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广亚铝业有限公司
铝型材表面处理现状 和发展趋势
广亚铝业有限公司 总工程师潘学著
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主要内容：
一、国内外铝型材表面处理现状及发展趋势
二、铝型材表面处理关注的几个关键问题
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一、国内外铝型材表面处理现状及发展趋势
2019年ESTAL30周年庆祝大会，伊斯坦布尔，9月25-27日200-300多人，欧盟，俄罗斯，澳洲等。是一次很好的技术交流盛会，我和天津艾隆史宏伟，代表
QUALISINO 参加会议,收益匪浅！会议作了18份报告，主要关注循环废铝，硬质氧化，无镍封
孔，灌注润滑剂的铝阳极氧化膜等，他们对电泳也开始关注了。
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一、国内外铝型材表面处理现状及发展趋势
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一、国内外铝型材表面处理现状及发展趋势
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一、国内外铝型材表面处理现状及发展趋势
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一、国内外铝型材表面处理现状及发展趋势
1.欧洲铝表面处理现状及发展趋势（从ESTAL了解）：（1）欧洲进入了废铝循环周期，特别关注循环废铝生产的
铝型材表面处理性能； a. 循环废铝生产的型材阳极氧化性能： 循环废铝中杂质元素多，对阳极氧化影响很大的主要是Zn。 Alexander Lutz, Iris De Graeve （Vrije Universiteit Brussel布鲁塞尔自由大学）主要研究
了Zn的择优腐蚀（PGE)和晶界腐蚀(GBE )
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晶界腐蚀(GBE ) 择优腐蚀（PGE)
Al 6060 <0.03wt% Zn Al 6060 >0.03wt% Zn
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经过研究，发现控制Zn和Cu的比例为1:1，可以有效中和Zn，腐蚀克服择优的发生。主要机理是Zn和Cu以MgSi(Cu,Zn)相Q相存在，改变了晶界和晶粒之间的电位差，改变了铝碱腐蚀机理。使得循环废铝生产的阳极氧化型材不发生碱腐蚀过程中出
现的择优腐蚀现象，具有巨大的实用性。
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6063富Zn合金
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b.研究了循环废铝中较高Cu含量对粉末喷涂耐丝状腐蚀的影响。欧洲采用预氧化前处理来提高粉末喷涂型材的耐丝状腐蚀性能，
是否同欧洲循环废铝使用率高有关，同欧洲先进入铝循环周期有关，而我国的废铝基本进入了铝压铸产业，建筑铝型材基本
采用原铝生产，可能粉末喷涂铝型材的丝状腐蚀问题不太严重。
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SAT (SURFACE ALUMINIUM TECH)公司在全球有8条立式氧化前处理喷涂线
MKW Oberflachentechnik (Austria) 2011 NORDAN (Poland) 2015AL TAISEER (KSA) 2012 ALUK (UK) 2017SEPAL Alluminio (Italy) 2013 ELVIAL (GREECE) (2018)LIXIL (Vietnam) 2014 JONKMAN (NETHERLANDS) (2019)
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SAT公司安装的立式预氧化喷涂生产线分布图
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（2）Qualicoat超耐候粉需求增加，有利于循环经济 发展，体现在全寿命周期上优势明显。
（3）欧洲固化剂异氰尿酸三缩水甘油酯TGIC用量较少，固化剂羟烷基酰胺HAA用量大。充分体现环保理念。
（4）欧洲QUALCOAT粉末认证规范中，将引入马丁代尔擦拭测试方法测试粉末涂料的耐刮花性能。
在实际生产中，粉末涂层的压痕硬度大于80，铅笔硬度也大于1H,但涂层很容易刮伤，造成型材交付过程和交付后，大批型材涂层擦伤报废，损失严重。引入马丁代尔耐擦拭性方法，可以减少损失。对实际生产有帮助。
（5）欧洲QUALANOD氧化认证规范中，将采用色差计测量氧化型材的色差。目前正处于工作组研究阶段。实际中，欧洲用户已经有这方面的验收质量要求，开始采用色差计测量着色型材色差。
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（6）欧洲氧化在发展无镍常温封孔，具有较好的耐碱性，取得了Qualanod证书。这项技术在国内还不成熟。
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封孔前 封孔后
2.国内建筑铝型材表面处理现状和发展趋势: 2019年中国建筑型材产量及各类表面处理的比例
建筑型材
基材 氧化型材
电泳型材
喷粉型材
喷漆型材
总产量（万吨）
1315 26.3 171.0 98.6 966.5 52.6
占比(%） 100 2.0% 13.0% 7.5% 73.5% 4.0%
国内铝型材表面处理发展现状：
（1）粉末喷涂铝型材产量占比增多，氧化电泳占比减少；（2）喷涂线立式线多，全国现有立式粉末线约450条，产能大， 效率高，可以减少用工人数；（3）无铬前处理应用广泛，占比达95%，比欧洲占比大 （约70%）；（4）粉末颜色品种多，后面举例说明；（5）粉末耐久性质量堪忧，见后面数据分析；（6）一部分汽车铝型材产品表面处理，为适应汽车工业发展， 走高质量发展路线，如汽车天窗等。（7）表面处理工艺种类齐全，绿色生产节能环保技术水平有待提高， 氧化高端表面处理能力不足，自动化智能化水平不高。但铝型材 表面处理原创技术少，基础理论和技术创新水平有待提高。
二、铝型材表面处理关注的几个关键问题
1.粉末颜色种类太多，影响效率，浪费资源。现收集两个典型型材厂生产喷粉型材粉末种类： 型材厂家1： 常用粉末颜色2900种，上半年使用613种颜色粉末，使用粉末量938吨，平均每种颜色粉末生产1.53吨型材； 型材厂家2： 常用粉末2100种，上半年使用597种颜色粉末，使用粉末量1001吨，平均每种颜色粉末生产1.68吨型材； 粉末颜色种类多，换粉末频繁，生产效率低，废粉率高,浪费资源。有很多颜色是相近相似的，色差ΔE<1,目视很难分辨颜色色差。
现收集三个粉末厂粉末颜色种类（用于建筑型材）： 粉末厂家1： 累计粉末颜色46000种（开厂时间长），2020年上半年新打板5180种颜色粉末，销售粉末总量4445吨，颜色共5504个，共15769批次；平均每种颜色仅808公斤，每批282公斤； 粉末厂家2： 累计粉末颜色5543种，2020年上半年新打板3667种颜色粉末，销售粉末总量4376吨；平均每种颜色仅1190公斤； 粉末厂家3：（规模稍小） 2020年上半年有3634种颜色粉末，销售粉末总量1510吨；平均每种颜色仅415公斤；
现收集三个粉末厂粉末颜色种类（用于建筑型材）： 粉末厂家1： 累计粉末颜色46000种（开厂时间长），2020年上半年新打板5180种颜色粉末，销售粉末总量4445吨，颜色共5504个，共15769批次；平均每种颜色仅808公斤，每批282公斤； 粉末厂家2： 累计粉末颜色5543种，2020年上半年新打板3667种颜色粉末，销售粉末总量4376吨；平均每种颜色仅1190公斤； 粉末厂家3：（规模稍小） 2020年上半年有3634种颜色粉末，销售粉末总量1510吨；平均每种颜色仅415公斤； 粉末颜色多，生产效率低，也是资源浪费。呼吁尽快制定新的建筑型材专用色卡，粉末企业禁止恶意单价竞争。
2.自然暴晒试验结果同国外粉末相比差距很大 2018年五家型材厂取样送佛罗里达暴晒，暴晒结果如下： 共取样137个，不合格占68个占比达49.6%，主要是光泽不合格。同2015年抽样送佛罗里达暴晒结果（光泽不合格率23.8%）比较，合格率大幅下降。
样品数光泽不合格数
光泽不合格占比
色差不合格数
色差不合格占比
总不合格数
总不合格占比
137 68 49.60% 4 2.9% 69 50.30%
欧洲认证粉粉末自然暴晒结果，光泽不合格率仅2.94%
3.无铬前处理对耐候粉末的适用性 由于Ⅱ，Ⅲ级粉末，树脂含量高，脆性大，无铬前处理的附着力很难达到要求，这是无铬前处理发展的一个障碍，行业需要技术突破。特别要从机理上有认知，才能在实践中解决难题。 4.无铬前处理碱性除油工艺及无铬钝化免水洗工艺 无铬前处理碱性除油废水排放少，不含氟离子，处理难度小，处理费用低，值得发展。但要从机理上研究碱性除油原理，使碱性除油工艺发展得更好。 无铬钝化免水洗工艺也在国内大批量应用，尽管有一定的节水减排效果，但机理研究及耐久性研究数据不足，存在较大隐患。
喷涂立式线酸性除油对设备腐蚀严重
5.氟碳喷涂油漆渣难以处理 氟碳喷涂油漆渣产生量较大，是危险废物，处理费用高，生物降解困难，是行业难题。需要高校院所对行业的支持，共同解决氟碳喷漆渣的处理问题，有将油漆渣资源化利用为氟碳底漆，指的行业推广。
6.阳极氧化着色镍锡盐着色处理 由于镍为一类重金属污染物，电解着色中尽量减少使用，对以往的双盐着色，可以不加镍，逐步改变为单锡盐着色，减少重金属镍的使用，解决环保问题。
7.国内阳极氧化无镍冷封孔技术有待发展。 由于重金属镍污染，国内急需发展耐碱性无镍冷封孔技术，符合环保要求，也符合高质量发展要求。
谢谢批评指正！
