Благодаря своим превосходным комплексным свойствам сплав 1100 стал предпочтительным базовым материалом для архитектурных навесных стен, внутренней отделки и панелей бытовой техники. Являясь техническим лидером в индустрии обработки алюминия, эта статья систематически знакомит со специализированным производственным процессом цветного алюминия 1100. В этой статье будет всесторонне объяснены свойства материала, основные процессы и технологии обработки поверхности.
Характеристики базового материала цветного алюминия 1100
Выдающиеся характеристики цветного алюминия глубоко укоренены в ДНК его базового сплава. Сплав 1100 широко считается золотым базовым материалом для производства цветного алюминия. Его основное преимущество заключается в.
- Контроль состава: содержание алюминия ≥ 99,0%, железо (0,40-1,0%) и кремний (0,05-0,25%) в качестве основных микроэлементов, а содержание меди ≤ 0,05-0,20%. Высокая чистота имеет решающее значение для успеха последующих процессов.
- Коррозионная стойкость: высокочистый алюминий самопроизвольно образует плотную оксидную пленку Al₂O₃ на воздухе, обеспечивая базовый защитный слой.
- Обрабатываемость: удлинение ≥ 35%, коэффициент глубокой вытяжки ≥ 2,0, что позволяет выполнять глубокую вытяжку и сложные изгибы.
- Однородность поверхности: гомогенизированная микроструктура обеспечивает адгезию покрытия ≥ 5 МПа.
- Отличная электро- и теплопроводность: уступает только чистому алюминию, что делает его выгодным в конкретных областях применения, требующих отвода тепла или электропроводности.
Основной производственный процесс цветного алюминия 1100
(1) Плавка и очистка
- Отобранные высокочистые первичные алюминиевые слитки и тщательно отсортированный переработанный алюминий загружаются в крупномасштабные плавильные печи.
- Ключевой процесс: роторная дегазация аргоном/азотом. Инертный газ вводится в расплавленный алюминий для эффективного удаления растворенного водорода, устранения дефектов пористости в конечном листе и обеспечения плотности материала.
(2) Литье и гомогенизация
- Очищенный расплавленный алюминий обычно отливается непосредственно в большие плиты.
- Гомогенизация: плиты нагревают до 500-600°C и выдерживают при этой температуре в течение нескольких часов. Этот этап устраняет ликвацию при литье, растворяет железосодержащие фазы и снимает внутреннее напряжение, значительно улучшая производительность последующей обработки, а также качество поверхности и однородность конечного продукта.
(2) Горячая прокатка
Нагретая плита проходит через несколько прокатных проходов, значительно уменьшая свою толщину и первоначально уточняя размер зерна, закладывая основу для основных механических свойств.
Холодная прокатка и отжиг
- После охлаждения горячекатаная рулонная сталь проходит через несколько прецизионных проходов холодной прокатки при комнатной температуре для достижения точной целевой толщины и зеркально гладкой поверхности.
- Промежуточный отжиг может потребоваться в процессе: когда наклеп, вызванный холодной прокаткой, делает материал слишком твердым, отжиг используется для восстановления его пластичности, облегчая последующую прокатку или формовку конечным пользователем. Конечное состояние точно контролируется количеством деформации холодной прокатки и окончательным отжигом.
(4) Предварительная обработка поверхности - ключ к успеху предварительной покраски
- Глубокая очистка: сильный щелочной или кислотный обезжиривающий агент тщательно удаляет прокатное масло, смазку и загрязнения.
- Химическое преобразование/хромирование или обработка без хрома: это решающий этап для адгезии покрытия. Специальный химический раствор образует плотное наноразмерное конверсионное покрытие с отличной адгезией и коррозионной стойкостью на чистой алюминиевой подложке. Он служит решающим «молекулярным мостом» между алюминиевой подложкой и органическим покрытием.
- Прецизионная промывка водой и сушка: обеспечивает отсутствие каких-либо химических остатков, а поверхность достигает необходимой чистоты и активности для покрытия.
Технологическая система нанесения покрытий на цветные рулоны 1100
Выбор покрытия напрямую определяет уровень производительности и сценарии применения рулонного алюминия с цветным покрытием.
(1) Принцип валкового покрытия
- Предварительно обработанные алюминиевые рулоны проходят по высокоскоростной непрерывной производственной линии.
- Точно контролируемая система валкового покрытия равномерно наносит жидкое покрытие на обе стороны алюминиевого листа.
- Затем покрытие поступает в многоступенчатую печь для отверждения, где при строго контролируемой температурной кривой покрытие подвергается реакции сшивания, образуя прочную, долговечную пленку. Этот процесс очень эффективен и обеспечивает исключительно стабильное качество.
(2) PVDF покрытие
- Состав материала: 70% смолы PVDF + 30% акрилата.
- Структура покрытия: алюминиевая подложка + 5-10μм хромового слоя + 15-20μм грунтовки + 20-25μм верхнего слоя.
- Атмосферостойкость: проходит испытания QUV в течение 3000 часов.
- Самоочистка: контактный угол ≥ 90°.
- Применимый стандарт: AAMA 2605.
(3) PE покрытие
- Характеристики материала: полиэфирная смола.
- Особенности процесса: одно/двухслойный процесс.
- Толщина пленки: 18-25μм.
- Условия отверждения: 220°C x 60 с.
- Применение: внутренняя отделка, панели для бытовой техники.
(4) Другие покрытия
- Эпоксидное покрытие: для антикоррозионной грунтовки.
- Нанокерамическое покрытие: улучшает твердость поверхности.
- Акриловое покрытие: обеспечивает характеристики между PE и PVDF, со средней стоимостью, находя применение на определенных рынках.
Основные контрольные точки качества
(1) Прецизионное отверждение
- Покрытый алюминиевый рулон немедленно поступает в многозонную печь для отверждения, которая может быть длиной в десятки метров.
- Температурно-временной профиль является ключевым параметром. Пиковая температура, достигаемая листом, и продолжительность при этой температуре должны точно контролироваться, чтобы обеспечить достаточную сшивку и отверждение смолы. Недостаточные температуры приведут к плохим свойствам пленки; чрезмерные температуры могут привести к тому, что пленка станет хрупкой, пожелтеет или ухудшит механические свойства подложки.
(2) Охлаждение и последующая обработка
- После отверждения лист должен пройти тщательно контролируемый участок охлаждения, чтобы избежать напряжения или деформации, вызванных быстрым охлаждением.
- Может выполняться встроенное ламинирование для защиты деликатной поверхности от царапин во время транспортировки и обработки.
(3) Строгий контроль качества на протяжении всего процесса
- Контроль подложки: допуск по толщине, форма листа и дефекты поверхности.
- Контроль пленки предварительной обработки: вес пленки, однородность и адгезия.
- Толщина пленки: точно контролируется. Например, общая толщина пленки PVDF после двух слоев и двух обжигов обычно составляет ≥25μм.
- Колориметрия: колориметр используется для обеспечения высокой цветовой согласованности между партиями и внутри рулонов.
- Блеск: соответствие требованиям дизайна.
- Адгезия: метод перекрестной штриховки является ключевым показателем для обеспечения прочной, не отслаивающейся пленки.
- Твердость: проверяется с помощью теста на твердость карандашом.
- Моделирование выветривания: долгосрочные характеристики прогнозируются с помощью испытаний солевым туманом, ускоренных испытаний на старение QUV/UVA и других методов.
Только готовая продукция, прошедшая все стандарты тестирования, поставляется заказчикам.
Техническое руководство по применению
(1) Предпочтительное решение для навесных стен
- Рекомендуемое покрытие: система двойного покрытия PVDF.
- Выбор толщины: подложка ≥ 2,0 мм + покрытие ≥ 40μм.
- Требования к установке: предусмотреть зазор на тепловую деформацию 0,5 мм/м.
(2) Меры предосторожности при обработке
- Резка: зазор по краю ≤ 10% от толщины листа.
- Изгиб: внутренний радиус ≥ 1,5 раза толщины листа.
- Процесс сварки: используйте сварочную проволоку 4043 и контролируйте тепловую нагрузку.