高效鋁型材氧化槽的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高效鋁型材氧化槽，該裝置包括電解槽體、陰極導電裝置、陽極導電裝置和電解液配置槽，電解槽體的槽邊端面具有均勻分布的凹口，陰極導電裝置通過凹口與電解槽體卡接，電解槽體的底板截面為凹形，凹形中心位置垂直設置有通向電解液配置槽排液管；陽極導電裝置成對且分別固定設置在電解槽體的兩相對內壁，陽極導電裝置為通過螺栓連接的兩段式可折彎結構，電解液配置槽的底部為斜式結構，電解液配置槽的底部最低處設置有廢液排出口和通向電解槽體的泵體。所得適用于管系鋁合金型材的陽極氧化裝置導電性能良好，可提高管系鋁合金型材表面質量的一致性，減少原材料浪費，提高電解液利用率，適合規模化推廣應用。
【專利說明】高效鋁型材氧化槽
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及管系鋁型材加工【技術領域】，特別是一種高效鋁型材氧化槽。
【背景技術】
[0002] 鋁合金型材是現代社會裝飾用門窗或幕墻主要采用的結構材料，這種型材的主要 缺點是外觀單一及長期暴露在空氣中容易腐蝕，這種缺點的存在使得其越來越難以滿足當 代年輕用戶對于裝飾用結構材料的個性化需求。為了優化鋁合金型材的裝飾效果、增強其 抗腐蝕性及延長使用壽命，鋁合金型材一般都要進行表面處理。鋁合金型材的表面處理是 鋁合金型材完美擠身與于現代社會的華麗轉身，常用的鋁合金型材表面處理的方法是陽極 氧化法，通過陽極氧化法可在鋁合金型材表面形成致密氧化膜，該氧化膜的存在可顯著改 善鋁合金型材的耐腐蝕性、耐磨性和裝飾性能。
[0003] 現有技術中應用于鋁合金型材的陽極氧化處理方法是指：在一定的電解液中，以 鋁合金型材零件為陽極，以不銹鋼或鋁金屬為陰極，在強酸性電解溶液中將鋁合金型材進 行表面處理的過程。但是現有技術中，各生產商在陰極導電裝置和陽極導電裝置的設置上 都不相同，對于不同種類的鋁合金型材的氧化裝置的設置也不相同，因此市場上出現的鋁 合金型材的表面氧化膜的質量參差不齊，難以滿足消費者的消費需求，另外氧化裝置的設 置上對于電解液的處理基本是直接排放，容易引起環境污染。因此，研究一種適用于高效鋁 型材氧化槽是當前要研究的問題。 實用新型內容
[0004] 本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術中之不足，提供一種適用于高效 鋁型材氧化槽，該裝置導電性能良好，可顯著統一并提高鋁合金型材的表面質量。
[0005] 本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是：一種高效鋁型材氧化槽，該陽極 氧化裝置包括電解槽體、陰極導電裝置、陽極導電裝置和電解液配置槽，所述電解槽體的槽 邊端面具有均勻分布的凹口，陰極導電裝置通過凹口與電解槽體卡接，電解槽體的底板截 面為凹形，凹形中心位置垂直設置有通向電解液配置槽排液管；
[0006] 所述陰極導電裝置的制作材料為鉛，陰極導電裝置為Z型結構，Z型結構的相鄰邊 組成的角為90°，Z型結構前端的外壁包裹有絕緣層；所述陽極導電裝置成對且分別固定 設置在電解槽體的兩相對內壁，陽極導電裝置為通過螺栓連接的兩段式可折彎結構，陽極 導電裝置的前端為直徑逐漸減小的錐形體；所述電解液配置槽的底部為斜式結構，具體為： 由電解液配置槽的一側偏向相對的一側，電解液配置槽的底部最低處設置有廢液排出口和 通向電解槽體的泵體。
[0007] 進一步，所述排液管上端設置有閥門，為防止化學藥劑在槽內形成死角，電解槽體 的內壁拐角為圓角結構，Z型結構上橫邊的前端通過導線與電源負極連接。
[0008] 進一步，為提高槽體生產效率，所述陽極導電裝置的對數為至少一對。
[0009] 進一步，所述成對且分別固定設置在電解槽體的兩相對內壁上的陽極導電裝置的 末端通過導線在電解槽體外部相連。
[0010] 進一步，為防止槽體在生產過程中的過熱現象或槽體出現早衰現象，所述Z型結 構堅邊與Z型結構卡接的槽邊的垂直距離為Z型結構堅邊厚度的1. 5-3倍，Z型結構的高 度小于電解槽體內壁的高度；所述Z型結構下橫邊與電解槽體內壁的底部之間具有空隙。 [0011] 進一步，為方便將電解液配置槽中的廢液直接排放或純溶液的重新利用，所述電 解液配置槽的底部最低處與泵體之間設置有閥門，廢液排出口設置有閥門。
[0012] 有益效果：本實用新型的技術方案中，電解液配置槽的底部最低處設置有廢液排 出口和通向電解槽體的泵體的設置，可有效減少電解液的直接排放率，提高電解液的二次 利用率；電解槽體的底板截面為凹形和電解液配置槽的底部為斜式結構的設置，可有效提 高電解液的排放速率；陰極導電裝置通過凹口與電解槽體卡接和絕緣層的設置，可有效提 高本裝置的整體安全性；陽極導電裝置成對且分別固定設置在電解槽體的兩相對內壁，陽 極導電裝置為通過螺栓連接的兩段式可折彎結構的設置，可方便管式鋁合金型材的安裝與 拆卸，有利于鋁合金型材在均一的電解液中氧化；陽極導電裝置的前端為直徑逐漸減小的 錐形體的設置，可減小陽極導電裝置與待氧化的鋁合金型材的接觸面積，從而有效減少后 期廢品率。
[0013] 采用本實用新型的技術方案所得的適用于管系鋁合金型材的陽極氧化裝置，導電 性能良好，可有效提1?管系錯合金型材表面質量的一致性，有效減少原材料浪費，提1?電解 液有效利用率，適合規模化推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0015] 圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0016] 圖2是圖1中的A-A剖面圖；
[0017] 圖3是圖1的B-B剖面圖；
[0018] 圖中1.電解槽體，11.排液管，2.陰極導電裝置，21.絕緣層，3.陽極導電裝置， 4.電解液配置槽，41.泵體，42.廢液排出口。
【具體實施方式】
[0019] 現在結合附圖對本實用新型作進一步的說明。這些附圖均為簡化的示意圖僅以示 意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
[0020] 如圖1. 2. 3所示的一種高效鋁型材氧化槽，該陽極氧化裝置包括電解槽體1、陰極 導電裝置2、陽極導電裝置3和電解液配置槽4,電解槽體1的槽邊端面具有均勻分布的凹 口，陰極導電裝置2通過凹口與電解槽體1卡接，電解槽體1的底板截面為凹形，凹形中心 位置垂直設置有通向電解液配置槽4排液管11 ;陰極導電裝置2為Z型結構，Z型結構的相 鄰邊組成的角為90°，Z型結構前端的外壁包裹有絕緣層21 ;所述陽極導電裝置3成對且 分別固定設置在電解槽體1的兩相對內壁，陽極導電裝置3為通過螺栓連接的兩段式可折 彎結構，陽極導電裝置3的前端為直徑逐漸減小的錐形體；電解液配置槽（4)的底部為斜式 結構，具體為：由電解液配置槽4的一側偏向相對的一側，電解液配置槽4的底部最低處設 置有廢液排出口 42和通向電解槽體1的泵體41。
[0021] 排液管11上端設置有閥門，電解槽體1的內壁拐角為圓角結構。Z型結構上橫邊 的前端通過導線與電源負極連接。陽極導電裝置3的對數為三對，成對且分別固定設置在 電解槽體1的兩相對內壁上的陽極導電裝置3的末端通過導線在電解槽體1外部相連。
[0022] Z型結構堅邊與Z型結構卡接的槽邊的垂直距離為Z型結構堅邊厚度的1. 5倍，Z 型結構的高度小于電解槽體1內壁的高度，Z型結構下橫邊與電解槽體1內壁的底部之間 具有空隙，電解液配置槽4的底部最低處與泵體41之間設置有閥門，廢液排出口 42設置有 閥門，陰極導電裝置3的制作材料為鉛。
[0023] -種鋁型材的磨砂工藝，該磨砂工藝具有如下步驟：
[0024] a.自檢上架
[0025] 對鋁合金型材進行表面檢驗，記錄同一批次各型材表面光滑度、缺陷、毛刺及色差 水平，記錄完畢后，將鋁合金型材的兩端分別安裝到氧化裝置的陽極導電裝置3上；為保證 生產安全，1萬安培電解槽體1每槽裝掛面積為60-70m 2為最佳，特殊情況不得超過60m2， 1. 2萬安培電解槽體1每槽裝掛面積為70-90m2。
[0026] b.除油水洗
[0027] 將除油劑注入電解槽體1中，在常溫下對鋁合金型材表面進行除油，所述除油劑 的成分為200g/L的硫酸溶液，處理8min后用清水洗滌至型材表面的pH為4-7,將除油劑及 洗滌廢水排出；
[0028] c.砂面處理
[0029] 砂面處理采用堿蝕法，具體做法為：將堿蝕劑注入電解槽體1中，對鋁合金型材表 面進行堿蝕，所述堿蝕劑包括兩種，一種是濃度為40-65g/L的氫氧化鈉溶液和20-40g/L的 酸砂，處理溫度為45-55°C，處理時間為2-5min，另一種是濃度為40-65g/L的氫氧化鈉溶液 和40-80g/L的堿砂，處理溫度為45-70°C，處理時間為8-15min，采用上述任意一種堿蝕劑 處理均可，處理8min后用清水洗滌至型材表面的pH為6-8,將堿蝕劑及洗滌廢水排出；
[0030] d.中和出光水洗
[0031] 將中和試劑注入電解槽體1中，在常溫下對鋁合金型材表面進行中和工藝，所述 中和試劑是濃度為200g/L的硫酸或濃度為180g/L的硝酸，處理4min后用清水洗滌至型材 表面的pH為3-5,將中和試劑及洗滌廢水排出；
[0032] 將出光試劑注入電解槽體1中，在常溫下對鋁合金型材表面進行出光工藝，所述 出光試劑是濃度為280g/L的硝酸，處理4min后用清水洗滌至型材表面的pH為5-7,將出光 試劑及洗滌廢水排出；
[0033] e.陽極氧化水洗
[0034] 該步驟是對制品的表面生成一種無色透明的膜，防止材料的表面腐蝕，膜層的厚 度是根據客戶的需求進行調整，膜厚形成通常受電流密度、電壓、槽液濃度和溫度的影響； 將電解液注入電解槽體1中，在溫度為20±2°c時，對鋁合金型材表面進行氧化工藝，所述 電解液為160g/L的硫酸溶液和< 20g/L的鋁離子組成，處理后用清水洗滌至型材表面的pH 為5-7,將電解液及洗滌廢水排出，處理時間根據所需氧化膜的厚度、電流密度和公式L = IT K而定，其中，公式中的L為氧化膜微米厚度，K為常數0.28-0. 3, I為電流密度A/m2, T 為氧化分鐘數；裝掛面積計算準確后，從上述公式便可求得任何氧化膜厚所需的氧化時間； 鋁型材在陽極氧化前應避免長時間浸在水槽里，最長時間不超過3min，以免水槽里的酸浸 蝕型材表面；經過陽極氧化的產品，在槽內停留的時間不超過5min，防止影響氧化膜的質 量；要求亮度極高的光亮產品，電流密度選擇1-1. 2A/dm2為宜。
[0035] f.封孔水洗干燥
[0036] 將封孔液注入電解槽體1中，在溫度為25±2°C時，對鋁合金型材表面進行封孔 工藝，所述封孔液由濃度為1. 5g/L的鎳離子和0. 65g/L的氟離子組成，封孔液的pH值為 5. 5-6. 5,封孔工藝處理時間根據氧化膜的厚度而定，一般每個膜封孔1分，處理完畢后用 清水洗滌至型材表面的pH為5-7. 5,將封孔液及洗滌廢水排出，待鋁合金型材表面干燥；
[0037] g.下架檢驗包裝
[0038] 將鋁合金型材從陽極導電裝置3上取下，檢驗記錄后包裝入庫。下架應輕拿輕放， 注意防碰傷、防碰變形，距離下架3m，不允許有型材的碰創響聲，長度大于4m的不用精鋸處 理直接包裝的可以放在場地上的曬料架上，未烘干（滴干）的產品放在場地上的曬料架上； 產品需要作下步加工，要求先加工后包裝的則將產品放在"臺車"上。
[0039] 上述【具體實施方式】只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此 項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并加以實施，并不能以此限制本實用新型的保護 范圍，凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護 范圍內。
【權利要求】
1. 一種高效鋁型材氧化槽，其特征在于：該陽極氧化裝置包括電解槽體（1)、陰極導電 裝置（2)、陽極導電裝置（3)和電解液配置槽（4)，所述電解槽體（1)的槽邊端面具有均勻 分布的凹口，陰極導電裝置（2)通過凹口與電解槽體（1)卡接，電解槽體（1)的底板截面為 凹形，凹形中心位置垂直設置有通向電解液配置槽（4)排液管（11); 所述陰極導電裝置（2)為Z型結構，Z型結構的相鄰邊組成的角為90°，Z型結構前端 的外壁包裹有絕緣層（21);所述陽極導電裝置（3)成對且分別固定設置在電解槽體（1)的 兩相對內壁，陽極導電裝置（3)為通過螺栓連接的兩段式可折彎結構，陽極導電裝置（3)的 前端為直徑逐漸減小的錐形體；所述電解液配置槽（4)的底部為斜式結構，電解液配置槽 (4)的底部最低處設置有廢液排出口（42)和通向電解槽體（1)的泵體（41)。
2. 根據權利要求1所述的高效鋁型材氧化槽，其特征在于：所述排液管（11)上端設置 有閥門，電解槽體（1)的內壁拐角為圓角結構。
3. 根據權利要求1所述的高效鋁型材氧化槽，其特征在于：所述陽極導電裝置（3)的 對數為至少一對。
4. 根據權利要求1所述的高效鋁型材氧化槽，其特征在于：所述成對且分別固定設置 在電解槽體（1)的兩相對內壁上的陽極導電裝置（3)的末端通過導線在電解槽體（1)外部 相連。
5. 根據權利要求1所述的高效鋁型材氧化槽，其特征在于：所述Z型結構堅邊與Z型 結構卡接的槽邊的垂直距離為Z型結構堅邊厚度的1. 5-3倍。
6. 根據權利要求1所述的高效鋁型材氧化槽，其特征在于：所述Z型結構的高度小于 電解槽體（1)內壁的高度。
7. 根據權利要求1所述的高效鋁型材氧化槽，其特征在于：所述Z型結構下橫邊與電 解槽體（1)內壁的底部之間具有空隙。
8. 根據權利要求1所述的高效鋁型材氧化槽，其特征在于：所述電解液配置槽（4)的 底部最低處與泵體（41)之間設置有閥門，廢液排出口（42)設置有閥門。
【文檔編號】C23F3/03GK203890468SQ201420293714
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】許劍 申請人:張家港市金邦鋁業有限公司