鋁型材表面處理技術(shù)未來展望

　　為了滿足用戶的需要，建筑用鋁材一般經(jīng)過表面處理才能投放市場。建筑鋁材的表面保護方法，當(dāng)前不外乎3種：(1)陽極氧化，20世紀50年代已引入鋁合金門窗，至今仍是鋁門窗方面常用的表面處理措施；(2)陽極氧化后電泳丙烯酸樹脂，日本在20世紀60年代已商品化，歐洲到70年代開始使用，目前還主要在亞洲地區(qū)應(yīng)用。該技術(shù)當(dāng)前已由透明光亮膜發(fā)展到無光透明膜和彩色膜，品種更趨多樣化，工業(yè)控制和產(chǎn)品質(zhì)量都比較穩(wěn)定；(3)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后靜電噴涂包括靜電粉末噴涂和靜電液相噴涂，靜電液相噴涂氟碳樹脂在20世紀60年代，美國已實現(xiàn)商品化。而靜電粉末噴涂熱固性聚酯涂層，60年代末在歐洲已實現(xiàn)商品化，當(dāng)前仍是歐洲各國占優(yōu)勢的表面處理手段。時至今日，單一陽極氧化的鋁門窗在國內(nèi)外市場均明顯縮小日本青睞于電泳涂層，白色電泳涂層發(fā)展很快，并在歐洲得到應(yīng)用。靜電粉末噴涂以其色彩多樣、控制方便、環(huán)境保護、性能優(yōu)良等原因，已成為歐美的首選表面處理方法。近年來靜電粉末噴涂市場在我國也在迅速擴大之中。

　　二十一世紀頭10年的技術(shù)展望

　　我國鋁型材表面處理的技術(shù)與國外相比沒有本質(zhì)的差別，但是從工藝水平、裝備條件、技術(shù)管理、環(huán)保因素、品質(zhì)指標和產(chǎn)品質(zhì)量等方面與國外先進水平比較仍有不少差距。作者在近期分別實地考察意大利、德國和日本，并與國外同行面對面交流中，總結(jié)概括出以下幾個方面，作為我國建筑鋁型材表面處理工業(yè)在下一個十年中技術(shù)發(fā)展的借鑒和參考。

　　1清潔陽極氧化工藝更加重視和發(fā)展

　　隨著我國環(huán)境意識不斷增加，清潔工藝必然會不斷發(fā)展。陽極氧化工藝生產(chǎn)各工序廢液采取閉路循環(huán)回收，逐步實現(xiàn)低排放直至零排放(zero——discharge)工藝已在歐洲和日本采用。零排放的清潔工藝無疑是全世界工業(yè)界都在追求的方向。由于技術(shù)和經(jīng)費的原因在我國只能分步驟進行。

　　2靜電粉末噴涂工藝更加受到歡迎

　　由于色彩豐富，環(huán)境效益好，靜電粉末噴涂在我國發(fā)展更加迅速。涂層粉末也會朝高檔方向發(fā)展，涂層外觀也從單色向木紋、大理石和圖案等裝飾性更強的方向發(fā)展。靜電粉末噴涂的鋁型材一般只有均勻單一的顏色，木紋和大理石外觀是在原粉末涂層上進行類似絲網(wǎng)印刷工藝，將第二種顏色的粉末加到原粉末涂層上，再進行統(tǒng)一的固化處理，這也就是說新工藝只是在原來噴涂設(shè)備的基礎(chǔ)上增補設(shè)備就可以實現(xiàn)?？捎糜阡X型材，更適用于鋁板的表面處理。另一類獲得本紋和圖案效果的是轉(zhuǎn)印法，即在第1次噴涂層基礎(chǔ)上，將塑料膜或紙上的木紋圖案在加熱下轉(zhuǎn)移到表面，此方法簡單易行，關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)印上去花紋的使用壽命。

　　粉末噴涂的化學(xué)預(yù)處理，從環(huán)境考慮，應(yīng)開發(fā)低鉻和無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。從克服絲狀腐蝕出發(fā)，也可以用陽極氧化膜作為粉末噴涂層的底層，兩者都是鉻化處理的最佳替代方法。而無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理的添加劑應(yīng)是我國急待開發(fā)的品種。

　  3電泳涂層可以抵御污染大氣

　　ED膜和粉末涂層都是高聚物涂層，可以有效地抵御污染大氣和海洋大氣的腐蝕。

　　而ED膜下有陽極氧化膜，不存在膜下絲狀腐蝕的危險，可望成為污染大氣中理想的表面處理手段。長期以來我們印象中的電泳漆只是透明的聚丙烯樹脂，近年來日本的電泳漆不論品種還是質(zhì)量都發(fā)生明顯變化。除了我們熟悉的透明有光漆外，還有啞光漆以及白色電泳漆等，都已用在建筑鋁合金門窗上。至于電泳漆的質(zhì)量也已經(jīng)可以和粉末涂層相媲美。

　　4陽極氧化技術(shù)之進步以高效節(jié)能為目的

　　眾所周知，陽極氧化的工藝參數(shù)已數(shù)十年未變化，溶液的硫酸濃度和鋁離子范圍、溫度和電流密度均已列入各國標準。為了提高陽極氧化效率，加快成膜速度，必然要求在保證氧化膜性能的前提下盡量加大電流密度，并想方設(shè)法提高成膜系數(shù)。

　　5多色彩一直是著色的追求目標

　　鋁陽極氧化膜的電解著色，色彩是單調(diào)的古銅色，尋求多色彩一直是陽極氧化工作者的目標。染色雖可獲得豐富多彩的顏色，但耐光性差不適于戶外使用，而且一種顏色要一個槽子十分麻煩，復(fù)合著色仍擺脫不了上述困難，也未在歐洲實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。利用光干涉原理得到藍、灰、綠、黃和紫色的各種干涉色已有大量文獻報道，但一直被人們認為難于工業(yè)控制而視為實驗室工藝。近年來意大利和日本在世界各地約有10余條多色化生產(chǎn)線問世，日本稱之為三次電解法。。

　　6新技術(shù)的發(fā)展

　　研究中的新技術(shù)很多，有些可能已接近商品化階段，而有些只停留在實驗室階段，在此只能略舉一二。新技術(shù)的發(fā)展

　　一是日本曾用周期反向電流技術(shù)，在陽極氧化的硫酸溶液中，完成電解浸蝕除去擠壓條紋。該技術(shù)雖仍處于實驗階段，但一旦成功，則具有十分重要技術(shù)和經(jīng)濟價值，并可以從根本上改變鋁材的預(yù)處理方法。

　　二是新西蘭開發(fā)的電腦設(shè)計，通過兩次著色陽極氧化，獲得兩種顏色的圖案裝飾效果，作為室內(nèi)裝飾的鋁板十分別致，富有創(chuàng)意，展示鋁的藝術(shù)效果之內(nèi)涵。

　　此外，隨著噴涂的迅速推廣，生態(tài)預(yù)處理技術(shù)和無鉻添加劑必然會發(fā)展。相對于國外，我國比較滯后，在未來10年中我國一定會得到重視和迅速開發(fā)。