本发明涉及一种型材氧化着色工艺。
背景技术：
铝合金的部分应用领域中，要求其表面既要有好的装饰性，还要在高温情况下耐磨、不裂和不退色。现有工艺中，采用普通氧化、或硬质氧化、或微弧氧化，该种工艺均无法满足上述要求。如图1所示，传统工艺中，铝合金型材表面外观及性能较差，型材表层易开裂、易褪色。
技术实现要素：
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种型材氧化着色工艺，保证型材表面外观及性能。
本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：
一种型材氧化着色工艺，包括有以下步骤，
步骤a，氧化槽中硫酸135～165g/l，氧化液温度7～11℃，型材置入氧化槽；
步骤b，氧化槽连接电源，流经型材的氧化电流按照多阶递增；型材的第一阶氧化中，氧化电流0.5～0.55a/dm2，型材的最后一阶氧化中，氧化电流1～1.1a/dm2；相邻两阶氧化电流的递增量为0.04～0.08a/dm2；第一阶至倒数第二阶中每一阶的氧化时间4.5～5.5min，最后一阶氧化时间35～60min；
步骤c，着色槽中液体成分包括有16～20g/l的h2so4、13～17g/l的sn2+、13～17g/l的ni2+，着色槽温度15～25℃；
步骤e，着色槽连接电源，着色液体接通电源，电压15～22v，着色时间17～23min。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述步骤b中，相邻两阶氧化电流的递增量为0.05～0.07a/dm2；第一阶至倒数第二阶中每一阶的氧化时间4.8～5.2min，最后一阶氧化时间40～50min。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述步骤b，氧化槽连接直流电源。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述步骤a中，采用cp级硫酸。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述步骤a及步骤b中，采用制冷装置控制氧化液温度。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述步骤c中，着色槽中液体成分包括有17～19g/l的h2so4、14～16g/l的sn2+、14～16g/l的ni2+，着色槽温度18～22℃；步骤e中，着色槽连接电源，电压17～20v，着色时间18～22min。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述步骤e之前包括有步骤d；型材置入着色槽之前，对氧化后的型材进行水洗。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述步骤e中，型材置入着色槽中15～45s后，着色槽接通电源。
根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述步骤e，着色槽连接交流电源。
本发明采用的一种型材氧化着色工艺，具有以下有益效果：采用多种氧化工艺叠加，使氧化膜层包括多层不同硬度膜层，再以金属离子电解着色方法，使膜层中底层硬、外层较软，外层在加热时其线彭涨系数等于或接近基体的线彭涨系数，高倍显微镜下不能见裂纹，如低于250℃的温度、300倍显微。解决了单一用微弧氧化，硬质氧化或普通氧化工艺下不能同时满足工件表面光滑(ra≤0.1)、装饰性好，膜层硬度高(硬度≥hv400)耐磨、在高温的工作环境下膜层不裂，不退色的难题。
附图说明
图1为传统工艺得到的型材的表面效果示意图；
图2为本发明工艺得到的型材的表面效果示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
一种型材氧化着色工艺，包括有以下步骤，
步骤a，氧化槽中硫酸135～165g/l，氧化液温度7～11℃，型材置入氧化槽；步骤b，氧化槽连接电源，流经型材的氧化电流按照多阶递增；型材的第一阶氧化中，氧化电流0.5～0.55a/dm2，型材的最后一阶氧化中，氧化电流1～1.1a/dm2；相邻两阶氧化电流的递增量为0.04～0.08a/dm2；第一阶至倒数第二阶中每一阶的氧化时间4.5～5.5min，最后一阶氧化时间35～60min。
对铝合金型材进行的多层氧化包括步骤a及步骤b，每一阶氧化反应中按照型材每平方分米通相应范围的电流，型材多层氧化后的效果如图2所示。每阶氧化中，氧化膜的生成速度大于氧化膜在槽液中的溶解速度，各阶不断增大的电流密度使氧化膜形成多层氧化膜；多层氧化膜中，层与层之间，膜层与基体金属之间相对整齐无应力，膜层和基体金属的线澎涨系数接近，均约为1.15×10-5l/℃、温度范围25～250℃；在温度下工件氧化膜不开裂。实验室中100x显微镜下，工件250℃加温后未见有裂纹。
步骤c，着色槽中液体成分包括有16～20g/l的h2so4、13～17g/l的sn2+、13～17g/l的ni2+，着色槽温度15～25℃；步骤e，着色槽连接电源，着色液体接通电源，电压15～22v，着色时间17～23min。
对铝合金型材表层进行的金属离子着色包括有步骤c及步骤e，型材金属离子着色后的效果如图2所示。金属离子着色中，随着通电不断进行，金属离子以金属胶状粒子沉积于多孔氧化膜中孔的底部。型材上氧化膜沉积物不同量，吸收及衍射不同频率的可见光，进而显现不同颜色。由于是金属离子进入氧化膜，其在高温稳定性高，如250℃，实现膜层在高温下不退色。
优选地，所述步骤b中，相邻两阶氧化电流的递增量为0.05～0.07a/dm2；第一阶至倒数第二阶中每一阶的氧化时间4.8～5.2min，最后一阶氧化时间40～50min。型材的多层氧化膜更好，多层氧化膜及基体金属的线澎涨系数更接近。
优选地，所述步骤a中，采用cp级硫酸。所述步骤a及步骤b中，采用制冷装置控制氧化液温度，如冷冻机，保证氧化液温度维持在可靠范围。
优选地，所述步骤c中，着色槽中液体成分包括有17～19g/l的h2so4、14～16g/l的sn2+、14～16g/l的ni2+，着色槽温度18～22℃；步骤e中，着色槽连接电源，电压17～20v，着色时间18～22min。型材表层着色更好，氧化膜的多孔表层中沉积金属离子的质量较好。
所述步骤e之前包括有步骤d；型材置入着色槽之前，对氧化后的型材进行水洗，避免型材上所携带的氧化液污染着色液。
所述步骤e中，型材置入着色槽中15～45s后，着色槽接通电源。保证型材置入着色槽中，着色槽中着色液分布均匀后再开展金属离子电着色。
所述步骤b，氧化槽连接直流电源，氧化槽中氧化反应方向顺延电流方向，氧化反应更好。所述步骤e，着色槽连接交流电源，着色槽中金属离子均匀地游离。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。