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高档阳极氧化用铝带材的研发_ 制造业_ 福建省科学技术厅
高档阳极氧化用铝带材的研发
来源:成果转化处、省对外科技交流中心 时间:2017-11-08 16:08 浏览量:

  1、课题来源与背景

  该项目为2013年福州市区域科技重大项目(项目编号:2013-Q-26).

  阳极氧化铝板有表面色泽均匀一致,触摸不留痕,表面氧化层永不脱落,表面硬度高,具有极好的外表装饰性、耐候性、耐磨性;抗干扰、可屏蔽电磁波、具备优良的散热性能,抗静电不吸尘且易清洗的特性。广泛应用于照明装饰、 室内装潢、 家具厨房、家用电器面板 、电子产品外壳 、汽车内外装饰 、太阳能集热反光材料、 标牌、箱包、首饰盒等方面。

  2、技术原理及性能指标

  项目对高档阳极氧化用铝带材的铸造、热轧、冷轧、热处理及精整工艺进行全流程开发,确定铸造大扁锭→锯切铣面-加热→热轧→冷轧→热处理→冷轧→热处理→精整的生产流程,开发出5052/1050合金阳极氧化用铝。广泛应用于装饰、电子产品外壳等方面。

  项目已授权两个专利:实用新型《一种卷材立式包装托盘》(专利号:ZL 201220703768.1);发明专利《一种铝热轧乳化液撇油装置》(专利号:ZL201310718553.6)。

  技术经济指标

  (1)平直度:

  厚度≤0.8mm,横向弯曲度≤1mm。

  (3)力学性能(5052H32):

  厚度0.3~0.5mm,Rm:215~245N/mm2,Rp≥160N/mm2;A≥7%;

  厚度0.5~2.0mm,Rm:215~245N/mm2,Rp≥160N/mm2;A≥8%;

  (4)表面清洁度:≤3级

  该产品的成功开发,可利用地域优势,打造一个完整的产业链,替代进口料,节省大量的外汇,市场容量大。项目达产后,以年产2.4万吨计,将产生毛利约2200万元,具有较好经济效益。

  3、技术的创造性与先进性

  项目完成了高档阳极氧化用铝带材的熔铸、铸造、热轧、冷轧、热处理及精整等工艺的全流程开发。攻克了包括铸造晶粒不均、热轧及冷轧表面质量不稳定、力学性能不均匀、板形不稳定等一系列关键技术。研发出表面色泽均匀,无黑丝、黑线、色差等缺陷的优质高档阳极氧化板。产品性能均匀,冲制后板形良好无裂纹。

  主要创新点:

  (1)阳极氧化后板面色差的控制技术

  阳极材多做外观件使用,不允许批次间存在色差差异,因此高档阳极氧化用铝必须控制好不同批次的阳极色差差异。项目对各种合金元素对阳极色差的影响程度进行研究,并最终通过严格控制相关成分的内控区间范围、优化冷轧的道次压下量、规范轧辊粗糙度控制范围等措施,保证了成品阳极后的板面无色差,且光泽度均匀。

  (2)阳极后的产品表面黑线的控制技术

  阳极产品多做外观件使用,而阳极后的黑线将严重影响外观质量。项目执行过程中通过使用流槽双极过滤并配合合理的液位差控制保证铸锭质量,通过优化冷轧轧制参数、制定相关辊子转矩和表面粗糙度控制标准等措施避免缺陷产生,并在生产过程取样进行喷砂阳极验证,保证了产品的阳极良率满足客户需求。

  (3)大规格铸锭的熔炼铸造技术

  通过制定合理的起铸和冷却水温度,辅以相应的速度等参数,解决了大规格铸锭生产时常见的开裂漏铝、化合物小小不均、成分偏析严重等问题,实现了厚度达到650mm厚大扁锭的稳定生产。

  (4)采用"1+3"热轧机生产阳极氧化材的热轧技术

  国内外相关铝厂商均使用"1+4"甚至"1+5"生产5系高强度合金阳极氧化材,项目通过优化热轧轧制道次、道次压下量,控制轧辊粘铝层和乳化液指标,最终实现在"1+3"热轧机上稳定轧制出满足阳极带要求的表面质量优良的坯料。

  (5)带材纵向、横向弯曲度控制技术

  因电子产品均如手机、平板电脑等大小,故阳极产品终端使用时均为小尺寸,对产品在纵横向的弯曲度有极高的要求。项目通过优化退火工艺、调整冷轧轧制曲线和压下量,结合优良的精整控制参数、使产品的横向拱形≤1mm。

  4、技术的成熟程度,适用范围和安全性

  该项目成功开发,工艺技术、产品表面质量达到国内领先,以其优质的表面质量和稳定的性能得到客户的认可,已产业化生产。其技术适用于照明装饰、 装潢、家用电器面板 、电子产品外壳等方面的新产品材料上。产品安全可靠,符合民生需求。

  5、应用情况及存在问题

  阳极氧化用铝带材技术含量高,生产难度大,对产品的组织性能及表面质量要求很高,一般国产装备难以生产,同时,产品附加值高,利润空间大。

  该产品的研发成功,打破了国内高档阳极氧化用铝板带材依靠进口的局面,有效替代进口,并且实现了出口。

  项目的研发成功为我司在其他5***合金和高表面质量产品提供了生产技术支持,大部分的控制技术可应用于所有产品。该专利已授权1项实用新型专利和1项发明专利。同时该项目的核心技术正在申报4项发明专利。此产品的开发成功,实现了瑞闽公司对于高档阳极氧化材从无到有生产能力,产品可完全替代进口,并实现了少量产品的出口,是目前国内企业中少有的,公司已成功抢占国内高端阳极氧化铝带材市场,市场占有率约为60~70%。

  6、历年获奖情况

  《高档阳极氧化用铝带材的研发》项目获2016年度福州市科技进步一等奖。

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