铝材的电解着色法制造技术

本申请的发明专利技术是一种铝材的电解着色法，其中，把进行过阳极氧化被膜处理的铝或铝合金构成的铝材浸渍在含有可溶性金属盐的电解着色处理液中，以该铝材作为阳极通以直流波形的电流进行着色前处理，然后在同一个电解着色处理液中进行交流电解着色处理，把上述着色前处理一直进行到达到预先设定的最终到达电压值及最终到达电流值，从而，不仅在一个通电批次内，而且在各个通电批次之间尽可能地防止着色偏离的发生，能够稳定而且在工业上制造均匀着色的铝材。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铝材的电解着色法
本专利技术涉及进行阳极氧化被膜处理的铝或铝合金构成的铝材(下面简称为“铝材”)的电解着色法，更具体地说，涉及在进行铝材的交流电解着色处理时可获得色调均匀性良好的铝材的电解着色法，进而，涉及在铝材的电解着色处理时不仅在同一个通电批次内没有色偏离、而且还可以抑制在各个通电批次之间容易产生的色调偏离，可制造以均匀色调着色的铝材的铝材的电解着色法。
技术介绍
铝材由于加工性能及耐腐蚀性等性能优异，所以广泛用于建材，车辆部件，家具等很多领域，这时，为了提高铝材的图案设计效果，在含有Ni，Co，Cu，Sn等可溶性金属盐的电解液中进行电解，使这些金属盐的电解生成物析出到多孔质的阳极氧化被膜中，进行使铝材着色的电解着色。同时，作为对这种铝材电解着色的处理方法，已知，在电解液中通以交流电进行电解的交流电解着色法(浅田法)，以及在电解液中通以直流电进行电解的直流电解着色法，在前一种交流着色处理中，具有可以使用廉价的电源的优点，而在后一种直流电解着色处理中，具有可以在较短的时间内进行电解处理的优点，除此之外，特别是在进行黑色等浓色系的电解着色时，可以获得十分均匀的着色效果。但是，在这种铝材电解着色处理中，特别是铝材具有复杂的形状时，或者对各种形状的铝材同时进行电解着色时，在其凹部和凸出部容易产生着色不匀，不能保持色调的均匀性，超出用户所要求的允许范围，降低成品率，从而造成产品的成本增高的问题。为此，在过去，为了解决这一问题，提出了各种方法，例如，已知有在对铝材进行交流电解着色处理之前，在相同的电解着色处理液中以-->铝材为阳极通以直流电进行着色的前处理的方法，将直流电流的电压值保持一定、进行一定时间的通电的恒定电压电解(特公昭54-23,664号公报等)的方法。利用这种恒定电压电解的着色前处理，通过将具有一定电压值的直流电通电一定的时间，使铝材的阳极氧化被膜的各部分的被膜的电阻值均匀化，借以在接下来的交流电解着色处理时使比较均匀的电流流过被膜，消除着色不匀，在对铝材进行比较浓的色调的电解着色时，是一种工业上可行的方法。此外，作为另外的方法，提出了在对铝材进行电解着色时，分成多个阶段断续地反复进行通电与停止的同时，在这时通过将下一阶段的处理电压比前一阶段的处理电压依次升高地设定，可以达到稳定的色调的方案(特开平8-41,685号公报)。在这种方法中，不言而喻，其色调稳定，可缩短黑色着色时间，抑制微量不纯物的影响，防止白色条纹等不良影响。但是，所有这些方法，对于同一通电批次内的色调的稳定性而言，可以达到比较稳定的色调，但是，对于各通电批次之间产生的色调不稳定性则不能完全加以抑制，在各通过批次之间难以制造以均匀的色调着色的铝材。这种倾向在进行浓色调的电解着色时，问题还不是很大，但在进行较淡色调的电解着色时会显著地出现，在工业生产电解着色铝材时成为问题。进而，作为解决上述问题的另外一种方法，提出了将作为电流波形中的正及负的电流密度的绝对值的总计值的总电流密度从第一级至至少第四级分阶段的变化的交流电解着色处理方案(特公平3-32,637号公报)。在这种方法中，和前面所述的一样，在对铝材进行较浓色调的电解着色时，色调差不太明显。但是，在这种方法中，对电流的控制变得极为复杂，另外存在着设备费用昂贵、从经济的角度不利的问题。同时，在对铝材进行青铜色等较淡色调的电解着色时，即使色调稍有差别，会由于光线的情况被加以-->夸大，变得十分显眼，对其商品价值造成很大的影响，对工业上生产电解着色的铝材造成很大的问题。为此，本专利技术的专利技术人等对于在铝材的交流电解着色处理时尽可能地防止各个通电批次之间产生色调偏离、使以均匀色调着色的铝材稳定地且有利于进行工业生产的方法进行深入研究的结果，发现，通过把交流电解着色处理之前所进行的着色前处理一直进行到预先设定的最终到达电压值及最终到达电流值，即使在进行较淡的色调的电解着色时，在各个通电批次之间也可以获得均匀的色调。即，通过本专利技术的各专利技术人的调查研究，在对铝材进行交流电解着色处理时，在各通电批次之间产生的色调偏离可以认为出于以下原因。例如，在进行铝材的交流电解着色处理时，作为其着色前处理，通过在同一个电解着色处理液中用恒定的电流电解进行着色前处理的情况下，在这种着色前处理中的电解电压受到该电解着色处理液的温度、pH值、以及浸渍在该电解着色处理液中的铝材在阳极氧化被膜处理后的水洗工序中进行水洗时的水洗时间及水洗液的pH值等(下面把这些条件统称之为“溶液条件”)的影响，该电解电压随着这些“溶液条件”的变化而变化。同时，在利用恒定电流电解进行的着色前处理中，电解电压主要由电解着色处理液的电阻及浸渍在该电解着色处理液中的铝材表面的阳极氧化被膜的电阻决定，但是，其中，在各个通电批次之间的电解着色处理液的电阻变化，换算成相应的电压值时，一般最大也不超过0.1～0.2V左右，不是太大，在着色前处理中电解电压的变化主要是由于被膜的电阻引起的。同时，这种铝材表面的阳极氧化被膜是由在铝材的铝基质上形成的致密的氧化铝构成的，由所谓“阻挡层”及形成于该阻挡层上的多孔质构成，该被膜的电阻主要取决于阻挡层。同时，利用恒定电流电解进行的着色前处理中的阻挡层生成效率，用考虑到阻挡层的溶解的实际增加量相对于把电流效率作为100％时的理论生成量的比例表示的表观效率(增加量/理论生成量)大约为60％左右，而且，由于阻挡层的化学溶解速度受到溶液条件的变化的影响，-->所以和前面所述的着色前处理中的电解电压一样，这种表观效率受到这种溶液条件的影响而变化，从而，造成铝材表面的被膜的电阻在各通电批次之间变化。然而，在一面保持直流电流的电流值一定一面进行一定时间的通电的现有技术的恒定电流电解的着色前处理中，受到因上述溶液条件的变化造成的“着色前处理中的电解电压的变化”及“铝材表面的被膜的电阻的变化”的影响，电解电压在通电时间内变化，使得完全不能控制在铝材表面上阻挡层的生成，不能使铝材的被膜的电流分布恒定。因此，为了在各个通电批次之间获得均匀的色调，需要对上述溶液条件加以严格控制，消除这种溶液条件的影响，实际上，在工业上严格控制这种溶液条件的变化是十分困难的，在控制范围内不能避免溶液条件的变化，特别是在进行较淡色调的电解着色时，不可能完全抑制各通电批次之间的色调偏差。本专利技术的专利技术人等对于如何从工业上解决这一问题进行研究的结果，发现，在着色前处理中生成、被调整的阳极氧化被膜的阻挡层的厚度依赖于这种着色前处理过程中最终到达的电压值及电流值，例如，在利用恒定电流进行着色前处理时，与最终到达的电压值成正比，从而，这种阻挡层的厚度与利用交流电解着色处理所赋予铝材的电解着色的色调有直接的关系，从而，完成了本专利技术。从而，本专利技术的目的是提供在对铝材交流电解着色处理时，不仅在一个通电批次内，而且在各个通电批次之间尽可能地防止产生色调偏离，稳定且在工业上容易制造的、以均匀色调着色的铝材的铝材电解着色方法。对专利技术的描述本专利技术是这样一种铝材电解着色法，即，在把进行过阳极氧化被膜处理的铝或铝合金构成的铝材浸渍在含有可溶性金属盐的电解着色处理液中，将这种铝材作为阳极通以直流波形的电流进行着色前处理，然后在同一个电解着色处理液中进行交流电解着色处理，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
铝材的电解着色法，把经过阳极氧化被膜处理的铝或铝合金构成的铝材浸渍在含有可溶性金属盐的电解着色处理液中，以该铝材为阳极通以直流波形的电流进行着色前处理，然后在同一个电解着色处理液中，进行交流电解着色处理，其中，将上述着色前处理一直进行到达到预先设定的最终到达电压值及最终到达电流值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1999-6-25 179563/99;JP 1999-6-25 179564/991、铝材的电解着色法，把经过阳极氧化被膜处理的铝或铝合金构成的铝材浸渍在含有可溶性金属盐的电解着色处理液中，以该铝材为阳极通以直流波形的电流进行着色前处理，然后在同一个电解着色处理液中，进行交流电解着色处理，其中，将上述着色前处理一直进行到达到预先设定的最终到达电压值及最终到达电流值。2、如权利要求1所述的铝材的电解着色法，其中，着色前处理是一面将电流值保持在预先设定的最终到达电流值一面通以直流波形的电流进行的恒定电流电解，将该恒定电流电解一直进行到达到预先设定的最终到达...

【专利技术属性】
技术研发人员：海老原健，长泽大介，
申请(专利权)人：日本轻金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]