專利名稱：鋁及鋁合金的復(fù)合著色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁及鋁合金的表面裝飾和防護(hù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋁及鋁合金的染色和電解著色并用的復(fù)合著色方法。
關(guān)于鋁及鋁合金的表面著色，現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際使用的方法主要是染色法和電解著色法。染色法的工藝流程為表面處理→陽(yáng)極化→染色→封閉，此種方法雖然著色膜的色調(diào)寬廣，但其耐蝕性、耐磨性和耐光性差，使其應(yīng)用受到限制。電解著色法包括光干涉電解著色和光散射電解著色。美國(guó)專利US4251330公開了一種光干涉電解著色的方法，工藝流程為表面處理→硫酸陽(yáng)極化→磷酸陽(yáng)極化→電解著色→封閉，此種方法雖然使鋁及鋁合金能獲得耐蝕性、耐光性好，且色調(diào)較廣的裝飾膜，但顏色重復(fù)性差、工藝穩(wěn)定性差，難于控制。H.J Gohausen發(fā)表在《Trans.Inst.Met.Finish》Summer 1982、1(2)19-24上的“鋁陽(yáng)極化錫鹽電解著色技術(shù)”介紹了一種光散射電解著色法，工藝流程為表面處理→硫酸陽(yáng)極化→電解著色→封閉，此種方法雖然能獲得耐蝕性好的氧化膜，但其顏色單一(主要呈現(xiàn)青銅色)。
H.Grossman and C.T.Speiser發(fā)表在《ALUMINUM》jahrg 1979，55，141-144上的“鋁陽(yáng)極化電解著色-染色復(fù)合工藝技術(shù)”公開了一種復(fù)合著色法，其工藝流程為表面處理→硫酸陽(yáng)極化→電解著色→染色→封閉。此種方法仍然不能避免染色法的缺點(diǎn)，著色膜的耐蝕性較差，經(jīng)24小時(shí)Cass測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果僅達(dá)到德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的1-2級(jí)(相當(dāng)于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的6-8級(jí))。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋁及鋁合金的新型復(fù)合著色方法，此種方法形成的著色膜不僅色調(diào)廣、耐磨性、耐蝕性、耐光性好，而且易于控制色調(diào)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的根據(jù)鋁及鋁合金的染色機(jī)理和電解著色機(jī)理對(duì)現(xiàn)有著色方法的工藝流程進(jìn)行改進(jìn)，采用了先染色、后電解著色的復(fù)合著色法，并對(duì)各工序參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。該方法的工藝流程所包括的工序及各工序的順序如下1、除油、刷光、堿蝕、出光等表面處理;2、硫酸陽(yáng)極化;3、染色;4、電解著色;5、封閉。操作上述各工序時(shí)，工件應(yīng)充分水洗后才能進(jìn)入下一道工序。
染色和電解著色工序的工藝參數(shù)及染料液和電解著色液的配方如下1、染料液的配方及染色工藝參數(shù)染料，克/升1～15pH5～6溫度，℃20～80時(shí)間，分鐘1～102、電解著色液的配方及電解著色工藝參數(shù)NiSO4，克/升20～50SnSO4，克/升1～15H2SO4(濃)，毫升/升5～15pH0.3～5.5電壓(交流)，V10～25溫度，℃15-80
時(shí)間，分鐘1-10本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、可根據(jù)需要在鋁及鋁合金的表面形成赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等色調(diào)的著色膜。
2、由于先染色、后電解著色，電解著色時(shí)形成的NiO2會(huì)把吸附于氧化膜微孔中的染料包復(fù)，因此使著色膜具有優(yōu)良的耐蝕性、耐光性和耐磨性，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下(1)鹽霧試驗(yàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB2423試驗(yàn)結(jié)果168小時(shí)無(wú)變化(2)Cass試驗(yàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)IS03770評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)IS01462試驗(yàn)結(jié)果第一次出現(xiàn)腐蝕時(shí)間24小時(shí)評(píng)價(jià)等級(jí)9.3級(jí)(3)浸NaCl試驗(yàn)(5%NaCl)試驗(yàn)結(jié)果浸漬72天無(wú)變化(4)浸HCl試驗(yàn)(10%HCl)試驗(yàn)結(jié)果浸漬24小時(shí)無(wú)變化(5)浸NaOH試驗(yàn)(10%NaOH)試驗(yàn)結(jié)果浸漬24小時(shí)無(wú)變化(6)浸人造海水試驗(yàn)(人造海水配料按IS4536-7985標(biāo)準(zhǔn))試驗(yàn)結(jié)果浸漬72天無(wú)變化(7)潮濕試驗(yàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB1740-79試驗(yàn)結(jié)果168小時(shí)無(wú)變化
(8)耐光性試驗(yàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB6808-86試驗(yàn)結(jié)果600小時(shí)無(wú)變化(9)耐磨性試驗(yàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ISO/DP8251試驗(yàn)次數(shù)100試驗(yàn)結(jié)果100次/μm(10)大氣曝曬試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果72天無(wú)變化3、可根據(jù)混色的“加和原理”進(jìn)行計(jì)算指導(dǎo)配色，滿足所需的各種顏色。
4、工藝簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好。
下面用實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明所提供的工藝流程。
實(shí)施例翠蘭-電解著色本實(shí)施例的工藝流程如下1、表面處理表面處理包括除油、刷光、堿蝕、出光處理。除油處理在堿性溶液中進(jìn)行，選用45克/升的NaOH溶液，濕度控制在65℃左右;堿蝕處理也是在堿性溶液中進(jìn)行，選用70克/升的NaOH溶液，溫度控制在60℃左右，出光處理在酸性溶液中進(jìn)行，選用HNO8溶液(1∶1)，溫度30℃左右。
2、硫酸陽(yáng)極化硫酸陽(yáng)極化是將工件放入硫酸溶液中，調(diào)電流到1～2A/dm2下恒電流操作。其工藝參數(shù)為H2SO4170克/升，對(duì)極Pb，極比1∶1，槽溫20℃。
3、染色將工件放入翠藍(lán)色染料液中進(jìn)行，染料液的配方及染色工藝參數(shù)如下翠藍(lán)染料4克/升pH6溫度室溫時(shí)間6分鐘(也可根據(jù)需要確定)4、電解著色將工件放入電解著色液中進(jìn)行，電解著色液的配方及電解著色工藝參數(shù)如下NiSO440克/升SnSO410克/升H2SO415毫升/升電壓(交流)20伏pH3對(duì)極不銹鋼時(shí)間根據(jù)所需顏色確定(1～10分鐘)“染色-電解著色”符合混色的加和原理，在本實(shí)施例中，染色2分鐘+電解著色2分鐘，混合色度理論值為x1+2＝0.294，y1+2＝0.336;混合色度實(shí)測(cè)值為x1+2＝0.296，y1+2＝0.328。其中，x、y為色度坐標(biāo)。
5、封閉封閉是將染色并電解著色后的工件放入沸水中進(jìn)行，封閉時(shí)間20～60分鐘。
操作上述各工序時(shí)，工件應(yīng)充分水洗后才能進(jìn)入下一道工序。
權(quán)利要求
1.一種鋁及鋁合金的復(fù)合著色方法，工藝流程包括除油、刷光、堿蝕、出光等表面處理工序，硫酸陽(yáng)極化工序，染色工序，電解著色工序和封閉工序，其特征在于上述工序按以下順序進(jìn)行(1) 除油、刷光、堿蝕、出光等表面處理，(2) 硫酸陽(yáng)極化；(3) 染色；(4) 電解著色；(5) 封閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合著色方法，其特征在于(1)染料液的配方及染色工藝參數(shù)染料，克/升1-15pH5-6溫度，℃20-80時(shí)間，分鐘1-10(2)電解著色液的配方及電解著色工藝參數(shù)NiSO4，克/升20～50SnSO4，克/升1～15H2SO4(濃)，毫升/升5～15pH0.3～5.5電壓(交流)V10～25溫度，℃15～80時(shí)間，分鐘1～10
全文摘要
一種鋁及鋁合金的復(fù)合著色方法，工藝流程包括除油、刷光、堿蝕、出光等表面處理工序，硫酸陽(yáng)極化工序，電解著色工序，染色工序和封閉工序。此種著色法克服了單一的電解著色法和染色法的缺點(diǎn)，兼具色調(diào)廣泛、性能優(yōu)良的特點(diǎn)。根據(jù)需要，可在鋁及鋁合金表面形成赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等色調(diào)的著色膜；所形成的著色膜耐蝕性、耐光性和耐磨性好，Cass試驗(yàn)，達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)9.3級(jí)，耐光性試驗(yàn)，600小時(shí)無(wú)變化，耐磨性試驗(yàn)，100次/μm。
文檔編號(hào)C25D11/14GK1089668SQ93110838
公開日1994年7月20日 申請(qǐng)日期1993年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月16日
發(fā)明者華春煜, 鄭昌瓊, 冉均國(guó), 駱美芹 申請(qǐng)人:成都科技大學(xué)