Технология подготовки алюминиевых профилей под окраску

Линия ванн химической подготовка поверхности

Подготовка поверхности алюминиевых профилей перед порошковым окрашиванием обычно выполняется путем окунания профилей – на навесках или в корзинах – в линии ванн, которые содержат различные химические растворы, а также чистую воду для промывки профилей между различными ваннами. Большинство производителей алюминиевых профилей применяют при подготовке поверхности под окраску хроматирование – желтое или зеленое, поэтому именно эта химическая обработка поверхности профилей будет рассматриваться ниже.

Последовательность химической обработки

Типичная химическая обработка поверхности алюминиевых профилей под порошковую – и жидкую тоже – окраску включает следующую последовательность ванн — линию ванн:

  • обезжиривание;
  • промывка;
  • травление;
  • промывка;
  • деоксидация (осветление);
  • промывка (двойная промывка);
  • хроматирование;
  • промывка (двойная промывка);
  • сушка;
  • нанесение порошкового покрытия;
  • отверждение порошкового покрытия.

alyuminiy-podgotovka-poverhnostiРисунок — Изменение толщины алюминия при порошковой окраске

Обезжиривание

На этапе обезжиривания поверхности с нее удаляются масла, жиры, смазки и другие загрязнения поверхности алюминиевого профиля, чтобы получить чистую поверхность перед этапом травления. В обезжиривающий раствор добавляют различные ингибиторы для предотвращения слишком большого стравливания металла в ходе этой операции очистки поверхности.

Температура раствора в ванне обезжиривания обычно составляет от 50 до 70 ºС, а длительность обработки – 3-4 минуты и более в зависимости от состояния поверхности профилей.

Промывки

Обычно после каждой рабочей ванны – ванны с химическим раствором – следует одна или две промывочных ванны. Назначение промывок – удалять химикаты с поверхности профилей и предотвращать их перенос в следующую рабочую ванну.

Водопроводная вода

На первых этапах обработки – обезжиривании и травлении – как правило, бывает достаточным применение обычной водопроводной воды. На последних этапах промывки вода должна быть особенно чистой, чтобы избежать проблем с адгезией краски или впоследствии – коррозионных проблем.

Деионизированная вода

Поэтому на последнем этапе обработки применяют деионизированную воду, электропроводность которой не превышает 30 микросименс на сантиметр (μS/см). Эта промывка в деионизированной воде является чрезвычайно важной, так соли (обычно кальция), которые содержатся в жесткой воде, при ее высыхании на профилях могут быть причиной начала коррозии и последующего образования пузырей на готовой окрашенной поверхности.

Температура промывок

Для первых промывочных ванн не существует ограничений по температуре, однако температура воды в промывках после ванны хроматирования должна быть не выше 50 ºС. Если промывочная вода будет слишком горячей, то она может растворить и смыть свежее хроматное покрытие. Длительность промывок составляет обычно несколько минут.

Барботаж

Циклические движения навесок или корзин с профилями, а также воздушное барботирование промывочных ванн обеспечивают лучшее качество промывки.

Щелочное травление

Тонкий слой естественного оксида на поверхности алюминия перед хроматированием должен быть удален. В щелочной раствор обычно добавляют подходящие ингибиторы, чтобы предотвратить чрезмерное стравливание алюминия в ходе этой операции. Температура между 50 и 70 ºС является нормальной. Длительность травления обычно составляет от 3 до 4 минут или более в зависимости от состояния поверхности профилей.

Осветление (деоксидация)

В ванне осветления происходит удаление с профилей темного налета, который образовался из нерастворенных на стадии щелочного травления соединений. Этот налет состоит из таких не растворимых в щелочах соединений и металлов, как оксиды магния и кремний, в случае профилей из алюминиевых сплавов серии 6ххх, обычно сплавов 6060 и 6063.

Этот, обычно темноватый, налет удаляется с поверхности профилей путем окунания их в кислотный раствор серной или азотной кислот с добавками.

Длительность обработки в ванне осветления составляет от 30 секунд до 5 минут в зависимости от состава и толщины удаляемого налета на профилях. Ванна осветления обычно имеет комнатную температуру.

Хроматирование

Хроматирование является наиболее часто применяемым процессов подготовки поверхности алюминиевых профилей под порошковую окраску.

Хроматные покрытия служат двум целям, коррозионной защите и хорошей адгезии краски к алюминиевой поверхности. Для алюминия применяют два основных вида хроматной обработки:

  • хроматирование (желтое хроматировние) и
  • фосфохроматирование (зеленое хроматирование).

См. подробнее  Хроматирование алюминия: желтое и зеленое

Толщина хроматного покрытия

Хроматное покрытие на профилях обеспечивает надежную адгезию между их поверхностью и краской и, кроме того, повышает коррозионную стойкость окрашенных профилей. Если хроматное покрытие является очень толстым, то оно дает очень хорошую стойкость к коррозии, но его адгезионные свойства будут хуже, чем у более тонкого хроматного покрытия. С другой стороны, слишком тонкое хроматное покрытие дает очень хорошую адгезию, но более слабую коррозионную защиту.

Сушка

Перед нанесением порошкового покрытия алюминиевые профили должны быть совершенно сухими. Влага на поверхности будет препятствовать процессу напыления порошка. Температура профилей в печи сушки должна быть не слишком высокой. Для желтого хроматного покрытия максимальная температура не должна превышать 65 ºС, а для зеленого хроматного покрытия – 80 ºС. Если температура сушки будет превышать эти пределы, то это приведет к растрескиванию хроматного покрытия и снижению его коррозионной стойкости.