技术丨粉末涂装铝型材铬化处理后放置时间的探讨

　　1前言

　　传统铬酸盐钝化处理是铝型材粉末喷涂应用最广泛的前处理工艺。虽然铝型材铬酸盐钝化前处理污染环境，但是在工业生产中铬化处理具有简单可靠、成本低廉、操作方便等优点；铝型材铬化膜主要作为铝型材与涂料的中间层，是目前耐腐蚀性最佳的铝化学转化膜，且与粉末涂层良好的结合力。

　　在铝型材卧式粉末喷涂生产过程中，铬化前处理与粉末喷涂是两个独立的工序。因粉末涂料质量、型材断面结构、生产线设备情况及喷房工技能的不同，粉末涂料使用量与订购量存在差异，造成型材铬化后不能及时进行粉末喷涂。本文探讨铝型材铬化处理与粉末涂装之间的时间间隔对粉末涂层性能的影响。

　　2实验准备

　　基体材料：6063-T5铝合金挤压型材料头。试验用试剂：AC除油剂，CRY铬化剂，CRY-T2铬化添加剂（喷涂车间生产用前处理化学药品由普德化工提供）；其他涂层性能检测用药品。制样设备：卧式喷涂生产线（前处理生产线和粉末涂装生产线）涂层性能检测设备：压力锅、盐雾实验箱。

　　3实验过程

　　3.1实验方法

　　采用浸泡法处理铝型材实验样品，严格执行生产工艺，在卧式喷涂前处理功能槽中浸泡样品，并抽样按照GB/T 9792-2003用重量法测定铝合金型材表面单位面积铬化膜的重量，确定铬化质量。

　　将铬化样品放置于卧喷车间铬化料周转区，主要探索随着放置时间的延长，检测铬化样品粉末喷涂漆膜性能。

　　3.2试样制备

　　将实验样品铬化处理，按照表1要求将样板放置一定时间，然后取2块铬化铝型材料头2块作为样板，进行裸膜中性盐雾实验，评估铬化膜放置时间对涂膜耐腐蚀性能的影响；再将放置规定时间的铬化样板用灰砂纹、白平光两种粉末进行粉末喷涂，涂层固化放置24h之后进行性能测试。

　　表1试样样板的数量设定

　　铬化质量控制：铬化膜颜色均匀呈浅金黄色，挂样铬化膜重测量结果541.37 mg/㎡，598.24 mg/㎡，符合国标要求；多备用铬化料头作对比试验。

　　3.3涂层性能测试

　　将铬化样做中性盐雾实验；将喷涂样做分成相同的两组，做压力锅抗沸水附着力及醋酸盐雾实验。

　　—按照GB 5237.4-2004第6.14.2条压力锅法测试粉末涂层抗沸水性能；并使用划格试验测试涂层的沸水附着性。

　　—盐雾实验按照GB/T 10125-1997要求进行，实验条件见表2。

　　表2盐雾试验条件及要求

　　4结果与讨论

　　4.1铬化膜显微结构

　　观察铬化膜的显微组织，探索工序间隔时间对铬化膜耐蚀性的影响。图1是新铬化料样及放置两周后的铬化膜显微照片，从照片中可以看出铬化膜表面结构紧凑，呈片状，存在微裂纹；对比照片可以看出铬化膜放置两周后，表面结构没有发生变化，膜层颜色稍微变淡。铬化膜层主要为水合三氧化铬和氧化铝的固相沉积物等，被束缚在转化膜中部分六价铬与空气中还原性腐蚀物起反应生成三价铬，达到自我修复膜层的作用。

　　4.2铬化样中性盐雾实验

　　参照GB/T 10125对铬化样（裸膜）做中性盐雾实验，试验周期300h，每12h观察一次试样腐蚀情况。将不同放置时间的铬化样做300h中性盐雾实验后，铬化样表面没有发生的点腐蚀，铬化膜颜色有轻微变化；虽然盐雾腐蚀中氯离子具有很强的穿透本领，但是在实验周期内没有破坏铝型材的铬化膜。说明铬化膜中性耐盐雾腐蚀性能强，这是六价铬还原为三价铬，起到自修复膜层作用的缘故。

　　随着放置时间的延长铬化膜外貌及耐蚀性没有明显变化；为此我们研究了铬化型材放置时间对粉末涂层附着力等性能的影响。

　　4.3粉末涂层性能

　　当铬化料头放置规定时间后，涂装前用洁净压缩空气将铬化样表面灰尘吹干净，并用酒精擦洗铬化料表面污垢，待晾干后进行卧式生产线粉末喷涂和涂层固化，实验表明涂层膜厚及外观质量符合国标要求。图2是铬化样板放置16d后的醋酸盐雾试验结果，涂层耐盐雾腐蚀性能巨大到国标要求。

　　铬化样板同样放置16d，但未进行表面清洗直接喷涂粉末涂料，涂层样板的盐雾实验试样照片见图3，结果表明涂层附着力及耐蚀性能不合格。从一个侧面反映了影响涂层性能的关键因素不是铬化型材的放置时间，而是涂装前铬化膜表面的清洁度。

　　醋酸盐雾实验后，沿划线处涂膜下渗透腐蚀及涂膜起泡，这主要是涂装前铬化膜表面不清洁造成的。起泡是涂膜局部丧失附着力从底材表面脱落而形成的。若粉末涂层涂膜与铬化膜的附着力增大后，能大大提高涂膜的抗起泡能力。

　　5结语

　　虽然GB/T 8013.3-2007及Qualicoat 12th质量标准规定，化学转化预处理与涂装之间的时间间隔应不超过16h。实验结果表明可以适当延长铬化型材的放置时间，但是存放环境须避免灰尘飞扬及油迹、碱雾腐蚀等，尽量用珍珠棉等包装材料包裹起来，以避免铬化表面的受污染；涂装前须对铬化料清洁处理干净；这样可以保证涂层性能达到国标要求。

　　铝型材铬化前处理与粉末涂装之间的时间间隔可以适当延长，在保证涂装前铬化膜清洁的前提下，由压力锅耐沸水试验及盐雾试验结果可以看出，对粉末涂层性能影响不大。尽量根据粉末涂料供应及喷涂设备等情况合理安排生产，及时对铬化型材粉末涂装，保证订单完成率。