高性能鋁材表面加工裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于鋁合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高性能鋁材表面加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國鋁合金門窗和幕墻生產(chǎn)、消費大國，各年竣工的鋁合金門窗和幕墻數(shù)量大，其 主要構(gòu)成鋁合金型材的用量也很大。由于鋁合金導(dǎo)熱系數(shù)大，節(jié)能效果差，能源浪費嚴重， 不符合隔熱隔音、輕質(zhì)的要求。隨著科技與工程技術(shù)的發(fā)展，斷橋鋁門窗具有重量輕、強度 高、剛性好、耐腐無毒、防火性能優(yōu)異、采光面積大、裝飾效果好、使用壽命長等特點，廣泛為 社會所接受。但其缺點還是導(dǎo)熱系數(shù)比較大，保溫隔熱條性能差。在斷橋鋁門窗的鋁合金 型材的第一鋁型材、第二鋁型材之間設(shè)置隔熱條得到斷橋結(jié)構(gòu)鋁合金隔熱型材彌補了斷橋 鋁的固有缺點，新型斷橋隔熱條斷橋鋁門窗逐漸被人們認可。
[0003] 金屬材料的腐蝕老化極大地影響了金屬結(jié)構(gòu)、儀器設(shè)備、橋梁、建筑物、交通工具 等的使用壽命和安全性，危害十分嚴重，因此，防止和抑制金屬材料的腐蝕意義重大。鋁具 有較高的化學與電化學活性，在大氣中，特別是在潮濕環(huán)境下，受熱時，易發(fā)生反應(yīng)，這也是 大部分金屬材料不可避免了問題，所以為了滿足生產(chǎn)生活需要，工廠需要對鋁材進行表面 處理。目前在表面處理前需要對鋁材進行預(yù)處理，我國基本上還是鉻酸鹽處理，利用的鉻化 劑品質(zhì)符合國家標準的要求，但是在技術(shù)上無法徹底消除鉻酸鹽處理六價鉻的環(huán)境損害； 隨著表面處理新工藝不斷發(fā)展和國家環(huán)境政策愈加嚴格，不僅要控制排出濃度而且要控制 排出總量，對于環(huán)境治理措施提出了更高的要求。我國傳統(tǒng)的陽極氧化工藝的環(huán)境治理措 施較為復(fù)雜，新工藝的出現(xiàn)又頻添新的環(huán)境問題；例如單鎳鹽電解著色工藝引進高濃度鎳 離子、酸浸蝕工藝引起高濃度的氟離子、粉末噴涂的鉻酸鹽預(yù)處理引進大量六價鉻離子等； 因此需要不斷更新和增加治理環(huán)境的新措施，但是效果較差，代價較高。
[0004] 同時作為美觀裝飾的鋁合金材料，使用前、安裝時都要保證鋁材表面不被刮傷，維 護鋁材應(yīng)有的美觀性?，F(xiàn)有技術(shù)一般采用保護膜的方式，這樣利用很多有機物不環(huán)保，并且 一般保護膜回收利用率低；另外需要用粘接劑粘接保護膜與鋁材，不可避免會在鋁材表面 由膠殘留。
[0005] 所以，結(jié)合鋁合金幕墻用鋁材的特殊性，研發(fā)新的表面處理工藝很重要，尤其需要 開發(fā)新的鋁材表面加工裝置配合處理工藝，才能達到較好的鋁材表面處理效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實用新型的目的是提供一種高性能鋁材表面加工裝置。本實用新型的設(shè)備首先 利用濕壓輥鋪平鋁材表面處理劑，然后除去處理劑中的溶劑，再用熱板定型表面涂膜，然后 高溫成型，最關(guān)鍵的是最后利用電擊強化設(shè)備實現(xiàn)高分子膠層的力學強化；從而實現(xiàn)了高 性能鋁材表面處理，工藝簡潔、精度高、效率高，配合鋁材表面處理劑，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用 前景。
[0007] 為達到上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種高性能鋁材表面加工裝置，包括依次排列的鋪平蒸發(fā)裝置、固化裝置以及電 擊強化裝置；所述鋪平蒸發(fā)裝置包括傳送帶、濕壓輥、吹風機、吸氣罩；所述吹風機出風口 通過空氣管道與空心板連通；所述空氣管道上設(shè)有加熱裝置；所述空心板位于傳送帶上 方，空心板位于傳送帶的一側(cè)設(shè)有吹氣孔；所述吸氣罩位于傳送帶下方；所述濕壓輥上方 設(shè)有溶劑滴加裝置；所述固化裝置包括加熱板、傳送帶、保溫箱體、不銹鋼加熱管、排風裝 置；所述加熱板位于傳送帶上方；所述不銹鋼加熱管位于保溫箱體內(nèi)；所述固化裝置中，傳 送帶穿過保溫箱體；所述電擊強化裝置包括橡膠傳送帶、電源、正負極接觸桿。
[0009] 現(xiàn)有的鋁材表面處理劑存在粘接力偏弱、力學強度偏低、延展性差、耐熱性較差、 耐腐性低等缺陷；申請人綜合有機無機材料，制備出一種含有導(dǎo)電納米顆粒的環(huán)氧基富鏡 表面處理體系，用于鋁材表面處理，可以大幅提升鋁材表面性能，尤其是耐沖擊、耐劃傷性； 本實用新型配合該表面處理劑的使用，最終獲得表面性能優(yōu)異的高性能鋁材，可用于鋁合 金幕墻結(jié)構(gòu)、鋁合金門窗基材等。
[0010] 本實用新型中，鋪平蒸發(fā)裝置、固化裝置以及電擊強化裝置互相獨立，各自通過不 同的傳送帶完成鋁材傳送，通過控制傳送速度可以配合需要的處理時間。只有在電擊強化 裝置中，傳送帶材質(zhì)定位橡膠，目的是防止電流亂傳，同時保證安全；其他傳送帶材質(zhì)不做 限定；因為鋁材表面處理劑固化溫度不會對一些強化橡膠產(chǎn)生影響，因此當鋁材進入保溫 箱固化時，可以采用橡膠傳送帶，當然最好是金屬材質(zhì)的。
[0011] 濕壓輥上方的的溶劑添加裝置為滴液漏斗，可將溶劑滴加至濕壓輥上，帶有表面 處理劑的鋁材處理面在含有溶劑的濕壓輥作用下，處理劑層流平均勻，濕壓輥帶有的溶劑 進一步是的處理劑中的填料分散均勻；吹風機出風口通過空氣管道與空心板連通，空氣管 道上設(shè)有加熱裝置，優(yōu)選為兩根加熱棒，空心板位于傳送帶上方，空心板位于傳送帶的一側(cè) 設(shè)有吹氣孔，這就形成了熱流通道，并且熱空氣吹向傳送帶上的鋁材涂有處理劑的一面，使 得溶劑揮發(fā)；吸氣罩位于傳送帶下方，這是很重要的，吸風罩開口對著傳送帶，最好直接對 著空心板，當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進行位置調(diào)整；開啟吸風罩時，氣流從空心 板的孔中沖出，經(jīng)過鋁材，帶著揮發(fā)的溶劑被吸入吸風罩中，使得溶劑分子不外泄，保證環(huán) 境安全，更主要的是形成的氣流路徑正好對鋁材起作用，鋁材位于氣流路徑中間，增加溶劑 揮發(fā)效果。
[0012] 通過調(diào)節(jié)加熱板與鋁材的間隙及加熱板溫度，對復(fù)合有處理劑層的鋁材進行熱 車L，從而起到定型，精確控制膜層厚度的作用；保溫箱體為鋁材表面處理劑固化的主要場 所，鋁材位于傳送帶上，運輸至保溫箱中，在加熱管提供的熱量作用下，通過固化，可以減少 材料中的低分子物，并進一步加強涂層與鋁材的粘結(jié)強度。排風裝置位于保溫箱體上方，進 一步吸除廢氣。
[0013] 本實用新型中，吹氣孔的數(shù)量根據(jù)設(shè)備大小而定，排列的總體原則為使得傳送帶 上的鋁材受氣均勻；吹氣孔的直徑為4cm~5cm，根據(jù)需要，合理設(shè)置吹氣孔孔徑分布。加 熱棒、加熱板屬于現(xiàn)有技術(shù)，其應(yīng)用沒有特別限制，通過導(dǎo)線與生產(chǎn)車間的總控箱相連，利 用電進行加熱。
[0014] 電擊強化裝置是提高涂膜力學性能、耐熱性能的關(guān)鍵，由于處理劑中含有導(dǎo)電納 米顆粒，當正負電極接觸桿分別與鋁材兩端接觸時，打開電源，形成導(dǎo)電通路，這樣就在高 分子膜中形成外加電場。外電場的注入激發(fā)引起的電子和空穴會在高分子中形成極化子激 子，電場使極化子激子極化，使電子收到的作用勢能下降，出現(xiàn)束縛電子的勢阱，引起晶格 畸變，產(chǎn)生局域畸變勢場，從而使得涂膜發(fā)生定向取向，增加涂膜的力學性能與耐熱性能， 同時提高了涂膜的儲能模量。
[0015] 由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：
[0016] 1.本實用新型首次公開了能夠?qū)⒈砻嫣幚韯└哒辰恿Α⑵交母街阡X材表面的 高性能鋁材表面加工裝置，包括依次排列的鋪平蒸發(fā)裝置、固化裝置以及電擊強化裝置；制 備的鋁材表面性能優(yōu)異，涂膜力學性能、耐熱性能優(yōu)異，提高了鋁材的抗沖擊性能、耐腐蝕 性能，拓展了鋁材更廣泛應(yīng)的應(yīng)用環(huán)境。
[0017] 2.本實用新型公開的高性能鋁材表面加工裝置三部分獨立控制，分別完成不同的 工序，鋪平蒸發(fā)階段鋁材表面受熱均勻，上下的熱流路徑保證了鋁材表面溶劑蒸發(fā)效果，加 強有機物與鋁材的結(jié)合力；固化階段熱壓板精確控制涂膜厚度，保溫烘箱可以提供均勻的 固化環(huán)境，保證涂膜固化效果；通電處理是的涂膜力學性能、熱性能優(yōu)異，取得了意想不到 的技術(shù)效果。
[0018] 3.本實用新型公開的高性能鋁材表面加工裝置組成合