轨道车辆中梁铝合金异型材产品研制与应用

2016年度广东高登铝业有限公司科研项目

立项申请书

项目名称 项目申请人 项目起止时间 轨道车辆中梁铝合金异型材产品研制与应用 杜志 所属部门 工程技术中心 项目内容概要 粉末喷涂具有高效，经济，环保，粉末可回收等优点。本项目是通过在粉末喷涂的基础上进一步深化研究开发耐腐蚀抗老化铝型材粉末喷涂技术，随着社会的告诉发展，人民对建筑铝型材的质量的要求也越来越高，这技术还进一步提高的型材的耐腐蚀性和抗老化性，将使用寿命提高到了30%以上。适合时代发展的潮流，具有广阔的市场前景。 一、立项依据 1.1 国内外现状及发展趋势 粉末涂料与涂装始于20世纪30年代后期。铝型材最初采用火焰喷涂法，把聚乙烯粉末以熔融状态涂覆到金属表面上，这是粉末喷涂的开端。直到20世纪50年代，德国发明粉末的硫化床浸涂法以后，粉末涂料以及涂工艺得到了较大的发展。我国粉末涂装起步较晚，但随着经济改革开放，工业铝型材粉末涂料技术在我国得到了迅速的发展。早期采用的都是卧式生产线，但随着经济科技发展，意大利、日本首先推出立式喷涂生产线并开始得到广泛利用。工业铝型材立式粉末喷涂生产线已经发展为成熟的产品，从前处理的烙化、烘干到喷粉涂层的均匀性，以及固化的效果均以达到国外先进水平，喷粉的均匀性、铝型材固化层都达到完美效果。 目前国内外已有越来越多的人使用粉末喷涂的铝型材，特别是建筑行业的门窗幕墙铝型材运用的更广泛，随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们跟趋势与使用铝型材制作的门窗幕墙，相对于以前，使用塑料和木质材料的越来越少。因为铝型材具有强度硬度高，环保节能，抗风压能力强，水密性好的优点；而且耐腐蚀抗老化铝型材粉末喷涂技术的表面处理，更加提高了耐腐蚀性能，延长使用寿命，质量进一步提高，更有外形美观的效果。随着楼市的升温，建筑能耗将近全国能耗的30%，因此铝合金门窗幕墙的市场需要率更加高，开发耐腐蚀抗老化铝型材粉末喷涂技术具有极其重要意义和广阔的市场前景。 1.2 项目研究开发目的和意义 随着高速铁路的快速发展，轨道车辆的制造技术也得到迅速提高，轨道车辆车体的制造材料实现了从碳钢向不锈钢、轻质铝合金材料的转变。铝合金材料具有质量轻、耐腐蚀、强度大、易形成加工与焊接等特性，可制造大断面而又复杂的中梁异型材，报废后可再生利用，符合低碳与可持续发展的理念，并且可以大大降低了轨道车辆的自重，因而铝合金在轨道车辆车体上得到广泛应用。 二、项目研究开发内容和目标 2.1 项目主要内容 1）铸造中在线除氢、除渣新技术的应用； 2）热挤压模具设计、制造技术的应用； 3）静电粉末喷涂粉料选择、工艺设计、喷涂方法的应用； 2.2 关键技术 1）喷粉时控制输入气压，不宜过大，一般控制在0.5~1.5kg/cm2为好，静电电压也不宜过大，一般控制在60~70kv左右 2）喷涂时要注意保证涂膜的厚度，一般控制在70~100μm之间方能有利于明显的花纹。 3）固化是必须按规定的温度和时间进行烘烤。 4）严格控制熔铸时成分均匀，和热处理工艺，保证成品的工艺性能。 2.3 技术创新点 1）铝型材耐腐蚀性能提高，使用寿命延长。 2）原料的利用率高，过多的粉末可回收利用，利用率达99%以上。 3）涂层致密，附着力和抗冲击性能和韧性均好，具有优良的耐化学腐蚀性能和电气绝缘 性能。 4）一次性施工，方便快捷，易实现自动化操作，降低成本。 2.4 成果形式 技术指标： 1）经静电喷涂后要再加热烘烤熔融固化使形成平整光亮的永久性涂膜，达到装饰和防腐蚀的目的。 2）型材表面不允许有电灼伤，涂层脱落等影响使用的缺陷 3）用16hCASS试验耐盐雾腐蚀性能要≥9级 经济效益： 耐腐蚀抗老化铝型材粉末喷涂技术的开发提高了铝型材的综合性能，带动了铝型材在建筑行业尤其是门窗幕墙行业的发展。满足的人们的生活需求，提高了生活水平，带动了社会的发展。为中国的工业发展以及铝型材的产业结构调整做出了巨大贡献。 三、研究开发方法及技术路线（工艺路线） 3.1、开发方法 成立开发小组，组建熔铸，挤压和热处理及喷涂工艺，性能检测的攻关小组。熔铸组做试验研究出耐腐蚀抗老化的铝合金成分组成，熔铸过程操作人员控制合金成分均匀。挤压组研发最优化的挤压工艺，热处理工艺严格控制，先通过实验测出铝型材的工艺性能研究出提高铝型材耐腐蚀和抗老化性能的热处理工艺。最重要的喷涂工艺，通过查找有关书籍和相关文献确定喷涂工艺，采用静电粉末喷涂工艺，选择最合适的涂料成分和用量。通过试验检测铝型材的性能，讨论研究性能符合的铝型材的生产工艺。 3.2、技术路线（工艺路线） 铝型材→上件→脱脂→水洗→碱蚀→水洗→中和→水洗→化学氧化→水洗→烘干→喷涂→固化→下件 四、项目研究开发基础 广东高登铝业有限公司是一家专业生产建筑铝门窗型材、幕墙型材、工业型材的大型综合性企业。公司成立于1985年，总投资8亿多人民币。 现在拥有在职员工2000多人，现代化企业管理人员100多人，高级技术人员80多人，占地面积400多亩，并实行节能清洁生产。 公司生产的产品主要有“二大类”（即铝合金建筑型材、工业型材）、“七大宗” （即阳极氧化型材、电泳涂装型材、粉末喷涂型材、氟碳喷涂型材、木纹型材、抛光型材、拉丝型材）。公司年生产能力为铝型材十万余吨。产品覆盖全国各地，并远销欧美，东南亚，中东等地区。产品知名度和市场覆盖率日益扩大，销售量稳步提高。 公司设有专业的研发团队，致力开发领先行业的铝合金门窗、幕墙及工业型材。可以生产及加工各种高气密、高强度、防渗漏、抗风压的专业建筑铝型材产品。因为拥有一套严谨的产品和技术开发体系,所开发的高新技术都基本能够应用到公司几大类销售的产品当中,转化率高达85%以上,成为行业公认的优秀生产企业。公司重视产品和技术开发的管理,建立了一套完整的开发体系,专门成立了一个产品技术研发实验基地并配备专业研发设备条件满足企业持续创新。 研发设备设施明细 研发设备 设备名称 立式铝棒铸造系统 2200吨挤压机 静电涂装装置 反射式熔铸炉 用途 新产品研发 新产品研发 新产品研发 新产品研发 五、项目组成员 姓名 杜志 严秀 李亚东 陶广露 潘善良 分工 熔铸 挤压 热处理 喷涂 性能检测 六、项目资金预算情况 项目总投资 200万元 企业自筹 项目经费来源 七、项目计划工作进度 项目计划时间进度 主要工作内容 根据产品性能研究新的合金配方，并进行试验 制定挤压工艺，进行试模试验，并制定相关的热处理工艺 进行喷涂试验，选好涂料制作喷涂工艺 研发中心审批意见 年 月 日 公司审批意见 年 月 日 年 月 日

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/i12.html