建筑铝型材的表面处理技术

铝及铝型材拥有密度低、塑性高、易、导电好、易回收、可焊接、易表面处理等多种优越性能，但为了提高解决或提高防护性、装饰性和功能性，延长使用期限，故一般铝型材产品都要经过表面处理，因为铝材产品的质量与性能其实并不取决于里面的纯铝或铝合金，经过表面处理的复合膜才是关键因素。铝合金材料具有一系列优良的物理、化学、力学、和加工性能，可以满足从食品包装、厨餐用具到科技、从建筑装演业到交通运输业、机密机械、和航空航天等各行业对于铝合金材料提出的天差地别、不尽相同的各种要求。但是铝的某些性能还不太理想，如硬度、和蚀性等表面功能。铝的表面技术正好弥补了这个弱点，通过阳极氧化膜或表面涂层加以改进，成为铝合金扩大应用范围和延长使用寿命的关键。
　　铝型材配件表面处理的方法很多，根据铝合金材质与使用需求的不同，其表面处理方法也有差异。目前，常见表面处理方法有：阳极氧化膜的电解着色，化学转化处理，高聚物涂装工艺，铝型材电镀工艺，铝的珐琅和搪瓷涂层技术，木纹处理法等。
　　(1)阳极氧化膜的电解着色
　　以铝为阳极置于硫酸电解液中，利用电解作用，使铝表面形成阳极氧化膜的过程称为铝硫酸阳极氧化。目前广泛应用的是硫酸直流阳极氧化，它与其他酸阳极氧化相比较，在生产成本、氧化膜特点与性能具有生产成本低、膜的透明度高、蚀性与好、电解着色和化学染色为容易等优越性。
　　目前铝阳极氧化膜的着色方法有好几种，工业化技术着色的氧化膜大体可分为整体着色膜、染色膜与电解着色膜三大类。
　　在铝的众多表面处理技术中，对阳极氧化的研究时间早、研究深、应用范围也广。在建筑铝型材阳极氧化生产线中，电解着色总是处于核心地位的，也是应用广的表面处理方法，与其他表面处理方法相比，其使用性能和经济效益结合的好，具有较高的性价比。目前，我国建筑铝型材市场中阳极氧化技术产品占据超过65%的市场份额。
　　我国建筑铝型材阳极氧化膜的着色技术，是上世纪80年代从日本和意大利等国引进的。我国的铝型材阳极氧化电解膜着色工业与技术，经过发展，总体技术水平和产品质量有了长足提高。我国新建的阳极氧化生产线，其装备水平、技术水平和产品质量已经达到水准。
　　(2)化学转化处理
　　铝的化学处理技术就是在化学转化处理溶液中，金属铝表面与溶液中化学氧化剂发生反应，而不是通过外加电压生成化学转化膜的化学处理过程。铝的化学转化处理主要分为化学氧化处理、铬酸盐处理、磷铬酸盐处理以及无铬化学转化等方法。
　　铝的化学转化膜具有广泛的用途，主要用于保护铝及其合金不受腐蚀。铝的化学转化膜可以作为直接使用的涂层，或者作为聚合物涂层的底层，在工业上了广泛应用。化学转化膜的厚度比阳极氧化膜薄得多，因此它的保护性无法比拟阳极氧化膜，但是它经济、方便、、生产流程短，不需电源设备等，适用于对耐蚀性要求不高且使用时间不太长的大批量零部件的低成本生产。
　　(3)高聚物涂装工艺
　　高聚物涂装工艺是指用高分子材料通过的工艺方法产生交联聚合而在表面上形成厚度涂层的工艺过程，这种涂层称为高聚物涂层，涂层主要有三种作用。
　　①保护作用。在铝合金表面通过的涂装工艺方法形成厚度的高聚物涂层，能够阻止或延缓空气中氧、水分、酸雾、盐雾及各种腐蚀性气体、紫外光线等的侵蚀和破坏，起到保护作用。
　　②装饰作用。聚合物涂料可以配制出多种多样的颜色，而涂层表面平整光亮，甚至可以做出锤纹、木纹、绒面、晶纹等立体效果的纹理样式，起到了很好的装饰效果。
　　③其他作用。除了保护与装饰作用，聚合物涂料还具有电绝缘、导静电、防污、耐热、保温、、隔音、反光、、防紫外线、减震等多种功能，聚合物涂料这些的功能，不仅增强了产品的使用性能，拓宽了其产品的应用与范围。而聚合物涂料的多样性，决定了其涂装方法的多样性。如粉体高聚物涂料的涂装方法有氟碳树脂喷涂法、空气涂喷法、流化床浸涂法、静电粉末涂装法等；液体高聚物涂料的涂装方法通常有液相静电喷涂法、空气喷涂法、高压无气喷涂法等；水性高聚物涂料的涂装有阳极电泳涂装法、阴极电泳涂装法、自泳涂装法及浸涂法等方法。目前，在建筑铝型材应用方法较多的是静电粉末涂装法、氟碳树脂喷涂法、液相静电喷涂法和阳极电泳涂装法。
　　用不同的涂装方法就会形成不同高聚物涂层，其性能也会有很大差异。如阳极电泳涂装法其特点为：涂层均匀、光滑、平整、附着力强，甚至在棱边等不规则处都能形成均匀的涂膜，性能好；且该涂料以水作为分解介质，既能够节约资源、降低环境污染，又可降低火灾的发生几率。静电粉末涂装法的特点是、耐化学介质性能耗、涂膜厚度容易控制，且省资源、低污染，目前该方法在欧洲各国广为流行。液相静电喷涂法的特点为涂料、漆雾飞散少、涂膜外观装饰性佳、涂层附着率高。
　　(4)铝型材电镀工艺
　　电镀是利用电化学方法，在含有镀层金属离子的电解液中，以镀层金属或不溶性金属为阳极，以被镀金属或非金属制品为阴极，通过直流电，制品表面上电沉积的一层金属，这一过程称为电镀。
　　电镀的主要作用为增强铝型材装饰性、改变铝合金色调、增加光泽；提高铝合金表面性，延长使用寿命：铝合金表面机械性能如提、润滑度、耐热性、等。
　　(5)铝的珐琅及搪瓷技术
　　铝的珐琅及搪瓷技术是铝合金经过抛光、磨光等表面预处理后，将珐琅和搪瓷成分调整到熔点在550℃以下，然后通过喷涂、浸涂、刷涂等方法涂装在铝合金表面，目前有很多企业进行铝合金上静电喷涂珐琅层。这种技术当前主要用于器具、浴室、厨房配件等搪瓷铝制品。