标识系统的制作工艺虽然有着与其它铭牌工艺的共性,可以把制作其它铭牌的工艺方法移植到标识系统中加以运用,但标识系统也有它的特殊性,特别在表面处理和图文制作方面更显得突出。

 

  1、工艺流程与解析

 

  按一般的情况标识系统的制作过程大致如下:

 

  作业准备:

 

  (1)效果图

 

  效果图是设计内容的一部分,它有着确定布局、奠定色彩、核对内容、调整结构的作用,可以在整个系统中反映出视觉的效果。同时,有了效果图,还可以把图中标识的内容加以细化,把相同色彩的文字与符号能合拼的合拼,能分拆的分拆,这有利于把制版的数量减到最少。

 

  效果图是指导加工的依据,整个系统需要哪几种规格的型材、每种型材尺寸和用量多少、组合关系如何等相关问题,基本都能反映清楚。同时,效果图也是对现场核对、成品验收的重要依据。效果图上应标注出型材型号、规格、尺寸关系、图文、色彩等相关内容,按比例绘制。它可采用电脑作出平面设计后通过喷墨打印制成。

 

  (2)材料准备

 

  有了效果图的内容,就可确定所需型材的规格、品种、尺寸、数量,有利于做好制作前的准备工作。同时也该对所需的装配附件、配件作好准备。

 

  (3)下料

 

  按图纸的尺寸下料。铝型材的下料与切割,有专用的设备和工具。下料时应注意装配的关系,对有翻边、折弯、叠合等要求的部位,应充分考虑到下料的余量。

 

  因标识系统制作过程的特殊性,现将工艺过程中的氧化处理、表面涂覆、图文制作、组合安装单独列出。

 

  2、氧化处理

 

  作为标识使用的铝型材,对其表面有两方面的要求,一是要满足户外环境下的使用,要求它有较好的防护性能;二是标识在很多情况下需要与油漆配伍,以丰富标识的色彩起到装饰与防护的作用。

 

  无论是直接使用或者是作为油漆的底层,标识的铝型材都需要进行氧化处理。

铝型材的氧化处理可分为化学氧化和阳极氧化两大类。

 

  (1)化学氧化

 

  化学氧化处理是铝与处理液发生化学反应,在金属表面生成不溶性的氧化膜的一种处理方法。化学氧化具有操作简便,不用电能、成本低廉、处理时间短、生产效率高的特点,特别适用于几何形状复杂的型材,对深槽窄缝,只要处理液能到之处,都能得到氧化的膜层。

 

  化学氧化膜的膜层厚度一般在0.5~4μm,虽然它不及阳极氧化膜的厚度,表面的硬度也较低,但是化学氧化膜能导电,可适用于电泳涂装,同时它的孔隙率大,更适于作为油漆的底层,提高与油漆的结合牢度。

 

  化学氧化处理的处理方法有多种,处理液的配方也较多,下面列示两种典型的配方:

 

  配方一:(百分比)

  碳酸纳 (Na2Cu3) 2~5

  铬酸纳 (Na2Cro4) 0.7~2.5

  时间  5~15min

  温度  90~100℃

  封闭:水玻璃 1~2% 水溶液 15min/90℃

 

  配方二:(百分比)

  正磷酸 (H3po4)

  氟化纳 (NaF)

  三氧化铬 (Cro3)

  温度

  时间

  封闭处理

 

  (2)阳极氧化

 

  以铝制工件为阳极,以铅或铝作为阴极,通常采用硫酸法。阳极氧化膜的生成,是由两种不同的化学反应同时进行的结果。一种是电化学反应,铝与阳极析出的氧作用生成Al2o3;另一种是化学反应,即电解时对Al2o3不断地溶解,只有当生成速度大于溶解速度时,氧化膜才能顺利地增长并积累(生长)成一定的厚度。

 

  阳极氧化膜也可以用作涂漆的底层,但在绝大多数的情况下,是利用阳极氧化膜的防护性而使铝材阳极氧化,封闭处理后而直接使用。

 

  关于阳极氧化的过程以及铝材表面的装饰性处理,参见第五章中的有关介绍。由于铝型材的阳极氧化,多数是采用硫酸法单一的处理方法,现就铝材在硫酸法阳极氧化过程常见的缺陷、产生的原因及其消除的方法列表于4。

 

  表4 硫酸阳极氧化常见缺陷、产生原因及消除方法

  缺陷现象 产生原因及消除方法

  零件局部灼伤 零件与阴极接触发生短路;零件彼此之间接触

  零件与夹具接触处灼伤 夹具上的氧化膜没有腐蚀掉;零件与夹具接触不良

  白霜 溶液温度过高,应降温并加强搅拌;氧化时间过长;阳极电流密度高;裸铝件与包铝件同槽氧化

  氧化膜带红色斑点或有流痕 导电杆与夹具接触不良;铜沉积在铝表面上;通电后,不导电,或较长时间不导电,后又导电

  氧化膜有网状或条状花纹  化学除油后没有出光;应加强阳极氧化前的清洗

  氧化膜无光泽  零件浸在阳极氧化槽中长时间不通电,阳极氧化过程中断电又通电;硫酸浓度低

  氧化膜有黑斑点或黑条纹 溶液有悬浮杂质;零件上有油末除净;溶液中铁或铜杂质太多;封孔前没有清洗干净

  氧化膜局部表面腐蚀 氧化后没有清洗干净;焊缝处和深凹处的溶液没有清洗干净;封孔前氧化溶液没有清洗干净

  膜表面有白色痕迹 硫酸浓度过高,需要冲淡溶液,阳极电流密度太大

  膜层表面呈五彩薄膜 温度太高;硫酸浓度太低;阳极电流密度太小

  氧化膜发脆或裂开 阳极电流密度太大;温度太低

  氧化膜上有黑斑 温度超过30℃

 

  3、表面涂覆

 

  在标识制作过程中,铝型材在绝大多数的情况下需要作表面涂覆,其目的主要是造就标识的色彩,同时也提高了铝材的防护性能。

 

  表面涂覆的方式很多,如油漆喷涂、粉末喷涂、电泳等,其中采用油漆喷涂是标识表面涂覆的主要方式。

 

  油漆喷涂的漆种很多,其性能与用途也各有特点,现将在标识产品上的常用漆种介绍如下:

 

  (1)醇酸漆

 

  醇酸漆是最早使用的合成树脂漆,用途相当广泛,又能制成清漆和各色磁漆,是一类用途广泛的通用漆。它是一种以醇酸树脂为主要成膜物质的涂料。在室温下被空气中的氧,氧化结膜而干燥,它的溶剂为苯类(甲苯、二甲苯、三甲苯)等,或松节油,或200号溶剂汽油。

 

  优点:漆膜柔韧,附着力强,耐磨;耐候性好,不易老化,光泽持久;抗矿物油与醇类溶剂性好;可与其他多种树脂合用,从而改善其性能;使用原料简单。

 

  缺点:干结成膜较快,但干透时间较长;耐水性低,不耐碱;防湿热、防盐雾、防霉菌性能差。

 

  (2)酚醛漆

 

  酚醛漆成本较低,且具有一定的特性,虽然为一类低级的涂料,但目前在使用中仍占一定的比例。酚醛漆是以酚醛树脂或改性酚醛树脂为主要树脂的漆。在室温下与氧发生氧化聚合成膜。溶剂为二甲苯、松节油或200号溶剂汽油。

 

  优点:硬度较高,光泽好,快干,耐水,耐酸碱,缘绝性好,成本低,与其他树脂合用,可改善其他树脂漆的硬度、耐磨性、耐潮性、抗蚀性及光泽。

 

  缺点:颜色较深,易泛黄。

 

  (3)硝基漆

 

  硝基漆又称硝化纤维素漆,是一种挥发型涂料,由于漆中溶剂挥发而干燥成膜。常用溶剂为香蕉水(南方称天那水),也有采用醋酸丁脂:乙醇:丁醇:甲苯=50:10:10:20的混合稀释剂。

 

  优点:干燥快,光泽好,耐磨,可打磨整饰,可采用多种施工方法。

 

  缺点:固体组分少,溶剂含量高,需喷涂多次;溶剂消耗量大,且污染环境,有强烈的气味,对人体有害;耐水性,耐久性、耐化学品性及耐溶剂性不高,价格略高。

 

  (4)氨基漆

 

  氨基漆是目前使用最广泛的工业用漆,是热固性的,所以又称氨基烘漆。主要成膜物为氨基树脂和醇酸树脂。溶剂采用丁醇:二甲苯=1:4或1:3或3:7。

 

  优点:色浅、外观丰满,光泽高;漆膜坚韧,附着力强,耐候性好,抗粉化与龟裂;有一定的耐水、耐油与耐磨性。

 

  缺点:需烘烤,烘烤温度需120℃,时间需1小时左右。

 

  在铭牌标识的实践中,也常采用硝基与胺基相互调配的混合漆,以达到优缺点的互补。混合漆的配比为硝基喷漆与335胺基烘漆按3:1的比例调配,以醋酸丁脂为稀释剂,喷后在70~80℃温度下烘烤40~70分钟。

 

  (5)丙烯酸漆

 

  丙烯酸漆是一种较新型的优良装饰性漆,具有耐寒、耐候及在较高温度下不泛黄等优点。它是由甲基丙烯酸酯与丙烯酸酯的共聚树脂制成,是目前发展最为迅速的合成树脂涂料之一。主要成膜物质为丙烯酸树脂,还含少量的辅助成膜物质三聚氰胺甲醛树脂和增韧剂(苯二甲酸二丁脂与磷酸三甲酚酯)。

 

  丙烯酸漆适于我国东南沿海及温热地区应用,是铝材与铝制零部件中应用最广的一种涂料。溶剂一般采用脂、酮、苯类,或采用X-5稀释剂。

 

  优点:色泽好,保色、保光、耐热性好;耐化学性能高;“三防”性能优秀;长期贮存不变质。

 

  缺点:成本较高;易粉化,耐候性较差;热塑性丙烯酸漆的耐溶剂性和耐汽油性低。

 

  (6)聚氨酯漆

 

  聚氨酯漆是聚氨基甲酸酯漆的简称,是以多异氰酸酯和多羟基化合物反应而制得的含有氨基甲酸酯链节的高分子化合物,也是一种新型的油漆。聚氨酯漆是多组分漆。为了改善流平性,可添加2~5%醋酸丁酸纤维素流平剂。配好的漆最好在4h内用完。稀释剂和溶剂:无水二甲苯,醋酸丁酯混合液或加少量环己酮;二甲苯:醋酸丁酯=1:1,或二甲苯:醋酸丁酯:环己酮=4:4:2。

 

  优点:漆膜坚硬,耐磨性特强,耐候性高;附着力强;耐化学腐蚀性强,耐酸,耐碱,耐盐雾,耐水,耐溶剂,耐油等;耐热性好,柔软而富弹性,光亮丰满,装饰性好,适合在高温、高湿条件下使用。

 

  缺点:施工时应加强通风,注意防护,价格稍贵。

 

  (7)环氧漆

 

  环氧漆是一种优良的防腐蚀涂料,最适用于高防护性能标识,作为面漆的底层。常用稀释剂为二甲苯:正丁醇=7:3。

 

  优点:抗化学药品和耐碱性优秀;附着力强;性能稳定,保色性较好;热稳定性高;收缩性小。

 

  缺点:耐候性低,易粉化,失光,漆膜丰满度不好;耐水性差;系双组分漆,使用不便。

 

  以上为几种适用于铝型材表面常用的一些漆种。由于标识的应用面广,有室内使用,也有户外使用。特别是户外使用的标识,我国幅域广大,南北温差、气候环境差异较大,户外标识的防护应作为标识表面涂覆的重要方面,认真对待。

以上常用的漆种,各有各的特点,应根据标识的具体使用条件和特点加以选择。

 

  无论是室内或户外,标识漆面的底层都必需做氧化处理,这一点在“水牌”方面更应注意,因“水牌”的型材在铝型材厂一般未做氧化处理。鉴别有无阳极氧化膜层的方法很简便,可采用锐器试划表面,经过阳极氧化的表面硬度高,划伤时会发出轻脆的声响,未经阳极氧化的表面轻轻一划就有痕印。化学氧化的表面比较松软,因它只作为油漆底层的防护,而且基本上是由用户单位加工,不存在鉴别。

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