铝合金无烟镜面抛光技术

1、铝合金无烟镜面抛光技术国家发明专利：200510101422.9佛山市三水雄鹰铝表面技术创新中心有限公司佛山市三水雄鹰铝表面技术创新中心有限公司成立于2003年，由北京理工大学工学博士熊映明先生创办，专门从事铝表面处理技术研究、生产和服务的高科技公司。现有员工29人，其中技术人员15人。2007年公司被认定为广东省民营科技企业。自公司成立以来，依托北京理工大学国家重点实验室的技术、设备和人才优势，公司相继研究开发了铝合金整平光亮技术、铝合金光亮酸蚀技术和铝合金无烟镜面抛光技术等多项专利技术及系列产品。申报了五项国家发明专利，其中一项已获得专利证书，三项已公示，一项进入初审。特别是铝合金光亮酸蚀

2、技术和铝合金无烟镜面抛光技术，更是带来了铝合金表面处理的重大技术变革。铝合金光亮酸蚀解决了普通酸蚀铝材表面发暗的世界难题，极大地提升铝合金表面质量，是现有普通酸蚀、碱蚀、低温抛光等传统工艺的换代技术。该项技术已成功地在广东兴发集团等多家大型企业投入生产，并出口到东南亚等国家和地区。光亮酸蚀磨砂材被欧洲客户定为顶级材。2006年12月，光亮酸蚀技术产品被认定为广东省重点新产品。铝合金无烟镜面抛光技术彻底解决了三酸抛光存在的黄烟、流痕、高药耗、低成品率的世界难题，是现有三酸抛光、电解抛光的升级换代技术，有着巨大的环保价值和经济价值。该技术已成功地在亚洲铝厂、兴发集团、广西南南铝业及多家五金厂投入使

3、用。特别是无烟镜面抛光技术在亚洲铝厂抛光项目招标中，击败世界上抛光技术最先进的美国铝业，一举中标，充分说明该技术的先进性。公司在铝加工表面处理行业中，已牢牢地确立了技术领先者的地位；在铝加工行业中享有很高的声誉。目前，公司占地36亩的研发生产基地已投入使用，新基地集生产、研发、中试为一体，极大地提升我公司的研发、生产、服务水平。我们相信，随着我国更注重科技创新，像我们这种以科技创新为主体的公司将会拥有更加辉煌灿烂的明天。公司获广东省民营科技企业资格光亮酸蚀工艺产品获广东省重点新产品证书无烟抛光、光亮酸蚀专利申请及专利证书公司研发生产基地鸟瞰图国家发明专利：200510101422.9佛山市三水

4、雄鹰铝表面技术创新中心有限公司铝合金无烟镜面抛光技术一、技术背景铝合金抛光材作为一种高档铝材品种，一直以来以其高质量、高利润成为各大铝加工企业追求的目标。从技术上看，目前，国内外现有抛光处理技术主要有两种电解抛光和三酸抛光。铝合金电解抛光需要较高的设备投入，生产过程中要消耗大量的电能、药剂、设备，成本极高，是目前所有表面前处理中最贵的；尽管如此，还存在产品不稳定、成品率不高和工效极低等技术缺陷，是一种不成熟的工艺。铝合金三酸抛光尽管发明了近70年，但生产过程中产生大量的黄烟，严重污染环境；由于不能滴流造成大量的抛光液带出，需要大量环保处理费用；其低成品率、高的烟气吸收和水处理设备投入、槽液频繁

5、调整、不能实现自动线生产以及不能实现4米以上长材的规模生产等，严重制约了该技术的发展。铝合金无烟镜面抛光技术正是解决上述问题而开发的新一代抛光技术。二、产品简介铝合金无烟镜面抛光技术是我公司经过长达5年的潜心研究，以解决抛光黄烟、流痕及规模化生产等世界难题为目标，研制的一项全球领先的铝合金化学抛光技术，已申报了一项国家发明专利（专利申请号：200510101422.9）。铝合金无烟镜面抛光技术已在亚洲铝厂、兴发集团、广西南南铝业等铝材厂、以及快捷五金等多家五金厂投入使用；国内许多大型铝加工企业，如山东南山集团、坚美铝材、凤铝铝业、澳美铝业、山东铝业、丛林集团等正积极准备或洽谈中，近期会陆续投产

6、。亚洲铝厂和兴发集团的大工业生产早已证明：无烟镜面抛光具有无黄烟、无流痕、低成本、低消耗、低设备投入、高亮度、高稳定性、高功效、高成品率的巨大优势，突破传统抛光技术的瓶颈和缺陷，首次成功实现了11米长材化学抛光的规模生产，以及自动线化学抛光的规模生产。无烟镜面抛光技术是普通三酸和电解抛光的升级换代技术，代表铝合金化学抛光技术的发展方向。3、 产品优势：一）、技术优势：1、无黄烟：黄烟是三酸抛光与生俱来的附产物，长期以来，抛光黄烟是制约大型铝加工企业生产抛光材的主要缺陷之一，也是三酸抛光的世界难题之一。经过长时间的研发，无烟镜面抛光已实现生产过程中绝无黄烟，从根本解决了三酸抛光产生大量黄烟的世界

7、难题，节约了大量的环保处理成本，为化学抛光的广泛运用扫清了主要障碍。2、无流痕：流痕是化学抛光和电解抛光的天敌，到目前为止，无论是化学抛光还是电解抛光，流痕问题始终没有得到解决。无烟抛光技术彻底解决了抛光流痕的世界难题，首次实现了11米长抛光材的全自动线规模生产，使抛光像碱蚀一样易于操作，为高端技术向大众化发展奠定坚实基础！3、高亮度：无烟抛光由于采用新的抛光成份，比三酸抛光、电解抛光的亮度提高2030%，是目前亮度最高的抛光技术产品。4、低消耗：相比三酸抛光，电解抛光500-700kg/吨材的药剂消耗，无烟镜面抛光药剂的消耗降低6070%。5、高成品率：由于生产过程中，无烟镜面抛光几乎不产生

8、缺陷，产品的理论成品率为100%，少量废品来源于其它工序。6、高功效：无烟抛挂料面积多，每次可抛光多排；抛光无废品，工效至少是三酸抛光的2倍以上。是电解抛光的69倍。7、槽液稳定：无烟镜面抛光槽几乎不调槽，可长期稳定工作，为抛光铝材大规模工业化、自动化生产铺平了道路。8、亮度稳定：不同批次生产抛光材，由于不调槽，所生产的抛光材亮度稳定。二）、性能比较优势：具体见下表无烟镜面抛光与三酸抛光和电解抛光操作性能对照表操作性能无烟镜面抛光三酸抛光电解抛光特点特点特点滴流任意时间滴流。滴流时间只有20秒（需要手动操作，自动线很难完成槽间转移）。滴流时间只有20秒（需要手动操作，自动线很难完成槽间转移）。

9、亮度亮度高且非常稳定。由于硝酸挥发过快，磷酸硫酸由人工控制，亮度波动太大，需要不间断地用人工或仪器对亮度进行监测。亮度易受到材表面形状、电流密度、添加剂浓度、酸浓度变化的影响，由人工控制，亮度波动太大，需要不间断地用人工或仪器对亮度进行监测。工效无烟抛光挂料面积多，每次可抛光多排；抛光无废品，工效至少是三酸抛光的2倍以上。是电解抛光的69倍。三酸抛光挂料面积少，每次只能抛光单排至多是双排，抛光有大量的废品，工效有限。电解抛光需要大电流，挂料面积比无烟镜面抛光要少得多，每次只能抛光双排，抛光有大量的废品，工效有限。管理管理极为简单，只需要添加液，三酸比例严格固定，不失衡，不需要调槽。由于添加液中

10、含有大量的烟雾抑制剂，硝酸浓度稳定，不易分解出黄烟，抛光材亮度稳定，容易对板。生产时由人工添加三酸，容易造成三酸比例失衡，需要大量投资建立的分析测试手段，每天反复多次不断地监测三酸浓度，特别是硝酸挥发过快，每班需要添加多次，抛光材亮度在不断变化，亮度不稳定，很难对板。生产时由人工添加二酸及添加剂，容易造成比例失衡，需要大量的投资建立的分析测试手段，每天反复多次不断地监测抛光液浓度，抛光材亮度在不断变化，亮度不稳定，很难对板。服务由于无烟镜面抛光三酸比例均已设定，很少调槽，遇特殊情况，可通过电话进行调整，服务快捷。三酸配比均在变化之中，每班须反复多次调槽，药剂添加及调槽均由铝材厂家自行解决。酸及

11、添加剂配比均在变化之中，药剂添加及调槽均由铝材厂家自行解决。风险由于仅用一种抛光添加液，并实行月结，当月为客户铺垫大量资金，生产风险由雄鹰承担。铝材厂家须自购磷酸、硫酸、硝酸，生产费用及风险全部由铝材厂家承担。铝材厂家须自购磷酸、硫酸、添加剂，生产费用及风险全部由铝材厂家承担。从以上情况看，我公司的无烟镜面抛光技术，相比电解抛光和三酸抛光而言，无论从技术、性能以及稳定性方面都具有绝对优势。4、 槽位布置、生产流程、设备及说明：无烟镜面抛光技术槽位布置示意图抽风墙123456789进料待料区无烟镜面抛光槽流动水洗槽流动水洗槽保光氧化槽不流动水洗槽流动水洗槽流动水洗槽流动水洗槽除蜡除垢槽温度105

12、115常温7090设备加温系统抽风系统气搅拌加药系统气搅拌加温系统气搅拌生产流程：无烟镜面机抛材：进料待料区987123456进料待料区无烟镜面平光材：进料待料区123456进料待料区无烟镜面喷砂材：进料待料区123456进料待料区无烟镜面扫纹材：进料待料区123456进料待料区1、槽位设置说明：A、无烟镜面抛光槽前是完全封闭的抽风墙，杜绝外界自然风降低抽风效率，利于阴雨天、浓雾天的全天候生产。B、无烟镜面抛光槽的宽度为1.6米以上，加强槽液吸收烟雾的缓冲能力，利于批量大规模生产。2、槽液功能说明：1）、除蜡除垢槽：本槽是一种新型弱碱性除蜡除垢剂，能去机械抛光蜡及残存的重油垢，不腐蚀铝合金，操

13、作简单。2）、无烟镜面抛光槽：本槽含有多种组份，富含强氧化剂，能对铝合金进行镜面抛光。与其它抛光技术相比，本槽具有如下特点：a、绝无黄烟，亮度稳定：本槽添加有足够量的烟雾抑制剂，黄烟的分解被彻底抑制；由于强氧化剂分解较慢，浓度比三酸槽稳定，因此不同批次铝合金的亮度差别比三酸抛光要小得多。b、亮度增加：化学抛光的亮度，除了与磷酸浓度、硝酸浓度、温度有关外，还与抛光液的含水量有关。含水量越高，亮度越低；三酸抛光液中磷酸含量高达80%(磷酸的含水量为15%)，相应抛光液水含量不低于12%；如此高的水含量必然降低抛光材的亮度，同时也为我们提高亮度留足了技术改造空间。无烟镜面抛光液在制作过程中，经过长时

14、间的高温浓缩，水含量不足5%，因此镜面抛光材的亮度明显提高。c、可长时间滴流：考虑到化学抛光反应过于剧烈，铝合金离开槽液后，滴流时间不能超过20秒，大量抛光液被带进水洗槽，造成抛光材成本过于昂贵的弱点，无烟镜面抛光液中添加有足够量的缓蚀剂，保护铝合金离开槽液后，可在空中按任意时间滴流而不花材，也没流痕，由此可节约抛光液70%以上。d、自动除灰：铝合金不纯或抛光液老化时，铝材经三酸抛光后，表面往往有一层黑灰，一般方法很难除去，严重影响抛光材质量。无烟镜面抛光槽中，添加有除灰成份，可自动清除抛光灰。e、成品率高：由于镜面抛光槽解决了色差、流痕、花材、抛光灰等问题，使得成品率大幅提高，从而降低了成本

15、，提高了生产效率。3）、保光氧化槽：设置本槽有两大目的，即对镜面抛光材进行预制化学氧化膜和精除灰：a、预制化学氧化膜：保光氧化槽既能生成一定厚度的氧化膜，又能完全保留原有亮度；铝合金从镜面抛光到阳极氧化之前，需多道水洗，并有可能在空中或水洗槽滞留，产生点蚀，可先过保光氧化槽，预制一定厚度的化学氧化膜，先行保护起来，避免氧化之前在水洗槽中产生点蚀或花材，提高成品率，同时在进行阳极氧化时，减少氧化失光。b、精除灰：抛光灰的来源有两种，一是铝合金中有掺杂，二是抛光液老化。抛光灰用一般方法很难清除，能严重影响抛光材的外观质量。尽管无烟镜面抛光槽中已添加有除灰剂，能清除绝大部分抛光灰，但在某些特殊条件下

16、，仍可能有少量残留抛光灰。保光氧化槽能彻底清除抛光灰，从而保证抛光材质量。3、生产材种说明：无烟镜面抛光技术由除蜡除垢、无烟镜面抛光和保光氧化三道工序组成，除蜡除垢负责清除机械抛光镜面材表面的残蜡及油垢；无烟镜面抛光槽负责抛光；保光氧化槽负责增光、保光、彻底清除抛光灰、钝化抛光材表面、形成氧化膜、避免点蚀和降低阳极氧化的失光程度。三道工序互相依存，互相配合，组成一套完整且严密的无烟镜面抛光技术。本套技术的核心思想是无烟镜面抛光。无烟镜面抛光技术可组合生产无烟抛光机抛材、无烟抛光喷砂材、无烟抛光扫纹材和无烟抛光平光材。1）、无烟抛光机抛材：由除蜡除垢槽、无烟镜面抛光槽和保光氧化槽组合，可生产用无

17、烟抛光机抛材；2）、无烟抛光喷砂材：由无烟镜面抛光槽和保光氧化槽组合，可生产无机械纹、带机械喷砂的抛光材；3）、无烟抛光扫纹材：由无烟镜面抛光槽和保光氧化槽组合，可生产机械扫纹抛光材；4）、无烟抛光平光材：由无烟镜面抛光槽和保光氧化槽组合，可生产有机械纹的普通平光镜面材。五、槽液管理无烟镜面抛光技术各项优异功能得以实现，是除蜡除垢槽、无烟镜面抛光槽、保光氧化槽和阳极氧化密切配合的结果，各槽恰当的操作指标是体现技术特征的关键。为此，本公司对各项管理指标进行了精心设计。1、除蜡除垢槽：开槽：除蜡除垢剂3050kg/m3；温度： 4090（除抛光蜡时需70）；时间： 520分钟（视表面情况不同而定）

18、；添加：按3-4kg/吨材消耗添加；2、无烟镜面抛光槽：开槽：开槽剂1800kg/m3；温度： 110±5；时间： 210分钟（视材种不同而定）；滴流： 23分钟(滴干为止)；添加：按200-250kg/吨材消耗添加；3、保光氧化槽：开槽：硝酸（98%）200kg/m3，保光氧化剂 250kg/m3；温度：常温；时间：13分钟；滴流： 23分钟(滴干为止)；添加：硝酸（98%）10kg/吨材，保光剂 5kg/吨材。4、阳极氧化槽：（供参考）硫酸：180220 kg/m3；添加剂：10 kg/m3温度：1822；时间：1530分钟； 电流：1.0A/dm2。铝合金无烟镜面抛光技术系列产

19、品之一除蜡除垢剂除蜡除垢剂是我公司最新研制的金属用强力除蜡除垢剂，本品对金属基体无腐蚀，不损伤金属表面光亮度，能彻底清除金属表面的蜡、油及重油垢。特性：1、 对金属表面无腐蚀，不损伤型材的光亮度。2、 无泡沫或少量泡沫，容易漂洗。3、 产品稳定，槽液稳定，使用寿命长。4、 可应用于各种金属的除蜡、除油、除垢。槽液管理：开槽浓度：除蜡除垢剂3050 kg/m3；工作温度：4090（除抛光蜡时温度需70）；工作时间：520分钟（视具体情况而定）添加：34kg/吨材铝合金无烟镜面抛光技术系列产品之二铝合金无烟镜面抛光剂铝合金无烟镜面抛光剂是我公司研发的铝合金无烟镜面抛光技术的核心产品，分为开槽剂和添

20、加剂两种，是现有三酸抛光液、电解抛光液的升级换代产品。其特性如下： 1、无黄烟：硝酸的分解被有效抑制，抛光亮度稳定。大量黄烟溢出、严重污染环境是三酸抛光不能广泛推广的主要障碍。黄烟量太大，处理困难，成本又高；硝酸分解太快，其浓度波动太大，使铝合金表面亮暗交替，成品率太低。缓蚀剂的添加，使硝酸的分解速度得到有效控制，铝合金表面亮度得以稳定，成品率大幅提高。2、 无流痕：可任意滴流，滴干为止。允许滴流的时间太短是三酸抛光和电解抛光不能大量推广的最大障碍之一。由于滴流时间不能超过20秒，大量抛光液(500700kg/T)令人心痛地被带进水洗槽，造成巨大的槽液损失，还需700-800公斤片碱处理废水!

21、此外，如此短的滴流时间，稍不留心铝合金表面就会有流痕，造成废品，使三酸抛光成品率不足70%。无烟镜面抛光剂在生产时，铝合金离开抛光液后，缓蚀剂形成的保护膜使铝合金与药液成功隔离，可任意滴流，绝无流痕!因此，药剂消耗大幅下降(约200-250kg/吨材)，成品率大幅提高。同时实现了自动线和长材的规模化生产。3、自动清除抛光灰，提高抛光质量。铝合金抛光后，表面一般都有一层抛光灰，用普通方法很难清除，即使经20-30分钟的阳极氧化，仍然可能附着在铝合金表面，影响抛光质量。除灰剂的添加，抛光的同时，能自动除灰，铝合金离开抛光槽后，已非常干净，保证了抛光质量。4、特殊方法浓缩槽液，含水量降低，亮度大幅提

22、高。抛光材的亮度与抛光液含水量成反比，含水量越高，亮度越低。三酸抛光液的含水量高达10%以上，设法降低其含水量，是提高其抛光能力的有效途径。本公司采用特殊的浓缩方法，使抛光液含水量降低到5%以下，亮度相当普通三酸亮度的120%以上。槽液管理无烟镜面抛光的槽液管理比较简单，由于不担心硝酸的过度分解，本公司已将硝酸、缓蚀剂、除灰剂等，进行严格消耗平衡标定后，放入开槽和添加液中，用户只需按量添加，就可满足生产，很少调槽。主要控制指标为：开槽：开槽剂1800 kg/m3；温度：110±5；时间：212分钟；滴流：23分钟(滴干为止)；添加：按200-250kg/吨材添加消耗；无烟镜面抛光技术

23、系列产品之三 保光氧化剂保光氧化剂是专门为降低抛光材氧化失光设计的一种新型药剂。铝合金经保光处理后光泽被强行固定下来，有效降低失光。保光氧化是一种全新的技术概念，有如下特点：1 预制化学氧化膜，有效降低阳极氧化失光，同时减少生产转运过程中的表面腐蚀。抛光材经保光氧化，在强氧化剂的作用下，表面形成一层致密的氧化层，光泽被完全固定下来。此氧化层非常坚硬，抗蚀能力很强，能有效抵御阳极氧化液的腐蚀，降低光泽损失。与此同时，由于预制化学氧化膜的保护，生产转运过程中，不会产生腐蚀，极大地减少了因腐蚀造成的报废。2 精除灰，抛光材表面一般都有一层黑色的抛光灰，尽管无烟镜面抛光槽中已添加有除灰剂，并且确实清除

24、了绝大部分抛光灰，但由于抛光材太亮，任何残灰都会严重影响表面质量。保光氧化槽具备很强的除灰能力，能100%除掉抛光灰，确保抛光材质量。槽液管理：保光氧化槽为常温操作，不需加温。及时按量添加，能确保正常生产。本槽抗污染能力较弱，任何重油、重灰必需先行处理，清洗干净，然后才能进保光氧化槽，以防槽液老化。主要管理指标为： 开槽：保光氧化剂250 kg/m3，硝酸(98%) 200 kg/m3；温度：常温；时间：13分钟；滴流：23分钟； 添加：硝酸(98%) 10kg/吨材，保光剂 5kg/吨材。9铝合金表面处理部分产品简介铝合金阳极氧化前处理产品除油脱蜡剂：光亮酸蚀系列产品之一。新型强力除油剂，强

25、力除油，除蜡，脱自然氧化膜，低温抛光。增亮酸蚀剂：光亮酸蚀系列产品之二。新型酸蚀剂，保留了普通酸蚀快速起砂等特点，同时能调整底色，增亮。 砂面抛光剂：光亮酸蚀系列产品之三。全新砂面抛光剂，能彻底清除酸蚀灰及喷砂灰，恢复金属本色，增亮。   平光抛光剂：光亮酸蚀系列产品之四。超强低温抛光剂和强力除灰剂，能彻底清除表面黑灰，增亮。除蜡除垢剂：无烟镜面抛光系列产品之一。新型弱碱性除蜡除垢剂，能去机械抛光蜡及残存的重油垢，不腐蚀铝合金，操作简单。 无烟镜面抛光剂：无烟镜面抛光系列产品之二。新型三酸抛光剂，无烟溢出，可任意滴流不花材，药剂消耗降低70%，成品率高，抛光亮度稳定。自动清

26、除抛光灰，亮度大幅提高。保光氧化剂：无烟镜面抛光系列产品之三。有效降低阳极氧化失光。完全保留经抛光处理的工业材亮度，精除抛光灰。砂面酸蚀剂：整平机械纹；亚光、砂面；缓蚀、降铝耗；沉淀AL3。长寿碱蚀剂：络合A13+；缓蚀型材表面，降低铝耗；亚光、砂面；低粘度，表面泡沫防止碱雾逸出，保护型材和设备。酸槽酸雾抑制剂：环保型酸雾抑制剂，能抑制槽内和型材起挂后酸雾的逸出。碱槽碱雾抑制剂：环保型碱雾抑制剂，能抑制槽内和型材起挂后碱雾的逸出。铝合金阳极氧化处理产品宽温氧化剂：拓宽氧化温度区间：提高电流工作上限：提高氧化液老化上限：提高氧化速度。 氧化槽酸雾抑制剂：环保型酸雾抑制剂，能抑制氧化时槽内酸雾的逸出。 抛光材阳