Aufgrund seiner hervorragenden umfassenden Eigenschaften hat sich die 1100er Legierung zum bevorzugten Basismaterial für architektonische Vorhangfassaden, Innenausstattung und Haushaltsgerätepaneele entwickelt. Als technischer Marktführer in der Aluminiumverarbeitungsindustrie stellt dieser Artikel systematisch den spezialisierten Produktionsprozess von 1100 farbigem Aluminium vor. Dieser Artikel wird die Materialeigenschaften, Kernprozesse und Oberflächenbehandlungstechnologien umfassend erläutern.
Eigenschaften des Basismaterials für 1100er farbiges Aluminium
Die hervorragende Leistung von farbigem Aluminium wurzelt tief in der DNA seiner Basisllegierung. Die 1100er Legierung gilt weithin als das goldene Basismaterial für die Herstellung von farbigem Aluminium. Sein Hauptvorteil liegt in:
- Zusammensetzungskontrolle: Aluminiumgehalt ≥ 99,0 %, Eisen (0,40-1,0 %) und Silizium (0,05-0,25 %) als Hauptelemente, und Kupfergehalt ≤ 0,05-0,20 %. Hohe Reinheit ist entscheidend für den Erfolg nachfolgender Prozesse.
- Korrosionsbeständigkeit: Hochreines Aluminium bildet in der Luft spontan einen dichten Al₂O₃-Oxidfilm, der eine grundlegende Schutzschicht bildet.
- Verarbeitbarkeit: Dehnung ≥ 35 %, Tiefziehkoeffizient ≥ 2,0, was Tiefziehen und komplexes Biegen ermöglicht.
- Oberflächenkonsistenz: Die homogenisierte Mikrostruktur gewährleistet eine Beschichtungshaftung ≥ 5 MPa.
- Hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit: Zweitrangig nach reinem Aluminium, was es in bestimmten Anwendungen, die Wärmeableitung oder elektrische Leitfähigkeit erfordern, vorteilhaft macht.
Kernproduktionsprozess für 1100er farbiges Aluminium
(1)Schmelzen und Reinigen
- Ausgewählte hochreine Primäraluminiumbarren und sorgfältig sortiertes recyceltes Aluminium werden in groß angelegte Schmelzöfen eingebracht.
- Schlüsselprozess: Rotationsentgasung mit Argon/Stickstoff. Inertgas wird in das geschmolzene Aluminium eingebracht, um gelösten Wasserstoff effizient zu entfernen, Porositätsfehler in der fertigen Platte zu eliminieren und die Materialdichte sicherzustellen.
(2)Gießen und Homogenisieren
- Das gereinigte geschmolzene Aluminium wird typischerweise direkt zu großen Brammen gegossen.
- Homogenisierung: Die Brammen werden auf 500-600°C erhitzt und mehrere Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Dieser Schritt eliminiert Gussseigerungen, löst eisenreiche Phasen auf und baut innere Spannungen ab, wodurch die nachfolgende Verarbeitungsleistung sowie die Oberflächenqualität und -konsistenz des Endprodukts erheblich verbessert werden.
(2)Warmwalzen
Die erhitzte Bramme durchläuft mehrere Walzvorgänge, wodurch ihre Dicke erheblich reduziert und die Korngröße anfänglich verfeinert wird, was die Grundlage für grundlegende mechanische Eigenschaften bildet.
Kaltwalzen und Glühen
- Nach dem Abkühlen durchläuft die warmgewalzte Spule mehrere Präzisionskaltwalzvorgänge bei Raumtemperatur, um die präzise Zielstärke und eine spiegelglatte Oberfläche zu erreichen.
- Zwischenglühen kann während des Prozesses erforderlich sein: Wenn die durch Kaltwalzen verursachte Arbeitsverfestigung das Material zu hart macht, wird das Glühen verwendet, um seine Plastizität wiederherzustellen, was das anschließende Walzen oder die Formgebung durch den Endverbraucher erleichtert. Der Endzustand wird präzise durch die Menge der Kaltwalzverformung und das abschließende Glühen gesteuert.
(4)Oberflächenvorbehandlung - Der Schlüssel zum Erfolg der Vorlackierung
- Tiefenreinigung: Ein starkes alkalisches oder saures Entfettungsmittel entfernt gründlich Walzöl, Fett und Verunreinigungen.
- Chemische Umwandlung/Chromatierung oder chromfreie Behandlung: Dies ist ein entscheidender Schritt für die Haftung der Beschichtung. Eine spezifische chemische Lösung bildet eine dichte, nanoskalige Umwandlungsbeschichtung mit ausgezeichneter Haftung und Korrosionsbeständigkeit auf dem sauberen Aluminiumsubstrat. Sie dient als entscheidende "molekulare Brücke" zwischen dem Aluminiumsubstrat und der organischen Beschichtung.
- Präzises Waschen mit Wasser und Trocknen: Gewährleistet das Fehlen von chemischen Rückständen und die Oberfläche erreicht die erforderliche Sauberkeit und Aktivität für die Beschichtung.
1100 Farbspulen-Beschichtungstechnologiesystem
Die Wahl der Beschichtung bestimmt direkt das Leistungsniveau und die Anwendungsszenarien von farbbeschichteten Aluminiumspulen.
(1)Walzenbeschichtungsprinzip
- Vorbehandelte Aluminiumspulen laufen auf einer Hochgeschwindigkeits-Produktionslinie.
- Ein präzise gesteuertes Beschichtungswalzensystem trägt die flüssige Beschichtung gleichmäßig auf beide Seiten des Aluminiumblechs auf.
- Die Beschichtung gelangt dann in einen mehrstufigen Härteofen, wo die Beschichtung unter einer streng kontrollierten Temperaturkurve eine Vernetzungsreaktion durchläuft und einen starken, haltbaren Film bildet. Dieser Prozess ist hocheffizient und liefert eine außergewöhnlich gleichbleibende Qualität.
(2)PVDF-Beschichtung
- Materialzusammensetzung: 70 % PVDF-Harz + 30 % Acrylat.
- Beschichtungsstruktur: Aluminiumsubstrat + 5-10μm Chromschicht + 15-20μm Grundierung + 20-25μm Decklack.
- Witterungsbeständigkeit: Besteht den 3000h QUV-Test.
- Selbstreinigung: Kontaktwinkel ≥ 90°.
- Anwendbarer Standard: AAMA 2605.
(3)PE-Beschichtung
- Materialeigenschaften: Polyesterharzsystem.
- Prozessmerkmale: Ein-/Doppelbeschichtungsverfahren.
- Filmstärke: 18-25μm.
- Härtebedingungen: 220°C x 60s.
- Anwendungen: Innenausstattung, Gerätepaneele.
(4)Andere Beschichtungen
- Epoxidbeschichtung: Für Korrosionsschutzgrundierung.
- Nano-Keramikbeschichtung: Verbessert die Oberflächenhärte.
- Acrylbeschichtung: Bietet eine Leistung zwischen PE und PVDF, mit mittleren Kosten, die in bestimmten Märkten Anwendung findet.
Wichtige Qualitätskontrollpunkte
(1)Präzisionshärtung
- Die beschichtete Aluminiumspule gelangt sofort in einen Mehrzonen-Härteofen, der mehrere Meter lang sein kann.
- Das Temperatur-Zeit-Profil ist ein Schlüsselparameter. Das vom Blech erreichte Spitzentemperatur und die Dauer bei dieser Temperatur müssen präzise gesteuert werden, um eine ausreichende Vernetzung und Aushärtung des Harzes zu gewährleisten. Unzureichende Temperaturen führen zu schlechten Filmeigenschaften; übermäßige Temperaturen können dazu führen, dass der Film spröde wird, vergilbt oder die mechanischen Eigenschaften des Substrats beeinträchtigt werden.
(2)Abkühlen und Nachbearbeitung
- Nach dem Aushärten muss das Blech einen sorgfältig kontrollierten Kühlabschnitt durchlaufen, um Spannungen oder Verformungen durch schnelles Abkühlen zu vermeiden.
- Inline-Laminierung kann durchgeführt werden, um die empfindliche Oberfläche während des Transports und der Verarbeitung vor Kratzern zu schützen.
(3)Strenge Qualitätskontrolle während des gesamten Prozesses
- Substratinspektion: Dickentoleranz, Blechform und Oberflächenfehler.
- Vorbehandlungsfilminpektion: Filmmasse, Gleichmäßigkeit und Haftung.
- Filmstärke: Präzise gesteuert. Beispielsweise beträgt die Gesamtfilmstärke von PVDF nach zwei Beschichtungen und zwei Einbrennvorgängen typischerweise ≥25μm.
- Colorimetrie: Ein Farbmessgerät wird verwendet, um eine hohe Farbkonsistenz zwischen Chargen und innerhalb von Rollen sicherzustellen.
- Glanz: Erfüllt die Designanforderungen.
- Haftung: Die Kreuzschraffurmethode ist ein wichtiger Indikator, um einen starken, nicht abblätternden Film sicherzustellen.
- Härte: Getestet mit einem Bleistifthärtetest.
- Witterungssimulation: Die Langzeitleistung wird durch Salzsprühtests, QUV/UVA-beschleunigte Alterungstests und andere Methoden vorhergesagt.
Nur Fertigprodukte, die alle Teststandards bestehen, werden an Kunden geliefert.
Technische Anwendungsrichtlinien
(1)Bevorzugte Vorhangfassadenlösung
- Empfohlene Beschichtung: PVDF-Doppelbeschichtungssystem.
- Dickenwahl: Substrat ≥ 2,0 mm + Beschichtung ≥ 40 μm.
- Installationsanforderungen: 0,5 mm/m für Wärmeausdehnungsspielraum zulassen.
(2)Verarbeitungshinweise
- Scheren: Kantenspiel ≤ 10 % der Plattendicke.
- Biegen: Innenradius ≥ 1,5-mal die Plattendicke.
- Schweißverfahren: Verwenden Sie 4043-Schweißdraht und kontrollieren Sie die Wärmezufuhr.