专利名称：铝及铝合金的复合着色方法
技术领域：
本发明属于铝及铝合金的表面装饰和防护领域，特别是涉及一种铝及铝合金的染色和电解着色并用的复合着色方法。
关于铝及铝合金的表面着色，现在工业生产中实际使用的方法主要是染色法和电解着色法。染色法的工艺流程为表面处理→阳极化→染色→封闭，此种方法虽然着色膜的色调宽广，但其耐蚀性、耐磨性和耐光性差，使其应用受到限制。电解着色法包括光干涉电解着色和光散射电解着色。美国专利US4251330公开了一种光干涉电解着色的方法，工艺流程为表面处理→硫酸阳极化→磷酸阳极化→电解着色→封闭，此种方法虽然使铝及铝合金能获得耐蚀性、耐光性好，且色调较广的装饰膜，但颜色重复性差、工艺稳定性差，难于控制。H.J Gohausen发表在《Trans.Inst.Met.Finish》Summer 1982、1(2)19-24上的“铝阳极化锡盐电解着色技术”介绍了一种光散射电解着色法，工艺流程为表面处理→硫酸阳极化→电解着色→封闭，此种方法虽然能获得耐蚀性好的氧化膜，但其颜色单一(主要呈现青铜色)。
H.Grossman and C.T.Speiser发表在《ALUMINUM》jahrg 1979，55，141-144上的“铝阳极化电解着色-染色复合工艺技术”公开了一种复合着色法，其工艺流程为表面处理→硫酸阳极化→电解着色→染色→封闭。此种方法仍然不能避免染色法的缺点，着色膜的耐蚀性较差，经24小时Cass测试，试验结果仅达到德国标准的1-2级(相当于国际标准的6-8级)。
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种铝及铝合金的新型复合着色方法，此种方法形成的着色膜不仅色调广、耐磨性、耐蚀性、耐光性好，而且易于控制色调。
本发明的目的是这样实现的根据铝及铝合金的染色机理和电解着色机理对现有着色方法的工艺流程进行改进，采用了先染色、后电解着色的复合着色法，并对各工序参数进行了优化。该方法的工艺流程所包括的工序及各工序的顺序如下1、除油、刷光、碱蚀、出光等表面处理;2、硫酸阳极化;3、染色;4、电解着色;5、封闭。操作上述各工序时，工件应充分水洗后才能进入下一道工序。
染色和电解着色工序的工艺参数及染料液和电解着色液的配方如下1、染料液的配方及染色工艺参数染料，克/升1～15pH5～6温度，℃20～80时间，分钟1～102、电解着色液的配方及电解着色工艺参数NiSO4，克/升20～50SnSO4，克/升1～15H2SO4(浓)，毫升/升5～15pH0.3～5.5电压(交流)，V10～25温度，℃15-80
时间，分钟1-10本发明具有以下优点1、可根据需要在铝及铝合金的表面形成赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色调的着色膜。
2、由于先染色、后电解着色，电解着色时形成的NiO2会把吸附于氧化膜微孔中的染料包复，因此使着色膜具有优良的耐蚀性、耐光性和耐磨性，其试验数据如下(1)盐雾试验试验标准GB2423试验结果168小时无变化(2)Cass试验试验标准IS03770评价标准IS01462试验结果第一次出现腐蚀时间24小时评价等级9.3级(3)浸NaCl试验(5%NaCl)试验结果浸渍72天无变化(4)浸HCl试验(10%HCl)试验结果浸渍24小时无变化(5)浸NaOH试验(10%NaOH)试验结果浸渍24小时无变化(6)浸人造海水试验(人造海水配料按IS4536-7985标准)试验结果浸渍72天无变化(7)潮湿试验试验标准GB1740-79试验结果168小时无变化
(8)耐光性试验试验标准GB6808-86试验结果600小时无变化(9)耐磨性试验测试标准ISO/DP8251试验次数100试验结果100次/μm(10)大气曝晒试验试验结果72天无变化3、可根据混色的“加和原理”进行计算指导配色，满足所需的各种颜色。
4、工艺简单、稳定性好。
下面用实施例详细说明根据本发明所提供的工艺流程。
实施例翠兰-电解着色本实施例的工艺流程如下1、表面处理表面处理包括除油、刷光、碱蚀、出光处理。除油处理在碱性溶液中进行，选用45克/升的NaOH溶液，湿度控制在65℃左右;碱蚀处理也是在碱性溶液中进行，选用70克/升的NaOH溶液，温度控制在60℃左右，出光处理在酸性溶液中进行，选用HNO8溶液(1∶1)，温度30℃左右。
2、硫酸阳极化硫酸阳极化是将工件放入硫酸溶液中，调电流到1～2A/dm2下恒电流操作。其工艺参数为H2SO4170克/升，对极Pb，极比1∶1，槽温20℃。
3、染色将工件放入翠蓝色染料液中进行，染料液的配方及染色工艺参数如下翠蓝染料4克/升pH6温度室温时间6分钟(也可根据需要确定)4、电解着色将工件放入电解着色液中进行，电解着色液的配方及电解着色工艺参数如下NiSO440克/升SnSO410克/升H2SO415毫升/升电压(交流)20伏pH3对极不锈钢时间根据所需颜色确定(1～10分钟)“染色-电解着色”符合混色的加和原理，在本实施例中，染色2分钟+电解着色2分钟，混合色度理论值为x1+2＝0.294，y1+2＝0.336;混合色度实测值为x1+2＝0.296，y1+2＝0.328。其中，x、y为色度坐标。
5、封闭封闭是将染色并电解着色后的工件放入沸水中进行，封闭时间20～60分钟。
操作上述各工序时，工件应充分水洗后才能进入下一道工序。
权利要求
1.一种铝及铝合金的复合着色方法，工艺流程包括除油、刷光、碱蚀、出光等表面处理工序，硫酸阳极化工序，染色工序，电解着色工序和封闭工序，其特征在于上述工序按以下顺序进行(1) 除油、刷光、碱蚀、出光等表面处理，(2) 硫酸阳极化；(3) 染色；(4) 电解着色；(5) 封闭。
2.根据权利要求1所述的复合着色方法，其特征在于(1)染料液的配方及染色工艺参数染料，克/升1-15pH5-6温度，℃20-80时间，分钟1-10(2)电解着色液的配方及电解着色工艺参数NiSO4，克/升20～50SnSO4，克/升1～15H2SO4(浓)，毫升/升5～15pH0.3～5.5电压(交流)V10～25温度，℃15～80时间，分钟1～10
全文摘要
一种铝及铝合金的复合着色方法，工艺流程包括除油、刷光、碱蚀、出光等表面处理工序，硫酸阳极化工序，电解着色工序，染色工序和封闭工序。此种着色法克服了单一的电解着色法和染色法的缺点，兼具色调广泛、性能优良的特点。根据需要，可在铝及铝合金表面形成赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色调的着色膜；所形成的着色膜耐蚀性、耐光性和耐磨性好，Cass试验，达到国际标准9.3级，耐光性试验，600小时无变化，耐磨性试验，100次/μm。
文档编号C25D11/14GK1089668SQ93110838
公开日1994年7月20日 申请日期1993年1月16日 优先权日1993年1月16日
发明者华春煜, 郑昌琼, 冉均国, 骆美芹 申请人:成都科技大学