0 前言
鋁型材因其加工性能佳、質輕等特點，廣泛應用于建筑等各個行業，用量占金屬鋁型材的80%以上，針對鋁型材涂裝前表面處理，通常采用除油、鉻化、烘干工藝處理，其中鉻化處理是用鉻化液中的Cr6+等成分與鋁型材鋁表面產生一系列復雜的化學反應，使鋁型材表面生成一層疏松有孔隙的鉻酸鹽轉化膜，從而使鋁型材基材能與涂料有良好的附著力，由于傳統的鉻酸鹽鈍化所生成的轉化膜含有Cr6+和Cr3+，具有很強的毒性，各國政府制定的一系列政策在某些領域限制采用此種工藝，其中最重要的是：2003年2月13日，歐盟通過的"The Restriction of the use of certain Hazardous substances in Electnical and Electronic"，即“在電子電氣設備中限制使用某些有害物質的指令”中包括了Cr6+有害物質，國內許多地方政府考慮到傳統的鉻酸鹽鈍化中Cr6+和Cr3+的環境危害性，以及治理和監管的困難，紛紛出臺了嚴格限制采用傳統的含鉻鈍化工藝的環保政策。為此公司采用陽極氧化處理后再涂裝工藝便可以滿足以上環保要求，隨著國家鼓勵節能、環保產品的推廣使用，無鉻鋁型材的應用范圍將不斷地擴大。為此本公司決定開發出一種滿足無鉻生產技術的工藝。
以鋁型材鉻酸鹽轉化膜具有孔隙結構為切入點，核心在于鋁型材陽極半封孔氧化膜同樣具有孔隙結構，用陽極氧化處理鋁型材表面，生成5μm以下的半封孔氧化膜，作為涂料與基材的連接層，從而陽極半封孔氧化膜可以替代鉻酸鹽轉化膜，實現鋁型材涂裝生產無鉻工藝。
1 實驗部分
1.1 試樣的制備
取6m長76mm*25mm的6063鋁合金扁管若干為試樣，按以下工藝流程和參數進行噴涂若干色號氟碳涂料。
圖1氧化后噴涂工藝流程圖
表1氧化后噴涂工藝參數
1.2 涂層性能測試
參照鋁合金鋁型材氟碳噴涂相關國家標準的檢測方法，對生產后放置1天、10天、20天、30天后做漆膜性能檢測膜層進行附著力（干式、濕式、沸水）、耐沖擊和鹽霧試驗檢測，考察和評價其性能特點。
2 結果與討論
2.1 附著性試驗
鋁型材涂裝的附著性是指漆膜與鋁材表面結合在一起的堅牢程度而言的。這種結合力是由漆膜中的聚合物的極性基團（如—F）與鋁材表面的極性基相互作用而形成的。鋁合金鋁型材涂層的附著性試驗有干附著性、濕附著性和沸水附著性三種。
干附著性是指劃格間距為1mm，將粘著力大于10N/25mm的粘膠帶覆蓋在劃格的涂層上，壓緊以排去粘膠帶下的空氣，然后以垂直于涂層表面的角度快速拉起粘膠帶。
濕附著性是指將試樣按干附著性要求劃格后，置于38℃±5℃，符合GB/T6682規定的三級水中浸泡24h，取出并擦干試樣，在5min內按干附著性要求用粘膠帶測試。
沸水附著性是指將試樣按干附著性要求劃格后，置于始終不低于95℃，水質符合GB/T6682規定的三級水的沸水中20min，取出并擦干試樣，在5min內按干附著性要求用粘膠帶測試。
參照GB/T9286-l998和GB/T8013.3-2007分別對無鉻噴涂膜進行干、濕和沸水附著性評級。檢測結果見表2
表2 附著性測試結果
試驗證明采用陽極半封孔氧化膜的噴涂膜層附著力符合GB/T5237.5-2008的要求。
2.2 耐沖擊試驗
所謂耐沖擊性，是指漆膜在重錘沖擊下發生快速形變而不出現開裂或從金屬底材上脫落的能力。這種試驗方法操作相對簡便，也很有實用價值，是漆膜物理性能的一種頗具代表性的表針方法。
操作步驟如下：
將試樣漆膜朝上平放在鐵砧上，試板受沖擊部分距邊緣不少于15mm，每個沖擊點的邊緣相距不得少于15m。重錘借控制裝置固定在滑筒的某一高度，按壓控制鈕，重錘即自由地落于沖頭上。提起重錘，取出試板。
同一試樣進行三次沖擊試驗。
用4倍放大鏡觀察，判斷漆膜有無裂紋、皺紋及剝落等現象。
參照GB/T1732-1993對無鉻噴涂膜進行耐沖擊性試驗，結果見表3
表3耐沖擊測試結果
試驗證明采用陽極半封孔氧化膜的噴涂膜層耐沖擊性符合GB/T5237.5-2008受沖擊后允許有微小裂紋但不能被粘膠帶粘落的要求。
2.3 中性鹽霧試驗NSS
中性鹽霧試驗（NSS：Neutral Salt Spray test）是在特定的試驗箱內，鹽霧箱內溫度為35 ℃±2℃，含有（5±0.5）%氯化鈉、pH值為6.5~7.2的鹽水通過噴霧，讓鹽霧沉降到待測試驗件上，經過一定時間觀察其表面腐蝕狀態。
由于試驗時間較長，設備數量有限，每個色號僅取生產后放置1天的試樣進行試驗。參照GB/T10125對涂膜進行鹽霧驗，結果見表4。
表4NSS測試結果
試驗證明采用陽極半封孔氧化膜的噴涂膜層耐沖擊性符合GB/T5237.5-2008中性鹽霧試驗4000h后,劃線兩側膜下單邊滲透腐蝕寬度應不超過2mm,劃線兩側2,0mm以外部分的涂層不應有腐蝕現象的要求。
3 結論
用陽極氧化處理鋁型材表面，生成5μm以下的半封孔氧化膜，作為涂料與基材的連接層，然后噴氟碳漆的鋁型材的附著性、耐沖擊性和中性鹽霧試驗性能均達到了GB/T5237.5-2008的相關要求。因此，陽極半封孔氧化膜可以替代鉻酸鹽轉化膜，實現鋁型材涂裝生產無鉻工藝。
