【文章內(nèi)容簡介】 壓熱塑性變形不均，表層金屬承受較大的摩擦力和附加拉應力：當瞬時應力超過金屬抗拉 16 強度時產(chǎn)生擠壓裂紋，在外力作用下裂紋由表面向內(nèi)擴展至 斷裂。 預防措施：加強鋁合金材質(zhì)檢查，雜質(zhì)含量超標和原始組織不合格不投產(chǎn)；生產(chǎn)中嚴格校驗控溫儀表，控溫精度必須達到177。 1． 5℃；針對不同牌號的鋁合金坯料，制訂相應的合理的加熱溫度，確保均勻加熱；制訂適合不同牌號鋁合金的擠壓速度和擠壓變形量，使熱塑性變形盡量均勻；改進模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，擠壓件斷面的棱角部位盡可能大些；試驗表明，鋁錠預先均勻退火 (540℃～ 560℃，保溫 4— 6h快冷 )可降低擠壓力 1 5％～25％，提高擠壓速度 1 0％ 1 5％，顯著增加熱塑性等上述措施，可有效防止和避免擠壓裂紋的產(chǎn)生。 2 氣泡起皮 因鋁鑄錠內(nèi)部的氣體和擠壓過程中被卷人的空氣，在擠壓時與隨后熱處理時發(fā)生膨脹，致使表面鼓起形成的氣泡起皮缺陷，失去商品表面美觀和影響質(zhì)量。 預防措施 ： 提高鋁錠質(zhì)量，選用優(yōu)質(zhì)鋁錠和嚴格鋁材人庫和投產(chǎn)前檢查；及時更換嚴重磨損的擠壓筒和擠壓墊，并保持清潔、光滑；控制熱處理氣氛，防止水蒸氣進人昶減少對擠壓墊片和模具的潤滑，調(diào)整擠壓機使其動作均勻協(xié)調(diào)，制訂合理的擠壓速度和擠壓變形量，確保排氣暢通；擠壓筒預熱溫度應低于鋁坯加熱溫度 25℃ 35℃；防止?jié)櫥瑒┻^量，及時清除鋁金屬氧化殼及腐蝕污物等措施，能有效防止鋁制品起 泡起皮，達到質(zhì)量指標。 3 擦傷 鋁制品輕微擦傷不僅表面不美觀且急劇降低機械力學性能和耐用度，嚴重擦傷鋁制品不能使用，成為廢品，造成經(jīng)濟損失。 預防措施 ： 對擠壓模具進行表面改性強硬化處理，提高紅硬性、耐磨性和抗擦傷能力；選用優(yōu)質(zhì)精煉模具鋼，具有純清度高、雜質(zhì)少、晶粒細、碳化物小、等向性能優(yōu)、化學成分和組織均勻等特點：或用鋼結(jié)硬質(zhì)合金制造模具，經(jīng)鐓造與復合強硬化熱處理，使模具工作型面具有高硬度、紅硬性、耐磨性、抗疲勞、抗咬合、抗粘結(jié)、抗腐蝕和抗擦傷等特性，而鋼基體具有高強硬性，表硬內(nèi)剛賦予高壽命；選擇最佳工作 帶寬度，生產(chǎn)一定鋁制品后，拋光模具型面與工作帶；確保工模具與擠壓設(shè)備裝配精度；經(jīng)常潤滑導路與導管。采用上述措施能有效防止鋁制品表面擦傷，確保鋁制品內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量優(yōu)良。 4 過熱過燒 17 因鋁錠過熱或鋁錠粘附較多易燃物和控溫儀表失靈，導致加熱溫度過高，晶粒顯著長大，晶界發(fā)生局部熔化與氧化，晶界結(jié)合力急劇降低，脆性變大，韌性急劇降低，機械力學性能低劣，導致鋁制品報廢。 預防措施 ： 選用高精度 WJ一 1型微機控溫，能使控溫精度達到177。 1． 5℃；加強加熱設(shè)備維修與檢查，確保爐腔內(nèi)各部位溫度均勻一致；嚴格檢查鋁錠坯料，不得 有油污等易燃物，保持坯料清潔；制訂先進合理的熱加工工藝規(guī)程，精心操作等措施，有效避免過熱過燒，從而確保鋁制品組織性能和表面質(zhì)量合格。 5 焊合不良 鋁制品焊合不良，造成焊縫處機械力學性能低劣，使鋁制品在外力作用下易在焊縫處開裂，成為廢品，造成損失。因鋁錠坯料表面有氧化物、油污垢及擠壓殘料等而隔開了焊縫，使擠壓溫度降低，熱塑性差；擠壓力和擠壓時間不足；焊合腔太小，模腔壓力不足等。 預防措施 ： 采用先進的擠壓設(shè)備、先進技術(shù)和先進工藝，并加強科學管理；正確合理設(shè)計模具，確保鋁金屬塑性流動均勻并很好焊合；采用優(yōu)質(zhì)鋁鑄 錠，確保表面光潔無異物，擠壓前清理干凈鋁坯料表面；針對不同牌號鋁合金，制訂合理的擠壓溫度和擠壓速度；確保擠壓設(shè)備及工模具工作部位無異物等上述措施，可以獲得優(yōu)質(zhì)平整焊縫，使其具有高的機械力學性能和商品表面，在外力作用下不易裂開。 6 縮尾 縮尾因鋁鑄錠表面有結(jié)瘤極易造成擠壓筒與軸偏心；由于擠壓后期擠壓溫度偏高，擠壓速度增大，導致表層金屬沿擠壓墊和后端彈性區(qū)界面流人鋁制品內(nèi)部，形成環(huán)形縮尾；反向擠壓時，由于模腔壓力不足。加之金屬補充不充分，極易產(chǎn)生中心漏斗縮尾，成為廢品。 預防措施： 加強鋁錠進庫和投產(chǎn)前質(zhì)量檢 驗，不合格鋁錠不投產(chǎn)；發(fā)現(xiàn)有結(jié)瘤鋁錠，切除結(jié)瘤后方可投產(chǎn)：擠壓前應首先全面檢測和維修擠壓設(shè)備，使擠壓機與工模具達標，確保精度等級與同心度；采用合理的擠壓速度與擠壓溫度；及時更換超差的擠壓零部件與工模具；選用電渣重熔優(yōu)質(zhì)模具鋼和表面強化熱處理新工藝制造擠壓模具；選用優(yōu)質(zhì)一級鋁錠和先進擠壓技術(shù)等措施。有效消除因縮尾帶來的鋁制品缺陷。 18 五、 表面處理 工藝 鋁合金鑄件或鋁合金型材、制品、日用品進行表面處理的目的是增加其抗腐蝕能力，耐磨能力，提高氣密性能和抗疲勞斷裂性能。處理的方法主要有：陽極氧化，電鍍，浸潤處理，噴涂，噴丸強化。這次參觀的是噴涂和陽極氧化，所以這里只大致介紹這兩種處理方法。 噴涂 噴涂是指 是指將顏料或者涂料著用于工件表面的過程。 噴涂通過噴槍或碟式霧化器，借助于壓力或離心力，分散成均勻而微細的霧滴，施涂于被涂物表面的涂裝方法。 可分為空氣噴涂、無空氣噴涂、靜電噴涂以及上述基本噴涂形式的各種派生的方式，如大流量低壓力霧化噴涂、熱噴涂、自動噴涂、多組噴涂等。 這里使用的是靜電噴涂。 靜電噴涂是利用高壓靜電電場使帶負電的涂料微粒沿著電場相反的方向定向運動，并將涂料微粒吸附在工件表面的一種 噴涂方法。靜電噴涂設(shè)備由噴槍、噴杯以及靜電噴涂高壓電源等組成。 噴涂時 在噴槍與工件之間形成一個高壓電暈放電電場，當粉末粒子由噴槍口噴出經(jīng)過放電區(qū)時，便補集了大量的電子，成為帶負電的微粒，在靜電吸引的作用下，被吸附到帶正電荷的工件上去。當粉末附著到一定厚度時，則會發(fā)生 “ 同性相斥 ” 的作用，不能再吸附粉末，從而使各部分的粉層厚度均勻，然后經(jīng)加溫烘烤固化后粉層流平成為均勻的膜層。 主要工藝流程是： 鉆孔（ 懸掛式噴涂 ）→水洗→兩次酸洗→兩次水洗→形成鉻化層→水洗三次→烘干→噴涂→預固化→固化→卸料 首先從擠壓車間加工 好的型材要進行水洗酸洗，目的是為了洗去材料表面的油脂，掛灰等雜物，以便于后面的作業(yè)。酸洗采用的試劑 為脫脂劑和表調(diào)劑。經(jīng)過兩次水簾式水洗洗去上一步的試劑后，進行鉻化處理。鉻化處理指的是將鉻化液噴到型材表面，形成鉻化層（ 用鉻酸鹽溶液與金屬作用在其表面生成三價或六價鉻化層的過程 ）。其主要目的是：加強粉末與型材表面的吸附能力；增加一定的抗氧化能力。鉻化后用水洗去多余的鉻化液，烘干后就送入噴房噴涂。 靜電發(fā)生器通過噴槍槍口的電極針向工件方向的空間釋放高壓靜電 (負極 )，該高壓靜電使從．噴槍口噴出的 19 粉末和壓縮空氣的混合物以 及電極周圍空氣電離 (帶負電荷 )。工件經(jīng)過掛具通過輸送鏈接地 (接地極 )，這樣就在噴槍和工件之間形成一個電場粉末在電場力和壓縮空氣壓力的雙重推動下到達工件表面，依靠靜電吸引在工件表面形成一層均勻的涂層。 噴涂粉末為樹脂末，顏色可由客戶要求來定制。噴涂料在型材表面達到 400—800mg/㎡ 即為合格。接著將懸掛的型材加以固定（防止在爐內(nèi)搖擺撞擊產(chǎn)生損傷），送入預固化爐進行預固化。預固化爐為紅外線加熱，溫度約為 100℃ 。預固化的目的是使粉末半固化，不容易脫落，方便固化處理。 最后 送入 185～ 215℃ 的烘房內(nèi)加熱，并保溫相 應的時間，（ 1520分鐘）使之熔化、流平、固化，從而得到想要的工件表面效果。不同的粉末在烘烤溫度和時間上是各不相同的 ， 這是在固化工序上應注意的。 靜電噴涂作為常見表面處理方法之一，有很多的優(yōu)點： 一次涂裝可以得到較厚的涂層，例如涂覆 100～ 300μ m的涂層，用一般普通的溶劑涂料，約需涂覆 4～ 6次，而用粉末涂料則一次就可以達到該厚度。涂層的耐腐性能很好。 粉末涂料不含溶劑，無三廢公害，改善了勞動衛(wèi)生條件。 采用粉末靜電噴涂等新工藝，效率高，適用于自動流水線涂裝，粉末利用率高，可回收使用。 除 熱固性的環(huán)氧、聚酯、丙烯酸外，尚有大量的熱塑性耐脂可作為粉末涂料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氟化聚醚、尼龍、聚碳酸脂以及各類含氟樹脂等。 噴涂工藝常見缺陷及處理方法有： 1. 現(xiàn)象：起粒 原因：作業(yè)現(xiàn)場不潔，灰塵混入漆中；漆調(diào)配好后放太久，漆與固化劑已產(chǎn)生共聚微粒；噴槍出油量太小，氣壓太大，令油漆霧化不良或噴槍離物面太近 解決方法：清潔噴漆室；漆 料調(diào)配好，不宜放太久。 2. 現(xiàn)象：桔皮 原因：固化劑太多，令漆膜干燥太快反應劇烈；噴涂氣壓太大，吹皺漆膜以致無法流平；作業(yè)現(xiàn)場氣溫太高，令漆膜么應劇烈 解決 方法：按使用說明配比；調(diào)整氣壓，不可太大；注意現(xiàn)場溫度，可添加慢干稀 20 釋劑抑制干燥速度 。 氧化處理 為了克服鋁合金 表面硬度 、耐磨損性等方面的缺陷，擴大應用范圍，延長使用壽命， 表面處理 技術(shù)成為鋁合金使用中不可缺少的一環(huán)，而陽極氧化技術(shù)是目前應用 最廣且最成功的。 陽極 氧化指的是 金屬制件作為陽極在一定的電解液中進行電解，使其表面形成一層具有某種功能 (如防護性，裝飾性或其他功能 )的氧化膜的過程。 將金屬或合金的制件作為 陽極 ，采用 電解 的方法使其 表面 形成氧化物 薄膜 。 金屬氧化物 薄膜改變了表面狀態(tài)和性能，如表面著色，提高 耐腐蝕性 、增強耐磨性及硬度，保護金屬表面等。將鋁及其合金置于相應電解液 (如硫酸、 鉻酸 、 草酸 等 )中作為陽極，在特定條件和外加電流作用下，進行電解。陽極的鋁或其合金氧化 ，表面上形成氧化鋁 薄層 ，其厚度為 5～ 20微米 ，硬質(zhì)陽極氧化膜可達 60～ 200微米 。陽極氧化后的鋁或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可達 250～ 500千克／平方毫米，良好的耐熱性 ，硬質(zhì)陽極氧化膜熔點高達 2320K ，優(yōu)良的絕緣性 ，耐擊穿電壓高達2020V ，增強了抗腐蝕性能 ，在 ω ＝ 。氧化膜薄層中具有大量的微孔，可吸附各種潤滑劑，適合制造發(fā)動機氣缸或其他耐磨 零件 ；膜微孔吸附能力強可著色成各種美觀艷麗的色彩。 有色金屬 或其合金（如鋁、鎂及其合金等）都可進行陽極氧化處理，這種方法廣泛用于機械零件，飛機汽車部件，精密儀器及無線電器材，日用品和建筑裝飾等方面。 對于鋁合金 ，有鉻酸陽極氧化，草酸陽極氧化，硫酸陽極氧化， 硬質(zhì)陽極氧化，磷酸陽極氧化等。從表面處理后的色澤上分，又可以分為黑色陽極氧化和彩色陽極氧化。 主要工藝流程： 脫脂槽→水洗槽→堿蝕槽→水洗→水洗→中和槽→純水洗→酸堿陽極氧化→水洗 封孔槽 →水洗 2→純水洗 3→著色→ RO1→ RO2→ 電泳槽 →烘烤 車間采用全自動立式氧化生產(chǎn)線，設(shè)備先進，產(chǎn)品質(zhì)量好。脫脂槽用氟化氫和硫酸，將型材浸入到脫脂槽中保持 5— 10分鐘，目的是為了洗去型材表面的掛灰和 21 油脂。接著，用水洗盡表面殘留的酸后，送入堿蝕槽。堿蝕槽使用的是 NaOH+添加劑作為試劑，目的是去除型材表面已有的氧化膜 ，使其露出純凈的金屬基體 。 水洗后浸入中和槽中和過量的堿。中和槽使用的是硫酸或硝酸。但是硝酸成本高，腐蝕性強，還會產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體，所以現(xiàn)在基本上使用硫酸進行中和。中和后的材料經(jīng)過水洗凈后就可以開始氧化了。 運用陽極氧化原理，使材料表面產(chǎn)生一層氧化膜，具 有防護性，裝飾性等。氧化，洗盡之后就可以著色處理。 陽極氧化之后，氧化膜的膜孔中殘留有硫酸溶液，因此，染色之前必須將鋁制品徹底清洗干凈。避免給染色槽帶人雜質(zhì)離子，尤其是 磷酸根 離子、氟離子等，在染色槽之前設(shè)立純水清洗，并且要對水質(zhì)進行監(jiān)控是十分必 要的。 著色的種類主要有： NiSn混鹽 Ni鹽單鹽 Cu鹽 紫銅。 染色過程中，染色速率隨溫度的升高而加快，因此，染一定深度的顏色所需的時間隨溫度升高而縮短。 根據(jù)吸附 定律 ，在一定 工作條件 下，染料在陽極氧化膜上的吸附量隨著染料濃度的提高而增大。 染色的 顏色隨時間的延長逐漸加深 。 著色料中 Ni鹽的成本很高，為節(jié)約成本，需進行回收。 RO回收系統(tǒng)即反滲透回收系統(tǒng) （使溶質(zhì)從濃度低的溶液流向濃度高的溶液中） ，使材料經(jīng)過兩次回收 ，將 Ni鹽回收。示意圖如下： 封閉處理 Ni2+ Ni2+ 陽極氧化后的主要產(chǎn)品有：封孔料和電泳料。 為了提高陽極氧化膜的耐蝕、抗污染、電絕緣和耐磨等性能，鋁及鋁合金在陽極氧化和著色后都要進行封 孔 處理。其方法較多，對不著色的氧化膜可進行熱水、蒸汽、重鉻酸鹽和有機物封閉；對著色的氧化膜可用熱水、蒸汽、含有無機鹽和有機物等封 孔 。氧化后氧化膜厚度為 8— 15μ m，呈“ V”形分布在基體表面。向氧化膜孔中填充 Ni2+使得 耐蝕性提高。本車間采用的封孔方法有： 常溫封孔 ： F≥ ≥ 10g/L PH值： — 溫度： 28— 30℃ 中溫封孔：溫度： 48— 52℃ 著色槽 單鎳鹽 RO1 水洗 Ni2+≤ 20g/L RO2 水洗 2 Ni2+≤ 10g/L 22 電泳料是 水性涂料。 電泳： 溶液中帶電粒子（離子）在電場中移動的現(xiàn)象。利用帶電粒子在電場中移動速度不同而達到分離的技術(shù)稱為電泳技術(shù)。電泳又名電著 ( 著 ) ，泳漆，電沉積 。 透明電泳