GB-T23612-2017鋁合金建筑型材陽(yáng)極氧化與陽(yáng)極氧化電泳涂漆工藝技術(shù)規(guī)范

代替GB/T23612—2009鋁合金建筑型材陽(yáng)極氧化與陽(yáng)極氧化電泳涂漆工藝技術(shù)規(guī)范2017-07-12發(fā)布中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T23612—2009《鋁合金建筑型材陽(yáng)極氧化與陽(yáng)極氧化電泳涂漆工藝技術(shù)規(guī)范》。本標(biāo)準(zhǔn)與GB/T23612—2009相比，除編輯性修改外主要技術(shù)變化如下：——將典型工藝流程圖移至設(shè)備要求之前(見第4章，2009年版的6.1.5);——陽(yáng)極氧化典型工藝流程圖(圖1)中，在中和與染色之間增加一道水洗工序，在封孔與冷封孔后處理之間增加一道水洗工序，不需電解著色的工藝由陽(yáng)極氧化工序直接連接到電解著色后的水洗1改為由陽(yáng)極氧化工序后的水洗2直接連接到封孔工序(見第4章，2009年版的6.1.5);——陽(yáng)極氧化電泳涂漆典型工藝流程圖(圖2)中，不需電解著色的工藝由陽(yáng)極氧化工序直接連接到電解著色后的水洗1,改為由陽(yáng)極氧化工序后的水洗2直接連接到電泳涂漆前的熱水洗(見第4章，2009年版的6.1.5); ——修改了陽(yáng)極氧化電解液攪拌設(shè)備的要求(見5.1.3,2009年版的4.1.3);——修改了陽(yáng)極氧化電源的要求(見5.1.5.2,2009年版的4.1.5.2);——增加了陽(yáng)極氧化電源裝置故障自動(dòng)檢測(cè)和保護(hù)系統(tǒng)的要求(見5.1.5.3);—--修改了應(yīng)安裝回收裝置的工序(見5.1.6.1,2009年版的4.1.6.1);——修改了可回收工序推薦安裝的回收裝置(見5.1.6——修改了廢水處理設(shè)備應(yīng)配備裝置的規(guī)定(見5.1.6.3,2009年版的——修改了固化爐的要求(見5.1.8,2009年版的4.1.8);—修改了車間空氣凈化裝置的規(guī)定(見5.1.10,2009年版的4.1.10);——修改了表1中“耐磨性”檢驗(yàn)項(xiàng)目所使用的檢驗(yàn)設(shè)備(見5.2,2009年版的4.2);——增加了水洗槽宜考慮水的循環(huán)利用的要求(見7.1.4);——增加了含鎳廢水中的Ni2+處理的規(guī)定(見7.1.8);——修改了表2中部分工藝參數(shù)(見7.1.8,2009年版的6.1.5);——增加了“封孔工藝宜從含鎳含氟的冷封孔工藝或中溫封孔工藝逐步發(fā)展成為無鎳無氟的冷封——修改了中溫封孔工藝的規(guī)定(見7.5.3,2009年版的6.5.3);——修改了固體分過高對(duì)漆膜影響的規(guī)定(見7.6.2,2009年版的6.6.1);——修改了電泳電壓對(duì)漆膜影響的規(guī)定(見7.6.5,2009年版的6.6.4);——修改了陽(yáng)陰極面積之比不合適時(shí)的影響(見7.6.7,2009年版的6.6.6)。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)提出。Ⅱ1鋁合金建筑型材陽(yáng)極氧化與陽(yáng)極氧化電泳涂漆工藝技術(shù)規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋁合金建筑型材陽(yáng)極氧化與陽(yáng)極氧化電泳涂漆工藝技術(shù)規(guī)范的術(shù)語和定義、典型工本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋁合金建筑型材表面經(jīng)陽(yáng)極氧化或陽(yáng)極氧化電泳涂漆(水溶性清漆或色漆)處理的生2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T4957非磁性基體金屬上非導(dǎo)電覆蓋層覆蓋層厚度測(cè)量渦流方法GB/T5237.1鋁合金建筑型材第1部分：基材GB/T5237.2鋁合金建筑型材第2部分：陽(yáng)極氧化型材GB/T5237.3鋁合金建筑型材第3部分：電泳涂漆型材GB/T8005.3鋁及鋁合金術(shù)語第3部分：表面處理術(shù)語GB/T9286色漆和清漆漆膜的劃格試驗(yàn)3術(shù)語和定義GB/T8005.3中界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4典型工藝流程圖陽(yáng)極氧化典型工藝流程圖如圖1所示，陽(yáng)極氧化電泳涂漆典型工藝流陽(yáng)極氧化典型工藝流程圖如圖1所示，陽(yáng)極氧化電泳涂漆典型工藝流程圖如圖2所示。基材上排脫脂水洗1水洗2堿洗水洗3水洗7陽(yáng)極氧化水洗6水洗5去灰冷封孔后處理水洗8電解著色水洗9水洗10封孔水洗14中和水洗11染色水洗12型材下排水洗15水洗13圖1陽(yáng)極氧化典型工藝流程圖2基材上排基材上排水洗7水洗8冷卻型材下排電解著色陽(yáng)極氧化水洗10水洗11水洗12熱水洗純水洗水洗6水洗3水洗5水洗4水洗2水洗9脫脂去灰固化堿洗滴干5設(shè)備要求處理槽所采用的內(nèi)襯材料應(yīng)不被槽液腐蝕，冷卻設(shè)備應(yīng)能夠吸收在電解過程中所產(chǎn)生的熱量冷卻能力宜達(dá)到式(1)的要求：K=0.0036×I×(V+3) (1)陽(yáng)極氧化電解液應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄嚢?，達(dá)到散熱的效果，確保電解液溫度保持均3般采用羅茨風(fēng)機(jī)空氣攪拌、循環(huán)泵攪拌或同時(shí)采用羅茨風(fēng)機(jī)空氣攪拌和循環(huán)泵攪拌。采用空氣攪拌時(shí)，攪拌用空氣應(yīng)無油，每平方米電解液表面積空氣攪拌量應(yīng)不小于5m3/h,宜為12m3/h。采用循環(huán)泵攪拌時(shí)，循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)能力應(yīng)為每小時(shí)循環(huán)2.5～4.0倍電解液體積。為了保證槽液的生產(chǎn)溫度達(dá)到工藝要求，對(duì)于需要加熱的處理槽應(yīng)安的加熱能力能夠確保槽液溫度控制在工藝要求范圍內(nèi)。5.1.5.1供電設(shè)備應(yīng)滿足生產(chǎn)要求。供電設(shè)備應(yīng)安裝相應(yīng)的電壓表和電流表，其中電壓表的最小刻度值應(yīng)不大于標(biāo)稱值的2%,電流表的最小刻度值應(yīng)不大于標(biāo)稱值的5%,并且電壓表和電流表需要按規(guī)定的檢定周期進(jìn)行檢定，其準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)達(dá)到1.5級(jí)。5.1.5.2陽(yáng)極氧化電源一般采用直流(DC)氧化電源。通常，工業(yè)上采用可控硅(SCR)控制或滑動(dòng)電刷自動(dòng)變壓器控制的整流器提供直流電，從陽(yáng)極氧化電源到槽邊母排之間的電壓降應(yīng)不大于0.3V,陽(yáng)極橫梁與導(dǎo)電座的導(dǎo)電接觸處溫升應(yīng)不大于30℃。設(shè)備的安全運(yùn)行。以確保設(shè)備的安全運(yùn)行，紋波系數(shù)應(yīng)小于5%。5.1.6.1電泳涂漆工序和單鎳鹽著色工序應(yīng)安裝回收裝置。堿回收裝置及水二次利用裝置等)。5.1.6.3當(dāng)廢水是在生產(chǎn)企業(yè)處理時(shí)，陽(yáng)極氧化型材生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)配備相應(yīng)的廢水處理設(shè)備(如酸堿中和、絮凝、沉降及壓濾等處理裝置),陽(yáng)極氧化電泳涂漆型材生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)具備COD處理裝置(如用臭氧或生物藻去除COD)。不大于5A/mm2。5.1.8.1固化爐應(yīng)安裝溫度控制儀，溫度控制儀應(yīng)可直接顯示爐內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)。固化爐的加熱區(qū)應(yīng)安裝超溫報(bào)警系統(tǒng)。45.1.9.2導(dǎo)電陰極板表面積與設(shè)計(jì)處理型材面積和整流器額定處理能力相匹配。預(yù)處理工序、陽(yáng)極氧化處理工序、電泳涂漆工序和固化處理工序等區(qū)域宜安裝抽風(fēng)與凈化設(shè)施，保證車間內(nèi)部環(huán)境及避免污染大氣。儀器、設(shè)備分類檢驗(yàn)項(xiàng)目分析儀器、檢驗(yàn)設(shè)備日常檢驗(yàn)用儀器、設(shè)備槽液分析分析天平、恒溫干燥箱、酸式滴定管、堿式滴定管、移液管和容量瓶、酸度計(jì)、離子計(jì)和電導(dǎo)儀等分析天平最小讀數(shù)為0.0001g膜厚渦流測(cè)厚儀1.渦流測(cè)厚儀的測(cè)量范圍應(yīng)不小于涂層厚度范圍；2.渦流測(cè)厚儀的準(zhǔn)確度要求應(yīng)達(dá)到GB/T4957的規(guī)定封孔質(zhì)量恒溫水浴鍋或恒溫箱、分析天平、恒溫干燥箱恒溫干燥箱、恒溫水浴鍋或恒溫箱的控溫靈敏度應(yīng)為漆膜硬度高級(jí)繪圖鉛筆此為陽(yáng)極氧化電泳涂漆工廠必備的檢測(cè)設(shè)備，僅有陽(yáng)極氧化處理的工廠不必具備漆膜附著性劃格器、粘膠帶1.劃格器、粘膠帶應(yīng)符合GB/T9286的規(guī)定，其中劃格器刀刃間隔為1mm;2.劃格器為陽(yáng)極氧化電泳涂漆工廠必備的檢測(cè)設(shè)備，僅有陽(yáng)極氧化處理的工廠不必具備劃格器定期檢驗(yàn)用儀器、設(shè)備耐候性熒光紫外燈人工加速耐候儀和(或)氙燈人工加速耐候儀 耐磨性落砂試驗(yàn)儀或噴磨試驗(yàn)儀 耐鹽霧腐蝕性鹽霧試驗(yàn)箱固化爐溫度曲線爐溫追蹤儀1.爐溫追蹤儀的測(cè)量范圍應(yīng)大于涂料的固化溫度2.爐溫追蹤儀一般至少需要四條測(cè)溫線，其中一條測(cè)材實(shí)際溫度56基材質(zhì)量要求7生產(chǎn)工藝要求7.1一般要求應(yīng)進(jìn)行水洗一次。有些處理步驟應(yīng)進(jìn)行幾次水洗，如堿洗處理、陽(yáng)極氧化處理和電解著色處應(yīng)進(jìn)行兩次水洗。有些水洗工序應(yīng)采用去離子水進(jìn)行，如在電泳涂漆之前，宜采用在20℃下測(cè)得電導(dǎo)7.1.5在陽(yáng)極氧化處理前，預(yù)處理完成的型材在水洗槽內(nèi)的停留時(shí)間不宜大于30min。7.1.6陽(yáng)極氧化處理完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)入水洗槽進(jìn)行水洗，水洗干凈后應(yīng)及時(shí)進(jìn)入著色槽進(jìn)行著色處7.1.8對(duì)含鎳鹽著色處理后及含鎳封孔處理后的水洗槽應(yīng)設(shè)置專用排水管，匯集后對(duì)廢水中的Ni2+進(jìn)7.1.9陽(yáng)極氧化與陽(yáng)極氧化電泳涂漆典型工藝見表2。表2陽(yáng)極氧化與陽(yáng)極氧化電泳涂漆典型工藝序號(hào)工序處理時(shí)間槽液成分溫度備注1脫脂根據(jù)表面要求確定按脫脂劑供應(yīng)商的要求規(guī)定室溫可用陽(yáng)極氧化的“廢酸”2水洗10.5min～2min自來水室溫3水洗20.5min～2min自來水室溫4堿洗根據(jù)表面要求確定30g/L～60g/L的氫氧化鈉40℃~60℃—5水洗10.5min～2min自來水室溫6水洗20.5min～2min自來水室溫7去灰130g/L～225g/L的硫酸(游離硫酸)室溫可用陽(yáng)極氧化的“廢酸”130g/L～225g/L的硫酸(游離硫酸)室溫8水洗10.5min～2min自來水室溫9水洗20.5min～2min自來水室溫6表2(續(xù))序號(hào)工序處理時(shí)間槽液成分溫度備注陽(yáng)極氧化130g/L～200g/L的硫酸(游離硫酸),鋁離子濃度為陽(yáng)極氧化電壓：電流密度：100A/m2~200A/m2水洗10.5min～2min自來水室溫水洗20.5min～2min自來水室溫中和20g/L的碳酸氫鈉室溫專為染色而設(shè)，如電解著色，可取消此工序水洗0.5min～2min自來水室溫著色染色10g/L～20g/L的染金黃色用草酸鐵銨或草酸鐵鈉，或按供應(yīng)商的技術(shù)要求確定40℃~55℃pH值4.0～5.5電解著色按顏色深度而定150g/L±5g/L的硫酸鎳，40g/L±5g/L的硼酸pH值3.8～4.230g/L±5g/L的硼酸pH值3.8～4.2水洗10.5min～2min自來水室溫 水洗20.5min～2min去離子水室溫封孔熱封孔沸水封孔按2min/μm~3min/μm計(jì)算去離子水高溫水蒸汽封孔去離子水水蒸氣壓力81060Pa~中溫封孔按封孔劑供應(yīng)商的技術(shù)要求確定按封孔劑供應(yīng)商的技術(shù)要求確定40℃~80℃冷封孔按0.8min/μm~1.2min/μm計(jì)算鎳離子濃度為氟離子濃度為18℃~32℃pH值5.5～6.5冷封孔后處理按0.8min/μm~1.2min/μm計(jì)算去離子水60℃~80℃冷封孔后處理前應(yīng)先徹底清洗型材附著的冷封孔溶液按0.8min/μm~1.2min/μm計(jì)算硫酸鎳濃度為不低于60℃熱水洗1去離子水70℃~80℃純水洗2去離子水室溫7表2(續(xù))序號(hào)工序處理時(shí)間溫度備注電泳涂漆2min～4min丙烯酸系電泳涂料固體分18℃~25℃pH值7.0～8.5,極間距離極比0.5～1.0水洗10.5min～3min去離子水室溫水洗20.5min～3min去離子水室溫滴干按電泳涂料供應(yīng)商要求確定固化按電泳涂料供應(yīng)商要求確定7.2.1.4槽液濃度應(yīng)符合脫脂劑供應(yīng)商提供的技術(shù)要求。脫脂處理典型工藝見表2。7.2.2.1堿洗處理的目的是去除鋁表面自然氧化膜和進(jìn)一步除掉油污。堿洗是陽(yáng)極氧化前影響表面質(zhì)量的關(guān)鍵性工序。7.2.2.2堿洗處理典型工藝見表2。主要采用硫酸陽(yáng)極氧化處理，其他陽(yáng)極氧化處理(如鉻酸陽(yáng)極氧化處理、硫酸-草酸陽(yáng)極氧化處理等)也可使用。陽(yáng)極氧化處理典型工藝見表2。硫酸陽(yáng)極氧化處理槽中硫酸濃度和鋁離子濃度對(duì)槽液的導(dǎo)電性、陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性和耐磨性以8膜的透明度和染色性差，易引起著色不均勻。陽(yáng)極氧化槽液溫度范圍應(yīng)根據(jù)陽(yáng)極氧化槽液類型、鋁合金攪拌強(qiáng)弱等因素確定。恒電流直流陽(yáng)極氧化是最普通、最常用的方法。電流密度應(yīng)根據(jù)鋁合金類型、陽(yáng)極氧化槽液類型、7.3.6陽(yáng)極氧化時(shí)間度陽(yáng)極氧化時(shí)，就是簡(jiǎn)單地用陽(yáng)極氧化時(shí)間來控制陽(yáng)極氧化膜的厚度，因此陽(yáng)產(chǎn)的陽(yáng)極氧化膜厚度來確定。7.4.1鋁合金陽(yáng)極氧化的著色方法有電解著色和染色等。電解著色陽(yáng)極氧化膜封孔性能、耐腐蝕性和耐候性能都比較好，操作成本也比較低，已廣泛應(yīng)用于鋁合金建筑型材陽(yáng)極氧化膜的著色工藝。其他著色工藝也可使用，但其產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合GB/T5237.2或GB/T5237.3的規(guī)定。由于采用的著色工藝不同，其著色工藝參數(shù)也不同，著色槽的槽液成分、槽液溫度和著色術(shù)要求來確定。著色處理典型工藝見表2。7.4.2電解著色處理工藝宜采用配有鎳回收裝置的單鎳鹽著色處理工藝。使用性能的關(guān)鍵工序。常用的封孔處理方法有熱封孔、冷封孔和中溫封孔等。封孔處理典型工藝見表2。7.5.1.2封孔工藝宜從含鎳含氟的冷封孔工藝或中溫封孔工藝逐步發(fā)展成為無鎳無氟的冷封孔工藝或陽(yáng)極氧化膜的熱封孔主要有沸水封孔及高溫水蒸氣封孔兩大類，其封孔原理都是熱-水合封孔。沸水封孔對(duì)水質(zhì)要求非常高，通常情況下，沸水封孔中各種雜質(zhì)的容許含量如表3所示。雜質(zhì)Al3+Fe2+或Fe3+Mg2+NO?-最大容許含量7目前常用的中溫封孔工藝是無氟含鎳的封孔工藝，其封孔溫度低于沸水封孔溫度，而高于冷封孔溫9度。經(jīng)中溫封孔處理后陽(yáng)極氧化膜的抗熱裂性或柔韌性通常略優(yōu)于冷封孔，對(duì)AA15級(jí)以上(包括AA15級(jí))的陽(yáng)極氧化膜，采用中溫封孔較冷封孔更容易保證封孔質(zhì)量，但中溫封孔的陳化時(shí)間通常比冷封孔更長(zhǎng)。冷封孔工藝一般是以氟化鎳為主要成分的封孔工藝，通常情況下，冷封孔槽液的雜質(zhì)容許含量如表4所示。冷封孔之后通過一定的陳化時(shí)間才能達(dá)到封孔質(zhì)量指標(biāo)，陳化時(shí)間和陳化效果與環(huán)境溫表4