铝型材技术流程

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1、7. 技术方案、设备方案和工程方案7.1 技术方案7.1.1 工艺技术概述本项目通过挤压成形工艺技术生产铝型材， 产品的基本生产工序主要包括挤压、精整和上色（上色主要包括：氧化、电泳涂装、氟炭喷涂、粉末喷涂、木纹转印等）和成品包装等过程。生产工艺流程根据铝合金特征、产品规格、用途及技术标准、生产方法、设备条件等决定。不同的合金、产品规格、技术要求、生产方法及设备条件等，其具体工艺流程将不尽相同。本项目采用生产工艺技术属国内先进工艺技术，技术成熟可靠7.1.2 铝型材挤压生产流程挤压是型材成形的手段， 挤压时先根据型材产品断面设计制造出模具， 再利用挤压机将加热好的铝铸棒从模具中挤出成形。 在挤

2、压时还需风冷淬火过程及其后的人工时效过程，以完成热处理强化。不同牌号的可热处理强化铝合金，其热处理温度不同。正常情况下棒温度：460-500 ， 模具温度： 480-500 ， 盛棒筒温度： 380-420 。 时效定温175 5，保温 8 小时（或 200 5，保温2.5 小时）；时效出炉后必须强风冷却半小时以上，保证尾氏硬度8HW挤压生产线前后各工序要紧密衔接， 以利于实现生产全过程的连续作业和自动控制。（ 1） 挤压技术挤压机挤压筒分三段进行加热。 通过热电偶测温元件， 将各段的加热温度反馈给控制中心，PLC根据指令控制电热元件加热或保温，达到最佳的加热效果， 各段加热的温度值在操作台商

3、可数显给出，便于观察。快速换模装置。为保证更换挤压模具的快速性和准确性，提高生产效率，挤压机设有快速换模机构， 快速换模采用错移式， 工作模架可作交叉换位， 在十 几秒内即可完成模具的快速更换。模后剪切装置是在更换模具时， 利用油缸力推动模后剪切垫垂直上升产生剪切力，将制品剪断与模具分离。主剪采用矩形导向缸动式。剪切导向性好，结构紧凑，在主剪上还设有液动冲击槌，可将粘连在剪刃上的压余打下。固定挤压垫。 挤压机圆筒挤压采用胀圈式固定挤压垫， 由于将挤压垫固定在挤压轴上，随挤压轴一起前进后退，这就节省了压余及挤压垫片的分离工序，取消了挤压垫片的循环系统，缩短了挤压辅助时间，提高了生产效率。液压操纵

4、控制系统。 液压控制系统采用油压直接传动和电液伺服控制。 主系统由八组电液比例轴向柱塞泵供油。 主泵与挤压机主控计算机联接， 实现位置闭环控制系统，使挤压速度无极可调。（ 2） 挤压机辅助装置及技术供锭器采用水平推入方式， 供锭器推进和退出使用油缸驱动， 运动平稳可靠，结构简单，可以大大地缩短了辅助时间。挤压锭润滑装置， 润滑状态的好坏直接影响固定挤压垫片的使用寿命。 固定挤压垫片润滑装置采用摆动机械臂式。液氮吹模装置， 压机上可以设置液压吹模装置， 将液氮从前梁端部用管子接入挤压模具部位， 对模具进行直接冷却。 这对于控制模具变形， 提高型材的尺寸精度和挤压速度均有实际意义。（ 3） 挤压机

5、机后区设备及技术机后区设备担负挤压制品从热态至成品的后处理过程， 是保证产品质量的又一关键所在。 挤压机机后区采用了国际现代流行的工艺流程和先进技术， 使得机后区设备达到了国内外先进水平。机后区由可倾斜式出料台，水、风淬火装置，随动热锯、牵引机出料辊道，皮带式提升移料装置，皮带运输冷床，矫直机上下料装置，拉扭矫直机，皮带式移动贮料台，定尺输送辊道，定尺冷锯、定尺装置，检验平台等组成。（ 4） 计算机管理控制系统挤压机整个挤压过程全由计算机控制。可以将生产经验变成一种具有智能型、 自学习功能的软件程序。 计算机软件为工艺过程数据库用语控制系统。 该软件还可对挤压过程中的各项参数进行监视，快速巡检

6、故障，并给出维修信息。铝型材挤压生产工艺流程如下图：本项目挤制管材采用热挤压，热挤压管材可用空心锭正挤压法、实心锭一穿 孔挤压法生产。本项目拉制管材根据不同客户的要求，分别采用带芯头拉伸和不带芯头拉伸 工艺生产。铝铸棒.、槿同力口热在线风冷淬火图7-1挤压车间生产工艺流程图7.1.3 铝型材表面处理工艺(1)铝型材氧化电泳工艺流程铝型材氧化电泳工艺主要包括上料、 表面预处理、氧化、水洗、着色、电泳、水洗、封孔等，主要工艺流程如下图:RO反渗透装置氧化.着色产品电泳漆型产品7-2氧化电泳车间生产工艺流程图电泳涂装是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移 并沉淀于电极基底表面的涂装

7、方法。电泳涂装原理为“异级相吸”，在电场的作 用下，铝型材阳极氧化膜的表面上沉积一层有机涂料膜，经高温固化成型铝型材电泳涂漆的主要作用是替代封孔， 并形成有机涂层， 提高抗酸抗腐蚀性能。电泳涂漆型材表面光洁度高，色彩柔和典雅，并且突出了金属的质感。生产中重点把握以下事项：1） 上料时注意工件的倾斜度， 不准水平上料， 一般主杆比副杆要高 10-15cm，第一支工件要低于液面2-3cm。2）除油（又称脱脂）：是将前道工序生产时留下的油污及灰尘去除，一般都采用硫酸，也有采用碱性的脱脂剂的。一般浓度控制在150-160mg/L,常温控制。3）除油后经过两道水洗，其工艺要求为：pH大于4,水溢流，常温

8、控制。4）碱洗：目的是除去工件表面自然氧化膜，修整工件上轻微的划、碰伤及挤压痕，使工件表面平整光滑，其工艺要求为：温度： 50-60 ；时间：色料， 1-3 分钟；白料3-5 分钟；腐蚀砂面10-15 分钟（根据砂面大小来定。5）碱洗后经过两次水洗，其工艺要求为：水溢流，常温控制，第一水洗槽最好温度控制在30。6）中和：目的是去除碱蚀后留在工件表面的黑灰，因为合金含有铁、铜等元素，碱蚀后就会产生黑灰。7）氧化：目的是使工件表面生成一层具有保护和装饰的膜，氧化膜是很致密且多孔型的，它每平方厘米上有760 亿个孔。8）着色：可以做香槟、仿钢、古铜、珍珠黑等颜色，主要成分是硫酸亚锡、硫酸镍、硫酸、添

9、加剂。9）封孔处理：目的是提高氧化膜的防污染和抗腐蚀性，封孔剂主要成份为氧化锲。此槽控制PHH温度才$制在25-28 C,时间控制在1um/1.5分钟，用量控 制在 0.8-1.2 公斤 / 吨。10） 水洗： 包括水洗、 纯水洗和热水洗等。 热纯水洗的主要作用是使铝合金 材料的阳极氧化膜扩张利于彻底清洗工件；纯水洗目的是继续对工件进行清洗，预防杂质进入电泳槽， 同时使工件温度恢复到室温， 避免工件以高温状态进入电泳槽而加速电泳槽液电化。11）电泳涂装：电泳涂膜的成膜经过电泳、电解、电沉积、电渗四个过程，在铝合金表面形成含水率极低、绝缘性相当好的致密涂膜。在电泳涂装之前必须对被涂工件进行表面预

10、处理， 以除去工件表面油污并形成致密的转化膜以提高涂层的防腐蚀性和结合力， 然后进行电泳涂装， 在工件表面沉积一层均匀无缺陷的电泳涂层， 经烘烤即可完成电泳涂装过程。 电泳的工艺条件要求为：电泳槽液的条件固体份：7-9%；温度： 20-25 ；pH:8.0-8.8 ；电阻率/ QmQOTC） : 150A2500。电泳的工艺参数电压： 80-250V（ DC）；电泳时间：1-3min ；电流密度：15-50A/m2；涂膜厚度：7-12电泳工艺所需设备及参数如下：电泳槽： 铝型材电泳槽多设计为长方形矩形槽， 基内部大小取决于装挂吊的尺寸，槽体用4-6mmffi板，内衬用聚丙烯或环氧玻璃钢，需设置

11、溢流槽。电源：直源要求0-250A 任意可调，电流大小根据50A/ m2 计算，约 2000A/槽。电源的波纹因素一定要小于6%，其值愈大，电泳涂膜产生孔隙的几率愈大。电极：在阳极电泳时，铝型材作为阳极，阳极板采用不锈钢板或铝板，阴极面积为工件面积的 1 倍。板隔膜采用聚丙乙烯纤维布。热交换系统：可保证槽液温度稳定。预配槽及自动添加系统。 预配槽可完成电泳槽液的配置， 以保证达到正常参数； 自动添加系统， 可保证补充每槽铝型材所消耗的电泳漆的量， 保证电泳槽固体份在工艺范围之内，以确保膜厚的均一。离子交换处理（IR）系统。阳极电泳时，阳极pH值会不断增加，采用离子 交换树脂系统可去除槽液中的杂

12、质，阴、阳离子使槽液pH值稳定，若再加上反渗透装置（RO则可实现闭路系统。由于经过RO后的水几近纯水，可以直接用来清洗，故可实现闭路水洗系统， 有利于环境保护。（ 2）喷涂工艺静电喷涂就是利用高压静电电晕电场的原理， 在喷枪头部金属导流杆上接上高压负极， 被喷涂工件接地形成正极， 使喷枪和工件之间形成一个较强的静电电场， 当作为运载气体的压缩空气， 将粉末涂料从供粉桶经粉管送到喷枪的导流杆时，由于导流杆接上高压负极产生的电晕放电，在其附近产生了密集的负电荷，使粉末带上负电荷， 并进入电场强度很高的静电场， 在静电力合运载气体的双重作用下， 粉末均匀地飞向接地工件表面形成厚薄均匀地粉层， 再加热

13、固化转化为 耐久的涂膜。喷涂工艺具有以下优点：节省能源、环保；生产效率高；便于自动化生产；产品色彩繁多，能满足不同顾客色彩个性需求。其工艺流程如下图所示：喷涂工艺主要技术要点是：1）喷枪的位置：喷枪应保持一定的倾斜度，偏向于型材运行的方向，喷枪在排列上保持竖向平行， 端头部分保持在一条直线上， 喷枪之间不应有重叠部分，上、下喷枪的位置以粉末覆盖所有型材为宜。2）流化气压的控制：流化床的作用是利用气流的作用，使粉末形成一种适当的流化状态，手感类似于液体流动的状态，检测流化达到充分状态。3）粉末的回收再利用：粉末的回收再利用，吸附于型材表面的粉末仅占所有喷枪出粉量的 1/3 左右， 散落于喷房内的

14、粉末较多， 回收粉必须与新添加粉按 适当的比例混合使用。4）喷房内的封闭性：喷房内的封闭性，粉末容易受到外界空气悬浮物的污 染，喷粉后型材表面容易产生絮状物或缩孔，经烘烤后影响到型材表面的平整性， 所以喷房应采取封闭措施，防止污染物的侵入。5）清理残留粉：气管内残留粉应及时进行清理清洁，长时间不用，容易结 块，粉末容易产生吐粉的现象，影响喷涂效果。6）备用粉桶：以备换粉时使用，可有效提高劳动效率，备用粉桶防尘、防 潮等保养工作必须做好，保证粉桶内剩余粉的质量。7）补粉操作：通过补粉窗口对型材进行不间断的监控，发现粉末较浅及未 吸附粉末的地方及时进行补粉。8）烘炉（固化炉）的操作：在工艺参数控制上严格要求，如输送带的运行 速度，炉温控制，运行速度可由调整变频电机的频率进行控制，炉温控制涉及到的关键一点在于供气压力的调节，供气压力要求稳定在1kg/cm2左右，确保燃烧装置的正常运转。7-3 喷涂车间生产工艺流程图