一种铝合金型材铜盐电解着色方法技术

本发明专利技术涉及铝型材表面处理领域，提供一种铝合金型材铜盐电解着色方法，解决现有铝型材采用铜盐体系生成的着色膜层耐蚀性差、膜色不均匀、易褪色的问题，包括除油、水洗、碱蚀、水洗、中和、水洗、阳极氧化、水洗、水洗、电解着色、水洗、水洗、封孔和水洗处理工序，所述阳极氧化过程采用的槽液包括：浓度为160～180g/L的硫酸、浓度为12～18g/L的醋酸、浓度为12～18g/L的硫酸铝、浓度为1～3g/L的十二烷基苯磺酸钠，所述电解着色过程采用的着色液包括：浓度为15～20g/L的硫酸、浓度为6～9g/L的磷酸二氢铝、浓度为8～12g/L的琥珀酸、浓度为12～15g/L的硫酸铜、浓度为4～6g/L的硫酸铁。浓度为4～6g/L的硫酸铁。

A copper salt electrolytic coloring method for aluminum alloy profiles

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金型材铜盐电解着色方法


[0001]本专利技术涉及铝型材表面处理
，尤其涉及一种铝合金型材铜盐电解着色方法。

技术介绍

[0002]铝及合金是自然界分布最广的金属之一，以其质轻、塑性高、导热性能与耐蚀性好、氧化腐蚀产物无毒、无污染等性能，被广泛应用于电子、航空、化及日常生活等领域。铝合金原本的颜色较单一,不能满足应用中颜色多样化的需求,同时铝合金还存在容易被腐蚀的缺点。着色处理可以改善铝合金的耐蚀性，并提高其装饰效果。
[0003]工业中常用的铝合金着色方法众多，根据其着色剂粒子在膜层孔隙存在位置不同，基本上可分为自然着色法、电解着色法、化学吸附着色法等三大类型。在以上几种着色法中,电解着色法因其获得的着色膜层较均匀,而且有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐光性、耐热性等特点,而被各行业广泛应用。
[0004]所谓电解着色，就是将阳极氧化处理后的铝合金材料置于着色液中，在外加电场的作用下着色离子在氧化膜孔底部发生还原反应生成显色物质并沉积的方法。在外加电场的作用下能生成电沉积的金属盐均能作为电解着色的主盐。目前国内外工业生产中电解着色常用的金属盐体系有：镍盐体系、锡盐体系、锡
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镍混合盐体系。锡盐电解着色抗杂质性能好,电解着色溶液分布能力强,工业控制较简单，例如专利申请号CN201810171331.X、CN201810891253.0即采用了单锡盐着色液。镍盐电解着色速度快,槽液稳定性好,并且可以满足市场上对浅色系的需求，例如专利申请号202010236714.8、CN201811221069.1即单镍盐着色液。采用锡
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镍混合盐电解着色,能够解决单锡盐电解着色或单镍盐电解着色中存在的各种问题，专利申请号CN201510495787.8、CN201210328073.4、CN201310313027.1、CN201610490089.3采用的就是该混合盐进行电解着色。
[0005]铜盐体系生成的着色膜颜色范围可调且变化区间大，膜层耐晒性优良而且工艺生产成本低，但是膜层耐蚀性较差，膜色不均匀、易褪色，导致其未能被广泛用于工业生产中。专利申请号CN201811157396.5公开了一种铝型材阳极氧化膜铜盐电解着色生产工艺，包括以下处理步骤：除油、水洗、水洗、阳极氧化、水洗、水洗、活化工序、电解着色、水洗、水洗、封孔和水洗处理工序，电解着色步骤中的电解着色剂按重量百分比计，包括以下组分：硫酸铜2
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8％、硫酸镁20
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40％、硫酸4
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6％、分散剂1
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3％、焦磷酸盐5
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10％、EDTA3
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7％、余量为水；电解着色槽内槽液的组成：电解着色剂30
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50g/L，游离硫酸18
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25g/L，五水合硫酸铜5
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25g/L，余量为水；电解着色处理步骤中，电解着色槽内槽液温度为20
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22℃，电压为16
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19v，着色时间为0.5
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8min。该专利技术着色生产工艺制备得到的铝型材的着色膜层色系完整、均匀、稳定且质量好，在使用过程中不存在褪色问题，具有较强的耐蚀性，能够形成批量生产。

技术实现思路

[0006]因此，针对以上内容，本专利技术采用新的技术方案，提供一种铝合金型材铜盐电解着
色方法，解决现有铝型材采用铜盐体系生成的着色膜层耐蚀性差、膜色不均匀、易褪色的问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种铝合金型材铜盐电解着色方法，包括除油、水洗、碱蚀、水洗、中和、水洗、阳极氧化、水洗、水洗、电解着色、水洗、水洗、封孔和水洗处理工序，所述铝合金中的成分和重量百分比为：Si0.5～0.7％、Mg0.6～0.8％、Fe0.2～0.28％、Cu≤0.1％、Mn≤0.1％、Zn≤0.1％、Ti≤0.1％、Cr≤0.1％、La0.02～0.05％、Be0.1～0.3％、Ta0.05～0.1％、其余为Al及不可避免的杂质，
[0009]所述阳极氧化过程采用的槽液包括：浓度为160～180g/L的硫酸、浓度为12～18g/L的醋酸、浓度为12～18g/L的硫酸铝、浓度为1～3g/L的十二烷基苯磺酸钠，阳极氧化处理的温度控制在19～21℃，时间为35～45min，电流密度为1.3～1.6A/dm2，待阳极氧化完成后对槽液进行断电，铝型材在断电后的槽液中静置3～5min；
[0010]所述电解着色过程采用的着色液包括：浓度为15～20g/L的硫酸、浓度为6～9g/L的磷酸二氢铝、浓度为8～12g/L的琥珀酸、浓度为12～15g/L的硫酸铜、浓度为4～6g/L的硫酸铁，温度控制在22～25℃，时间为2～4min，电压为16～18V。
[0011]进一步的改进是：所述除油工序包括一次除油和二次除油，所述一次除油是将铝型材浸渍在丙酮溶剂中，温度控制在35～45℃，同时启动超声波振荡器，浸渍3～6min后取出。
[0012]进一步的改进是：所述二次除油是将铝型材浸渍由30～50g/L硫酸、60～90g/L磷酸、0.6～1.2g/L脂肪酸甲酯乙氧基化物、0.9～1.8g/L椰子油脂肪酸二乙醇酰胺组成的除油液中，浸渍3～6min后取出。
[0013]进一步的改进是：所述碱蚀工序采用的碱液由70～90g/L的氢氧化钠、2～4g/L的三乙醇胺、4～8g/L的柠檬酸钠配制而成，温度为40～45℃，时间为50～90s。
[0014]通过采用前述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0015]铝合金中的合金元素会在阳极氧化中表现出不同的化学行为，对阳极氧化产生不同的作用。因此对铝合金型材表面处理时，要考虑到铝合金中其他元素成分的影响，本专利技术提供的技术方案针对的是本申请人所研发的一款铝合金型材，具体成分和重量百分比为：Si0.5～0.7％、Mg0.6～0.8％、Fe0.2～0.28％、Cu≤0.1％、Mn≤0.1％、Zn≤0.1％、Ti≤0.1％、Cr≤0.1％、La0.02～0.05％、Be0.1～0.3％、Ta0.05～0.1％、其余为Al及不可避免的杂质。
[0016]本专利技术阳极氧化过程采用的槽液配方为：160～180g/L硫酸、12～18g/L醋酸、12～18g/L硫酸铝、1～3g/L十二烷基苯磺酸钠，硫酸阳极氧化工艺具有生产成本低、耗时少、运行简单、效率高等优点，并且生成氧化膜具有附着能力强、硬度高、颜色透明、易着色、耐蚀性和耐磨性好等优良性能。铝型材在进行阳极氧化的处理过程中，主要经历了两个反应过程：
①
电化学过程(即氧化膜的生长)，铝作为阳极失去电子，与阳离子结合形成氧化膜。
②
化学过程(即氧化膜的溶解)，槽液中的酸对氧化膜进行化学溶解。两个反应过程同步进行，当氧化膜的生长速度大于溶解速度时，氧化膜才能不断增厚，从而提高膜层的耐蚀性。由于硫酸溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金型材铜盐电解着色方法，包括除油、水洗、碱蚀、水洗、中和、水洗、阳极氧化、水洗、水洗、电解着色、水洗、水洗、封孔和水洗处理工序，其特征在于：所述铝合金中的成分和重量百分比为：Si0.5～0.7％、Mg0.6～0.8％、Fe0.2～0.28％、Cu≤0.1％、Mn≤0.1％、Zn≤0.1％、Ti≤0.1％、Cr≤0.1％、La0.02～0.05％、Be0.1～0.3％、Ta0.05～0.1％、其余为Al及不可避免的杂质，所述阳极氧化过程采用的槽液包括：浓度为160～180g/L的硫酸、浓度为12～18g/L的醋酸、浓度为12～18g/L的硫酸铝、浓度为1～3g/L的十二烷基苯磺酸钠，阳极氧化处理的温度控制在19～21℃，时间为35～45min，电流密度为1.3～1.6A/dm2，待阳极氧化完成后对槽液进行断电，铝型材在断电后的槽液中静置3～5min；所述电解着色过程采用的着色液包括：浓度为15～20g/L的硫酸、浓度为6～9g/L的磷酸二氢铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄长远，叶细发，
申请(专利权)人：福建省闽发铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：