜有些浑浊,颜色出现黄变,如果再进行电泳生产就会出现非常明显的黄变现象。这种黄变现象一般情况下一排里只有几支,并且基本上都是出现在型材的端头。因此,一定要采取措施来保证工业铝型材与导电杆接触良好。2.电泳前水洗不彻底引起的黄变现象:氧化膜是蜂窝状的,其多孔状的结构就决定了氧化膜孔中会残留硫酸。众所周知,用来电泳的型材如果水洗不彻底,就很有可能出现黄变现象。对于这种黄变现象,一般都认为是氧化膜孔里的酸根与电泳漆反应从而使电泳漆膜发生的黄变,其实这种黄变不是漆膜发生的黄变,而是氧化膜的黄变。正常的氧化膜是清澈、透明的,如果氧化膜孔里残留较多的硫酸根,高温情况下,氧化膜就会与硫酸根发生反应,从而使清澈、透明的氧化膜变得浑浊,透明性下降;同时再加上电泳漆膜的高透明性,对光线的高反射性,从而使这种缺陷得到进一步放大,就形成所说的黄变。因此,电泳前的几道水洗非常关键,不仅要保证水洗水质,还要保证水洗温度和水洗时间。3.氧化槽液被硝酸污染而引起的黄变现象:为了达到较好的除灰效果,在中和槽里添加一定比例的硝酸本无可厚非,但是如果中和后水洗控制不好,硝酸就会被带到氧化槽,工业铝型材氧化槽里的硝酸根达到一定浓度时,就会对氧化造成一定的影响,甚至引起电泳型材的黄变。氧化过程中,进入氧化膜孔中的硝酸根会对氧化膜起到刻蚀作用,腐蚀氧化膜的阻挡层,使氧化膜孔变深,进而改变膜孔的结构。这种腐蚀对氧化膜产生两种影响:1、氧化膜的阻挡层变薄,与铝基体接合的紧密性变差,进而造成氧化膜的附着力降低。2、在正常水洗条件下,很难把膜孔中的硫酸根除去。这种条件下所生产的电泳型材同样会有黄变现象。怎样来避免这种黄变现象呢?在烫洗槽前的纯水槽中添加中和剂,调PH值8~9.5,水洗2~3分钟,用胺根中和氧化膜孔中的硫酸根,再进行电泳生产,就不会出现黄变现象了。4.固化过度引起的黄变现象:目前市场上所使用电泳漆基本都是在180℃X30min条件下烘烤固化的。在正常条件下,漆膜基本上不会发生黄变。但是有的铝型材生产厂家固化炉温度很不均匀,局部温度甚至相差30℃以上;有的厂家固化炉的温控系统差,实际温度与显示温度相差太大,质量较差的电泳漆在这种条件下黄变现象非常明显,甚至像着了色似的。质量好的电泳漆对这种极端条件的承受能力比较强,有的电泳漆即使在230℃的条件下烘烤,也不会发生黄变现象。为了防止黄变的产生,炉温的均匀性、温控系统的灵敏性是必需的,使用质量好的电泳漆也是必要的。5.电泳漆本身引起的黄变现象:阳极电泳漆主要是由丙烯酸树脂和胺基树脂组成的。电泳型材在烘烤过程中,树脂发生交联反应,生成平整、透明的涂膜。但是有些电泳漆厂家由于生产工艺的不成熟,或者是为了降低成本使用质量较差的化工原料,从而导致其固化范围比较窄。烘烤稍有不足,漆膜硬度不够;烘烤稍稍过了头,漆膜就会发生黄变,给生产管理带来一定的困难。所以建议大家还是选用产品质量稳定、有一定知名度的涂料供应商。
铝型材挤压加工型材模具的制造,也是决定其品质和使用寿命的关键因素之一。由于铝挤压工模具具有一系列特点,因此对铝型材模具制模技术需要很高的要求:1、由于铝合金挤压加工模具的工作条件十分恶劣,在挤压过程中需要经受高温、高压、高摩擦的作用,因此,要求使用高强耐热合金钢,而这些钢材的熔炼、铸造、锻造、热处理、电加工、机械加工和表面处理等工艺过程都非常复杂,这给模具加工带来了一系列的困难。铝型材挤压加工工艺模具的制造要求:2、为了提高铝型材挤压加工模具的使用寿命和保证产品的表面品质,要求模腔工作带的粗糙度达到0.8-0.4μm,模子平面的粗糙度达到1.6μm以下,因此,在制模时需要采取特殊的抛光工艺和抛光设备。3、由于挤压产品向高、精、尖方向发展,有的型材和管材的壁厚要求降到0.5mm左右,其挤压铝制品公差要求达到±0.05mm,为了挤压这种超高精度的产品,要求模具的制造精度达到0.01mm,采用传统的工艺是根本无法制造出来的,因此,要求更新工艺和采用新型专用设备。例如:数控车床,数控加工中心以及慢走丝加工等先进高精密度加工设备。4、铝型材断面十分复杂,特别是超高精度的薄壁空心铝型材和多孔空心壁板铝型材,要求采用特殊的挤压模具结构,往往在一块模子上同时开设有多个异形孔腔,各截面的厚度变化急剧,相关尺寸复杂,圆弧拐角很多,这给模具的加工和热处理带来了很多麻烦。5、铝型材挤压加工产品的品种繁多,批量小,换模次数频繁,要求模具的适应性强,因此,要求提高制模的生产效率,尽量缩短制模周期,能很快变更制模程序,能准确无误地按图纸加工出合格的模具,把修模的工作量减少到*低程度。6、由于铝型材挤压加工产品应用范围日趋广泛,规格范围十分宽广,因此,有轻至数千克的、外形尺寸为100mm×25mm的小模子,也有重达2000kg以上的、外形尺寸为1800mm×450mm的大模子。有轻至几千克的、外形尺寸为65mmx800mm的小型挤压轴,也有重达100t以上、外形尺寸为2500mmx2600mm的大型挤压筒。模具的规格和品质上的巨大差异,要求采用完全不同的制造方法和程序,采用完全不同的加工设备。7、挤压工模具的种类繁多,结构复杂,装配精度要求很高,除了要求采取特殊的加工方法和采用特殊的设备以外,尚需采用特殊的工装卡具和刀具以及特殊的热处理方法。8、为了提高模具的品质和使用寿命,除了选择合理的材料和进行优化设计以外,尚需采用*佳的热处理工艺和表面强化处理工艺,以获得适中的模具硬度和高表面品质,这对于形状特别复杂的难挤压制品和特殊结构的模具来说显得特别重要。综上所述,铝型材挤压加工模具的加工工艺不同于一般的机械制造工艺,而是一门难度很大、涉及面很广的特殊技术。为了制造出高质量和高寿命的模具,除了要选择和制备优质的模具材料外,尚需要制定合理的冷加工工艺、电加工工艺、热处理工艺和表面处理工等。