GB-T23612-2017铝合金建筑型材阳极氧化与阳极氧化电泳涂漆工艺技术规范

代替GB/T23612—2009铝合金建筑型材阳极氧化与阳极氧化电泳涂漆工艺技术规范2017-07-12发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布I本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准代替GB/T23612—2009《铝合金建筑型材阳极氧化与阳极氧化电泳涂漆工艺技术规范》。本标准与GB/T23612—2009相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：——将典型工艺流程图移至设备要求之前(见第4章，2009年版的6.1.5);——阳极氧化典型工艺流程图(图1)中，在中和与染色之间增加一道水洗工序，在封孔与冷封孔后处理之间增加一道水洗工序，不需电解着色的工艺由阳极氧化工序直接连接到电解着色后的水洗1改为由阳极氧化工序后的水洗2直接连接到封孔工序(见第4章，2009年版的6.1.5);——阳极氧化电泳涂漆典型工艺流程图(图2)中，不需电解着色的工艺由阳极氧化工序直接连接到电解着色后的水洗1,改为由阳极氧化工序后的水洗2直接连接到电泳涂漆前的热水洗(见第4章，2009年版的6.1.5); ——修改了阳极氧化电解液搅拌设备的要求(见5.1.3,2009年版的4.1.3);——修改了阳极氧化电源的要求(见5.1.5.2,2009年版的4.1.5.2);——增加了阳极氧化电源装置故障自动检测和保护系统的要求(见5.1.5.3);—--修改了应安装回收装置的工序(见5.1.6.1,2009年版的4.1.6.1);——修改了可回收工序推荐安装的回收装置(见5.1.6——修改了废水处理设备应配备装置的规定(见5.1.6.3,2009年版的——修改了固化炉的要求(见5.1.8,2009年版的4.1.8);—修改了车间空气净化装置的规定(见5.1.10,2009年版的4.1.10);——修改了表1中“耐磨性”检验项目所使用的检验设备(见5.2,2009年版的4.2);——增加了水洗槽宜考虑水的循环利用的要求(见7.1.4);——增加了含镍废水中的Ni²+处理的规定(见7.1.8);——修改了表2中部分工艺参数(见7.1.8,2009年版的6.1.5);——增加了“封孔工艺宜从含镍含氟的冷封孔工艺或中温封孔工艺逐步发展成为无镍无氟的冷封——修改了中温封孔工艺的规定(见7.5.3,2009年版的6.5.3);——修改了固体分过高对漆膜影响的规定(见7.6.2,2009年版的6.6.1);——修改了电泳电压对漆膜影响的规定(见7.6.5,2009年版的6.6.4);——修改了阳阴极面积之比不合适时的影响(见7.6.7,2009年版的6.6.6)。本标准由中国有色金属工业协会提出。Ⅱ1铝合金建筑型材阳极氧化与阳极氧化电泳涂漆工艺技术规范本标准规定了铝合金建筑型材阳极氧化与阳极氧化电泳涂漆工艺技术规范的术语和定义、典型工本标准适用于铝合金建筑型材表面经阳极氧化或阳极氧化电泳涂漆(水溶性清漆或色漆)处理的生2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T4957非磁性基体金属上非导电覆盖层覆盖层厚度测量涡流方法GB/T5237.1铝合金建筑型材第1部分：基材GB/T5237.2铝合金建筑型材第2部分：阳极氧化型材GB/T5237.3铝合金建筑型材第3部分：电泳涂漆型材GB/T8005.3铝及铝合金术语第3部分：表面处理术语GB/T9286色漆和清漆漆膜的划格试验3术语和定义GB/T8005.3中界定的术语和定义适用于本文件。4典型工艺流程图阳极氧化典型工艺流程图如图1所示，阳极氧化电泳涂漆典型工艺流阳极氧化典型工艺流程图如图1所示，阳极氧化电泳涂漆典型工艺流程图如图2所示。基材上排脱脂水洗1水洗2碱洗水洗3水洗7阳极氧化水洗6水洗5去灰冷封孔后处理水洗8电解着色水洗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图1阳极氧化典型工艺流程图2基材上排基材上排水洗7水洗8冷却型材下排电解着色阳极氧化水洗10水洗11水洗12热水洗纯水洗水洗6水洗3水洗5水洗4水洗2水洗9脱脂去灰固化碱洗滴干5设备要求处理槽所采用的内衬材料应不被槽液腐蚀，冷却设备应能够吸收在电解过程中所产生的热量冷却能力宜达到式(1)的要求：K=0.0036×I×(V+3) (1)阳极氧化电解液应进行适当的搅拌，达到散热的效果，确保电解液温度保持均3般采用罗茨风机空气搅拌、循环泵搅拌或同时采用罗茨风机空气搅拌和循环泵搅拌。采用空气搅拌时，搅拌用空气应无油，每平方米电解液表面积空气搅拌量应不小于5m³/h,宜为12m³/h。采用循环泵搅拌时，循环系统的循环能力应为每小时循环2.5～4.0倍电解液体积。为了保证槽液的生产温度达到工艺要求，对于需要加热的处理槽应安的加热能力能够确保槽液温度控制在工艺要求范围内。5.1.5.1供电设备应满足生产要求。供电设备应安装相应的电压表和电流表，其中电压表的最小刻度值应不大于标称值的2%,电流表的最小刻度值应不大于标称值的5%,并且电压表和电流表需要按规定的检定周期进行检定，其准确度等级应达到1.5级。5.1.5.2阳极氧化电源一般采用直流(DC)氧化电源。通常，工业上采用可控硅(SCR)控制或滑动电刷自动变压器控制的整流器提供直流电，从阳极氧化电源到槽边母排之间的电压降应不大于0.3V,阳极横梁与导电座的导电接触处温升应不大于30℃。设备的安全运行。以确保设备的安全运行，纹波系数应小于5%。5.1.6.1电泳涂漆工序和单镍盐着色工序应安装回收装置。碱回收装置及水二次利用装置等)。5.1.6.3当废水是在生产企业处理时，阳极氧化型材生产企业应配备相应的废水处理设备(如酸碱中和、絮凝、沉降及压滤等处理装置),阳极氧化电泳涂漆型材生产企业还应具备COD处理装置(如用臭氧或生物藻去除COD)。不大于5A/mm²。5.1.8.1固化炉应安装温度控制仪，温度控制仪应可直接显示炉内的温度数据。固化炉的加热区应安装超温报警系统。45.1.9.2导电阴极板表面积与设计处理型材面积和整流器额定处理能力相匹配。预处理工序、阳极氧化处理工序、电泳涂漆工序和固化处理工序等区域宜安装抽风与净化设施，保证车间内部环境及避免污染大气。仪器、设备分类检验项目分析仪器、检验设备日常检验用仪器、设备槽液分析分析天平、恒温干燥箱、酸式滴定管、碱式滴定管、移液管和容量瓶、酸度计、离子计和电导仪等分析天平最小读数为0.0001g膜厚涡流测厚仪1.涡流测厚仪的测量范围应不小于涂层厚度范围；2.涡流测厚仪的准确度要求应达到GB/T4957的规定封孔质量恒温水浴锅或恒温箱、分析天平、恒温干燥箱恒温干燥箱、恒温水浴锅或恒温箱的控温灵敏度应为漆膜硬度高级绘图铅笔此为阳极氧化电泳涂漆工厂必备的检测设备，仅有阳极氧化处理的工厂不必具备漆膜附着性划格器、粘胶带1.划格器、粘胶带应符合GB/T9286的规定，其中划格器刀刃间隔为1mm;2.划格器为阳极氧化电泳涂漆工厂必备的检测设备，仅有阳极氧化处理的工厂不必具备划格器定期检验用仪器、设备耐候性荧光紫外灯人工加速耐候仪和(或)氙灯人工加速耐候仪 耐磨性落砂试验仪或喷磨试验仪 耐盐雾腐蚀性盐雾试验箱固化炉温度曲线炉温追踪仪1.炉温追踪仪的测量范围应大于涂料的固化温度2.炉温追踪仪一般至少需要四条测温线，其中一条测材实际温度56基材质量要求7生产工艺要求7.1一般要求应进行水洗一次。有些处理步骤应进行几次水洗，如碱洗处理、阳极氧化处理和电解着色处应进行两次水洗。有些水洗工序应采用去离子水进行，如在电泳涂漆之前，宜采用在20℃下测得电导7.1.5在阳极氧化处理前，预处理完成的型材在水洗槽内的停留时间不宜大于30min。7.1.6阳极氧化处理完成后应及时进入水洗槽进行水洗，水洗干净后应及时进入着色槽进行着色处7.1.8对含镍盐着色处理后及含镍封孔处理后的水洗槽应设置专用排水管，汇集后对废水中的Ni²+进7.1.9阳极氧化与阳极氧化电泳涂漆典型工艺见表2。表2阳极氧化与阳极氧化电泳涂漆典型工艺序号工序处理时间槽液成分温度备注1脱脂根据表面要求确定按脱脂剂供应商的要求规定室温可用阳极氧化的“废酸”2水洗10.5min～2min自来水室温3水洗20.5min～2min自来水室温4碱洗根据表面要求确定30g/L～60g/L的氢氧化钠40℃~60℃—5水洗10.5min～2min自来水室温6水洗20.5min～2min自来水室温7去灰130g/L～225g/L的硫酸(游离硫酸)室温可用阳极氧化的“废酸”130g/L～225g/L的硫酸(游离硫酸)室温8水洗10.5min～2min自来水室温9水洗20.5min～2min自来水室温6表2(续)序号工序处理时间槽液成分温度备注阳极氧化130g/L～200g/L的硫酸(游离硫酸),铝离子浓度为阳极氧化电压：电流密度：100A/m²~200A/m²水洗10.5min～2min自来水室温水洗20.5min～2min自来水室温中和20g/L的碳酸氢钠室温专为染色而设，如电解着色，可取消此工序水洗0.5min～2min自来水室温着色染色10g/L～20g/L的染金黄色用草酸铁铵或草酸铁钠，或按供应商的技术要求确定40℃~55℃pH值4.0～5.5电解着色按颜色深度而定150g/L±5g/L的硫酸镍，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自来水室温 水洗20.5min～2min去离子水室温封孔热封孔沸水封孔按2min/μm~3min/μm计算去离子水高温水蒸汽封孔去离子水水蒸气压力81060Pa~中温封孔按封孔剂供应商的技术要求确定按封孔剂供应商的技术要求确定40℃~80℃冷封孔按0.8min/μm~1.2min/μm计算镍离子浓度为氟离子浓度为18℃~32℃pH值5.5～6.5冷封孔后处理按0.8min/μm~1.2min/μm计算去离子水60℃~80℃冷封孔后处理前应先彻底清洗型材附着的冷封孔溶液按0.8min/μm~1.2min/μm计算硫酸镍浓度为不低于60℃热水洗1去离子水70℃~80℃纯水洗2去离子水室温7表2(续)序号工序处理时间温度备注电泳涂漆2min～4min丙烯酸系电泳涂料固体分18℃~25℃pH值7.0～8.5,极间距离极比0.5～1.0水洗10.5min～3min去离子水室温水洗20.5min～3min去离子水室温滴干按电泳涂料供应商要求确定固化按电泳涂料供应商要求确定7.2.1.4槽液浓度应符合脱脂剂供应商提供的技术要求。脱脂处理典型工艺见表2。7.2.2.1碱洗处理的目的是去除铝表面自然氧化膜和进一步除掉油污。碱洗是阳极氧化前影响表面质量的关键性工序。7.2.2.2碱洗处理典型工艺见表2。主要采用硫酸阳极氧化处理，其他阳极氧化处理(如铬酸阳极氧化处理、硫酸-草酸阳极氧化处理等)也可使用。阳极氧化处理典型工艺见表2。硫酸阳极氧化处理槽中硫酸浓度和铝离子浓度对槽液的导电性、阳极氧化膜的耐蚀性和耐磨性以8膜的透明度和染色性差，易引起着色不均匀。阳极氧化槽液温度范围应根据阳极氧化槽液类型、铝合金搅拌强弱等因素确定。恒电流直流阳极氧化是最普通、最常用的方法。电流密度应根据铝合金类型、阳极氧化槽液类型、7.3.6阳极氧化时间度阳极氧化时，就是简单地用阳极氧化时间来控制阳极氧化膜的厚度，因此阳产的阳极氧化膜厚度来确定。7.4.1铝合金阳极氧化的着色方法有电解着色和染色等。电解着色阳极氧化膜封孔性能、耐腐蚀性和耐候性能都比较好，操作成本也比较低，已广泛应用于铝合金建筑型材阳极氧化膜的着色工艺。其他着色工艺也可使用，但其产品质量应符合GB/T5237.2或GB/T5237.3的规定。由于采用的着色工艺不同，其着色工艺参数也不同，着色槽的槽液成分、槽液温度和着色术要求来确定。着色处理典型工艺见表2。7.4.2电解着色处理工艺宜采用配有镍回收装置的单镍盐着色处理工艺。使用性能的关键工序。常用的封孔处理方法有热封孔、冷封孔和中温封孔等。封孔处理典型工艺见表2。7.5.1.2封孔工艺宜从含镍含氟的冷封孔工艺或中温封孔工艺逐步发展成为无镍无氟的冷封孔工艺或阳极氧化膜的热封孔主要有沸水封孔及高温水蒸气封孔两大类，其封孔原理都是热-水合封孔。沸水封孔对水质要求非常高，通常情况下，沸水封孔中各种杂质的容许含量如表3所示。杂质Al³+Fe²+或Fe³+Mg²+NO₃-最大容许含量7目前常用的中温封孔工艺是无氟含镍的封孔工艺，其封孔温度低于沸水封孔温度，而高于冷封孔温9度。经中温封孔处理后阳极氧化膜的抗热裂性或柔韧性通常略优于冷封孔，对AA15级以上(包括AA15级)的阳极氧化膜，采用中温封孔较冷封孔更容易保证封孔质量，但中温封孔的陈化时间通常比冷封孔更长。冷封孔工艺一般是以氟化镍为主要成分的封孔工艺，通常情况下，冷封孔槽液的杂质容许含量如表4所示。冷封孔之后通过一定的陈化时间才能达到封孔质量指标，陈化时间和陈化效果与环境温表4