專利名稱：：一種在鋁合金表面進行金黃色及陽極氧化的生產工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及鋁合金表面處理
技術領域：
，尤其是指一種在鋁合金表面進行金黃色及陽極氧化的生產工藝。
背景技術：
：多年來，在陽極氧化鋁的色彩精飾領域已有多種著色工藝得以應用。在工業(yè)生產中主要使用的著色工藝有以下幾種整體著色法、電解著色法、干涉著色法、染料染色法，然而由于成本和生態(tài)學方面的原因，其中一些著色工藝已不再使用了。由于陽極氧化膜孔隙率高、吸附能力強、容易染色的特點，因此各種染色法便應運而生。在眾多的染色方法中由于金黃染色賦予鋁合金金光閃閃的外觀，同時滿足了現(xiàn)代社會人們審美的要求，因此金黃染色工藝在各種鋁合金染色法中應用最為普遍。金黃染色法包括有機染料染色和無機染料染色。有機染料染金黃色具有染色牢、上色速度快、操作簡便、色彩鮮艷等優(yōu)點，缺點是耐光、耐熱、耐候性差，不適于建筑物外裝飾使用。而無機染料染金黃色具有耐光、耐候性優(yōu)良，適合建筑型材室外裝飾的優(yōu)點，缺點是染液的分散性差、色調灰暗。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于針對目前使用的金黃染色法中的缺陷，提供一種同時具備有機染料染色法和無機染料染色法優(yōu)點的在鋁合金表面進行金黃色及陽極氧化的生產工藝。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為該生產工藝包括以下工序運作步驟和相應的槽液組成工序一是將裝掛好的鋁合金型材在光亮清洗槽的槽液里進行去污除油處理3-5分鐘，處理完后經2-3次水洗后導入下工序；其槽液組成為氫氟酸10~15g/L，氟硼酸35g/L，氟化氫銨23g/L，表面活性劑0.02-0.04g/L，多羥基醇510g/L，余量水；氟硼酸較氫氟酸性質柔和，處理光亮型材不易起砂，加入氟化氫銨是在要求型材在處理砂面時發(fā)揮作用。多羥基醇為有機光亮劑，有機光亮劑在酸、堿性環(huán)境中穩(wěn)定，它分散吸附在鋁型材表面，對鋁型材表面有光亮整平的作用。由于本發(fā)明所用染料主體為無機草酸鐵型染料。針對草酸鐵型染料染金黃色色澤灰暗的缺陷，在預處理過程中設置一道光亮清洗槽。光亮清洗工序既是傳統(tǒng)的三合一即除油、堿蝕、出光三工序的組合又使鋁材底色發(fā)青發(fā)亮，為增加后道染色工序中鋁件的光澤作了一個輔墊。工序二將前工序處理好的型材在陽極氧化槽中進行陽極氧化處理，其工藝條件為工業(yè)一級硫酸160~180g/L，Al3+Z12g/L，溫度18-22度，電流密度1.0~1.2A/dm2，根據(jù)陽極氧化膜厚的要求控制時間，處理完經2-3次水洗和1次純水洗后導入下工序；本發(fā)明的陽極氧化槽中游離硫酸濃度較高，A產濃度較低，因為同等條件下，硫酸濃度高，A產濃度低，氧化膜趨于光亮。其次電流密度低的情況下，氧化膜表面也較光亮，但氧化效率低，控制氧化時間，使氧化膜不至于低于8um。工序三將經過陽極氧化好的型材進入金黃染色槽染色，其槽液組成為草酸鐵型染料10~30g/L，草酸l2g/L，固色劑l3g/L，分散劑24g/L，滲透劑0.5-1g/L，PH值緩沖劑0.82.0g/L;參數(shù)PH值4.55.2，溫度35~48°0,根據(jù)不同色澤要求進行控制染色時間，處理完后經2-3次水洗后導入下工序；本工序是本發(fā)明的重中之重，最主要特點是在于無機草酸鐵型染料中加入有機功能性添加劑，它的原理為當鋁合金陽極氧化生成不低于8um的氧化膜后，浸入金黃染色液中，無機鹽染料分子在膜孔中發(fā)生化學反應，生成不溶于水的金色化合物，堵塞氧化膜孔隙。由于氧化膜的多孔型結構以及膜孔的深淺不一，無機草酸鐵型染料很容易產生染色不均勻現(xiàn)象。為克服這一不足，引入有機功能性添加劑，有機功能性添加劑以高度分散的狀態(tài)彌漫在無機草酸鐵型染料與膜孔中，通過各成分的分工作用牢牢鑲嵌在膜孔中，使膜孔整平、光亮。這種創(chuàng)新既彌補了無機染料染色不均勻的缺點又提高了染色的效率。以下就有機功能型添加劑各成分的作用作一些說明草酸為還原性有機酸，與草酸鐵型染料配合使用，提供草酸鐵型染料的酸性環(huán)境。又與染料中的鐵化合物形成一種氧化還原反應的動態(tài)平衡。其最佳濃度為l~2g/L。固色劑主要為有機多元醇和多羥基酸。它具有絡合作用，與無機染料中的金屬分子絡合，同時與活性的陽極氧化膜有高度的親和力，把無機染料分子引入膜孔中，而不至于流色。最佳濃度為l3g/L。分散劑主要為聚乙二醇類有機物，其化學性質穩(wěn)定，不受酸、堿的影響，與染料分子充分彌散融合，使染液各成分均勻一致，而不至于產生色差現(xiàn)象。最佳濃度為2~4g/L。滲透劑主要成分為脂肪醇聚氧乙烯醚，它屬表面活性劑物質，具有充分的滲透性，帶領無機染料分子，突破其它各種化合物分子的阻力，順利到達陽極氧化膜表面。最佳濃度為0.5~lg/L。PH值緩沖劑主要成分為檸檬酸銨，它的作用是自動調節(jié)PH值，當PH值有升高趨勢時，它電離出的檸檬酸根離子與H+作用生成檸檬酸，使PH值下降;當PH值有下降趨勢時，它電離出的NH4+與OH—中和，生成NH3、H20，使PH值升高，最佳濃度為0.82.0g/L。工序四將染色好的型材在封閉槽中進行50-60度中溫封閉或25-35度常溫封閉處理完后經1次水洗后導入下工序卸架包裝。1、常溫封閉槽中的成分及參數(shù)2、中溫封閉槽中的成分及參數(shù)N"+0.9~1.3g/LNI20.9~1.3g/LF-0.3~0.6g/L中溫劑5~8g/LPH5.8~6.2PH5.8~6.2時間lum/min時間1.2um/min溫度25-35°C溫度50~60°C封閉工序是本發(fā)明的最后工序。封閉后，整個金黃染色過程才算完成，也是金黃染色劑分子在膜孔中的最后加固過程，而不致于流色。本發(fā)明首次提出了在預處理過程中引入光亮清洗槽以及在染色槽無機染料中加入有機功能性添加劑的改進方法，使得本工藝同時具備了有機染料染色法和無機染料染色法的優(yōu)點，其工藝操作簡便、加熱溫度低、節(jié)省能源、生產成本低廉、無重金屬離子，符合環(huán)保要求；其耐熱、耐候、耐光牢度都極佳，且染出的金色十分鮮亮，層次飽滿。具體實施方式實施例l鋁表面前處理采用LW-16光亮清洗劑(主成份為HF和多羥基醇PEG)40g/L配槽，常溫、浸蝕5分鐘，得到優(yōu)于傳統(tǒng)前處理的光亮鋁合金活性表面。經過前處理的鋁件浸入陽極氧化硫酸180g/L，AI3+:10g/L，溫度21°C。氧化時間30分鐘，電流密度1.0A/dm2，得到無色透明光亮的陽極氧化膜。經三道水洗，進入金黃染色槽，草酸鐵型染料濃度10g/L，有機功能添加劑按配比加入，溫度45。C、PH值4.5、時間5分鐘，得到淺金黃染色鋁件，定為l號色。經兩道水洗進入常溫封閉槽，PH5.8，處理10分鐘，6實施例2鋁表面前處理采用LW-16光亮清洗劑40g/L配槽，常溫、浸蝕5分鐘，得到優(yōu)于傳統(tǒng)前處理的光亮鋁合金活性表面。經過前處理的鋁件浸入陽極氧化硫酸180g/L、AI3+:10g/L、溫度21°C。氧化時間30分鐘，電流密度1.OA/dm2，得到無色透明光亮的陽極氧化膜。經三道水洗，進入金黃染色槽，草酸鐵型染料濃度20g/L，有機功能添加劑按配比加入，溫度45'C、PH值4.5、時間5分鐘，得到較深金黃染色鋁件，定為2號色。經兩道水洗進入常溫封閉槽，PH5.8，處理10分鐘。實施例3鋁表面前處理采用LW-16光亮清洗劑40g/L配槽，常溫、浸蝕5分鐘，得到優(yōu)于傳統(tǒng)前處理的光亮鋁合金活性表面。經過前處理的鋁件浸入陽極氧化硫酸180g/L、AI3+:10g/L、溫度21°C。氧化時間30分鐘，電流密度1.OA/dm2，得到無色透明光亮的陽極氧化膜。經三道水洗，進入金黃染色槽，草酸鐵型染料濃度30g/L，有機功能添加劑按配比加入，溫度45'C、PH值4.5、時間5分鐘，得到很深金黃染色鋁件，定為3號色。經兩道水洗進入常溫封閉槽，PH5.8，處理10分鐘。實施例4鋁表面前處理采用LW-16光亮清洗劑30g/L配槽，常溫、浸蝕5分鐘，得到優(yōu)于傳統(tǒng)前處理的光亮鋁合金活性表面。經過前處理的鋁件浸入陽極氧化硫酸180g/L，AI3+:10g/L，溫度21°C。氧化時間30分鐘，電流密度1.0A/dm2，得到無色透明光亮的陽氧化膜。經三道水洗，進入金黃染色槽，草酸鐵型染料濃度30g/L，有機功能添加劑按配比加入，溫度45。C、ffl值4.5、時間IO分鐘，得到相當深的金黃染色鋁件，定為4號色。經兩道水洗進入常溫封閉槽，PH5.8，處理10分鐘。實施例5鋁表面前處理采用LW-16光亮清洗劑30g/L配槽，常溫、浸蝕5分鐘，得到優(yōu)于傳統(tǒng)前處理的光亮鋁合金活性表面。經過前處理的鋁件浸入陽極氧化硫酸180g/L、AI3+:10g/L、溫度21°C。氧化時間30分鐘，電流密度1.0A/dm2，得到無色透明光亮的陽氧化膜。經三道水洗，進入金黃染色槽，草酸鐵型染料濃度30g/L，有機功能添加劑按配比加入，溫度45。C、ffl值4.8、時間5分鐘，得到很深的金黃染色鋁件，定為5號色。經兩道水洗進入常溫封閉槽，PH5.8，處理10分鐘。附草酸鐵型染料染色與同類的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權利要求1、一種在鋁合金表面進行金黃色及陽極氧化的生產工藝，其特征在于該生產工藝包括以下工序運作步驟和相應的槽液組成工序一是將裝掛好的鋁合金型材在光亮清洗槽的槽液里進行去污除油處理3-5分鐘，處理完后經2-3次水洗后導入下工序；其槽液組成為氫氟酸10～15g/L，氟硼酸3～5g/L，氟化氫銨2～3g/L，表面活性劑0.02～0.04g/L，多羥基醇5～10g/L，余量水；工序二將前工序處理好的型材在陽極氧化槽中進行陽極氧化處理，其工藝條件為工業(yè)一級硫酸160～180g/L，Al3+∠12g/L，溫度18-22度，電流密度1.0～1.2A/dm2，根據(jù)陽極氧化膜厚的要求控制時間，處理完經2-3次水洗和1次純水洗后導入下工序；工序三將經過陽極氧化好的型材進入金黃染色槽染色，其槽液組成為草酸鐵型染料10～30g/L，草酸1～2g/L，固色劑1～3g/L，分散劑2～4g/L，滲透劑0.5～1g/L，PH值緩沖劑0.8～2.0g/L，根據(jù)不同色澤要求進行控制染色時間，處理完后經2-3次水洗后導入下工序；工序四將染色好的型材在封閉槽中進行50-60度中溫封閉或25-35度常溫封閉處理完后經1次水洗后導入下工序卸架包裝。全文摘要本發(fā)明涉及一種在鋁合金表面進行金黃色及陽極氧化的生產工藝。該生產工藝包括以下步驟，先是將裝掛好的鋁合金型材在光亮清洗槽的槽液里進行去污除油處理3-5分鐘，處理完后經2-3次水洗后導入下工序；再將前工序處理好的型材在陽極氧化槽中進行陽極氧化處理，處理完經2-3次水洗和1次純水洗后導入下工序；再將經過陽極氧化好的型材進入金黃染色槽染色，處理完后經2-3次水洗后導入下工序；最后將染色好的型材在封閉槽中中溫封閉或常溫封閉處理完后經1次水洗后導入下工序卸架包裝。本發(fā)明首次提出了在預處理過程中引入光亮清洗槽以及在染色槽無機染料中加入有機功能性添加劑的改進方法，使得本工藝同時具備了有機染料染色法和無機染料染色法的優(yōu)點。文檔編號C25D11/04GK101619479SQ20091004150公開日2010年1月6日申請日期2009年7月29日優(yōu)先權日2009年7月29日發(fā)明者夏良文,曹貴水,李其真,黃大勝申請人:李其真