CN101649478A - 一种表面具有多色氧化膜的材料的制备方法以及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种表面具有多色氧化膜的材料的制备方法，该方法包括依次对表面形成有阳极氧化膜的基材进行水洗、干燥和着色，其中，所述着色的方法为采用打印机打印。本发明还提供了一种用于制备表面具有多色氧化膜的材料的设备。与现有的要得到多色效果需要进行多次阳极氧化后蚀刻的方法相比，本发明直接在一次阳极氧化膜上进行打印机打印着色即可简单地获得需要的多色效果，而且本发明的表面具有多色氧化膜的材料在光泽度、耐磨性、耐腐蚀性、表面粗糙度、颜色测试以及外观方面均比现有的方法制备的表面具有多色氧化膜的材料的效果好，另外，本发明的方法避免了进行碱蚀、油墨遮蔽和油墨烘烤，对环境友好。

Description

一种表面具有多色氧化膜的材料的制备方法以及设备

技术领域

本发明是关于一种表面具有多色氧化膜的材料的制备方法以及制备该表面具有多色氧化膜的的材料的设备。

背景技术

铝或铝合金等基材的表面的彩色氧化膜的制备方法是将铝或铝合金等基材在硫酸中阳极氧化形成阳极氧化膜，然后在含有有机染料的溶液中进行染色处理，通过吸附作用，使得染料进入到氧化膜孔隙中，再经过封孔处理，使铝或铝合金等基材表面具有各种各样的颜色。但是这种方法只能形成单一的颜色，不能满足人们对于多色氧化膜的需求，目前铝或铝合金表面的多色氧化膜的制备主要有以下两种方法：

1、除油除蜡→水洗→化学抛光→水洗→剥黑膜→水洗→一次阳极氧化→水洗→一次着色→水洗→封孔→水洗→烘烤→去除一次氧化的部分膜(如镭雕、蚀刻出图案)，使图案处露出基体→除油除蜡→水洗→化学抛光→水洗→剥黑膜→水洗→二次阳极氧化→水洗→二次着色→水洗→封孔→水洗→烘烤。

2、除油除蜡→水洗→化学抛光→水洗→剥黑膜→水洗→一次阳极氧化→水洗→一次着色→水洗→封孔→水洗→烘烤→丝印耐酸耐碱油墨→高温烘烤→碱蚀退除未被油墨遮蔽部位→水洗→中和→水洗→化学抛光→水洗→剥黑膜→水洗→二次阳极氧化→水洗→二次着色→水洗→封孔→水洗→烘烤→脱除油墨→水洗→烘烤。

上述两种多色氧化膜的制备方法制得的氧化膜均为双色的，如果想要得到三色或更多色的氧化膜，则需要循环进行上述工序，其制备工序复杂，不利于工业化生产。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的表面具有多色氧化膜的材料的制备工序复杂的缺陷，提供一种简单的制备表面具有多色氧化膜的材料的方法以及制备该表面具有多色氧化膜的材料的设备。

本发明提供了一种表面具有多色氧化膜的材料的制备方法，该方法包括依次对表面形成有阳极氧化膜的基材进行水洗、干燥和着色，其中，所述着色的方法为采用打印机打印。

本发明还提供了一种用于制备表面具有多色氧化膜的材料的设备，该设备包括水洗装置、干燥装置和着色装置，所述水洗装置用于清洗表面具有阳极氧化膜的基材，所述干燥装置用于干燥水洗后的表面具有阳极氧化膜的基材，所述着色装置用于对干燥后的表面具有阳极氧化膜的基材进行着色，其中，所述着色装置为打印机。

与现有的要得到多色效果需要进行多次阳极氧化后蚀刻的方法相比，本发明直接在一次阳极氧化膜上进行打印机打印着色即可简单地获得需要的多色效果，而且本发明的表面具有多色氧化膜的材料在光泽度、耐磨性、耐腐蚀性、表面粗糙度、颜色测试以及外观方面均比现有的方法制备的表面具有多色氧化膜的材料的效果好，另外，本发明的方法避免了进行碱蚀、油墨遮蔽和油墨烘烤，对环境友好。

附图说明

图1为本发明的制备表面具有多色氧化膜的材料的设备的一个优选的实施方式的示意图。

附图标记说明

1传动轮、2传送带、3喷头、4水阀、5气阀、6气喷头、10喷印头、11水泵、12抽气口

具体实施方式

本发明提供了一种表面具有多色氧化膜的材料的制备方法，该方法包括依次对表面形成有阳极氧化膜的基材进行水洗、干燥和着色，其中，所述着色的方法为采用打印机打印。

所述着色的方法为采用喷墨打印机打印，打印所用的墨为染料和/或彩色渗透性油墨，所述彩色渗透性油墨为平均粒径为30纳米以下的彩色油墨，更优选为平均粒径为10-30纳米的彩色油墨。

所述水洗、干燥和着色可以分别进行，也可以连续进行，从便于工业化生产方面考虑，优选所述水洗、干燥和着色连续进行。

所述水洗的方式可以为将表面形成有阳极氧化膜的基材浸渍于水中或对阳极氧化膜进行喷淋，在所述水洗、干燥和着色连续进行的情况下，优选所述水洗的方式为喷淋，喷淋的压力可以为0.3-0.4MPa，喷淋的时间可以为20-40秒。

所述干燥可以为常规的各种干燥方法，例如可以采用烘干的方法，在所述水洗、干燥和着色连续进行的情况下，优选所述干燥的方法包括在气流中将表面形成有阳极氧化膜的基材吹干。所述气流的温度可以为30-40℃，所述气流的速度可以为5-10米/秒，所述干燥的时间可以为10分钟以内，优选为3-10分钟。所述气流可以为任何不影响表面阳极氧化膜的气体流，例如可以为空气流或惰性气体流，从成本上考虑，优选为空气流。

优选情况下，本发明提供的多色氧化膜的制备方法还包括对着色后的产品进行封孔。所述封孔方法可以为本领域人员公知的各种封孔方法，例如可以为沸水或水蒸气封孔法、无机金属盐溶液封孔法、有机物封孔法、或者在基材表面镀覆涂层的封孔法等。本发明优选使用无机金属盐溶液封孔法，该方法包括将着色后的产品与封孔剂溶液接触，所述着色后的产品与封孔剂溶液接触的方式可以为将着色后的产品浸渍于封孔剂溶液中，所述封孔剂溶液可以为醋酸镍、铬酸盐和硅酸盐中的一种或几种的溶液，优选为醋酸镍的溶液，所述封孔剂溶液的浓度可以为5-20克/升，pH值可以为5-11，所述着色后的产品与封孔剂溶液接触的温度可以为80-100℃，接触的时间可以为10-30分钟。

如本领域技术人员所公知，优选情况下，需对封孔后的产品进行水洗并干燥，以洗去附着在封孔后的产品表面的残留封孔剂及表面的脏污，为了节约水洗的用水量，优选采用逆流水洗的方式进行常温水洗，更优选进行2-4次逆流水洗；如果常规的常温水洗难以除去附着在封孔后的产品表面的残留封孔剂及脏污，此时优选在对封孔后的产品进行常温水洗后干燥前，对封孔后的产品进行热水洗；为了节约热水洗的用水量，优选采用逆流水洗的方式进行热水洗，所述热水洗的温度可以为80-90℃，时间可以为1-3分钟，热水的pH可以为5-6.8；逆流水量可以为0.6-1.2立方米/小时。所述干燥可以为烘干，所述烘干的温度可以为70-90℃，烘干的时间可以为3-8分钟。

本发明中所述基材可以为铝、镁、锌、钛、铝合金、镁合金、锌合金或钛合金，所述阳极氧化膜的厚度可以为0.5-18微米。另外，如本领域技术人员所公知，为了更便于着色，在对表面形成有阳极氧化膜的基材进行水洗、干燥和着色之前，优选对表面形成有阳极氧化膜的基材进行染色预处理。所述染色预处理的方法已为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

本发明还提供了一种用于制备表面具有多色氧化膜的材料的设备，如图1所示，该设备包括水洗装置、位于水洗装置下游的干燥装置和位于干燥装置下游的着色装置，所述水洗装置用于清洗表面具有阳极氧化膜的基材，所述干燥装置用于干燥水洗后的表面具有阳极氧化膜的基材，所述着色装置用于对干燥后的表面具有阳极氧化膜的基材进行着色，其中，所述着色装置为打印机。

如图1所示，优选情况下，本发明提供的用于制备表面具有多色氧化膜的材料的设备还包括传动装置，用于连续地将基材传送到水洗装置、干燥装置和着色装置。所述水洗装置、干燥装置和着色装置的设置使得水洗、干燥和着色可以连续进行。

所述传动装置包括传动轮1和传送带2，传动轮1用于滚动带动传送带2移动，传送带2上放置表面形成有阳极氧化膜的基材，用于连续地移动基材，将基材依次传送到水洗装置、干燥装置和着色装置。

所述水洗装置优选为喷淋装置，该喷淋装置可以包括喷头3和水阀4，水阀4用于控制水从喷头3喷出。

所述干燥装置为气流干燥装置，可以包括气阀5和气喷头6，气阀5用于控制气流从气喷头6喷出。

所述打印机优选为喷墨打印机，该喷墨打印机包括墨盒和打印头10，打印头10与墨盒连通，打印头10用于将打印所用的染料和/或彩色渗透性油墨喷射到表面具有阳极氧化膜的基材上进行打印。

为了准确地对基材进行着色，本发明提供的用于制备多色氧化膜的设备还包括打印控制装置和基材位置检测装置；基材位置检测装置安装在打印头附近，用于检测基材的位置，打印控制装置用于根据基材的位置，控制打印机在基材上着色。

所述基材位置检测装置安装在打印头10附近，为任意可以检测基材的位置并能发出位置信号的检测装置，例如可以为红外位置传感器。

所述打印控制装置为内部预先设置有程序并根据程序的指示控制打印机工作的控制装置，例如可以为PLC或单片机。

当基材与打印头10对准时，基材位置检测装置检测到基材的位置，并发送位置信号到打印控制装置。

当接收到来自基材位置检测装置的位置信号时，打印控制装置控制打印头喷射出染料和/彩色渗透性油墨，在基材上进行着色。其中，打印控制装置内部存储有预先设置的待打印图案，打印控制装置根据待打印的图案控制打印机喷射出染料和/或彩色渗透性油墨。

为了方便更换待打印的图案，优选情况下，本发明提供的用于制备多色氧化膜的设备还包括计算机，计算机与打印控制装置通信，用于存储和/或生成待打印的图案，并将待打印的图案发送到打印控制装置。

本发明提供的设备中的传动装置位于水洗装置、干燥装置和打印头10的下方，采用电机进行驱动。可以手动对传动装置的传动速度进行调整，根据打印速度而调整其传送基材的速度。优选情况下，打印控制装置还用于根据打印机的打印速度，控制传动装置传送基材的速度。

所述打印控制装置还用于控制传动装置的传动速度，使之以配合打印机的打印速度的速度来传送基材。当打印机完成一块基材上的图案打印之后，打印控制装置控制传动装置传送下一块基材到打印头处进行打印。

优选情况下，所述水洗装置的下方还可以设置有喷淋水回收室，用于回收来自于喷淋装置的废水，在喷淋水回收室的一侧还可以设置有水泵11，用于将喷淋水回收室中回收的废水泵往其它地方以再利用该废水。此外，优选情况下，所述干燥装置的下方还可以设置有干燥室，在干燥室中还可以设置有抽气口12，以确保来自于气喷头6的气体从干燥室的下方流出。

优选情况下，该设备还可以包括染色预处理装置，所述染色预处理装置位于水洗装置的上游，用于对阳极氧化膜进行染色预处理，所述染色预处理装置可以为常规各种用于对阳极氧化膜进行染色预处理的装置，已为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

优选情况下，该设备还可以包括封孔装置，所述封孔装置位于所述着色装置的下游，用于对着色后得到的多色氧化膜进行封孔。所述封孔装置可以为常规的各种用于对阳极氧化膜进行封孔的装置，已为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

本发明的原理是用染料和/或渗透性彩色渗透性油墨代替常规的喷墨打印机的墨盒中的油墨，由于本发明的表面形成有阳极氧化膜的基材不具有纸张的柔性，所以常规的喷墨打印机无法传送该表面形成有阳极氧化膜的基材，从而不能直接在该表面形成有阳极氧化膜的基材表面进行着色。本发明将常规的喷墨打印机进行了改装，即将传动装置设置在喷墨着色装置的主体的外部并位于喷印头的下方，通过控制传送带2的传动速度与喷印速度一致，从而使得墨盒中的染料和/或彩色渗透性油墨喷印到表面形成有阳极氧化膜的基材的表面，根据需要形成各种多色效果。

下面结合图1说明采用该用于制备多色氧化膜的设备生产多色氧化膜的方法。将表面形成有阳极氧化膜的基材置于传送带2上，使不含阳极氧化膜的一面与传送带2接触，在电机的驱动下，传动轮1开始转动，基材随着传送带2依次经过喷淋装置的下方、气流干燥装置的下方和打印机的打印头10的下方，基材从喷淋装置的下方经过时，开启水阀4，水以0.3-0.4MPa的压力从喷头3喷出，对基材表面的阳极氧化膜进行喷淋水洗20-40秒，设置在水洗装置下方的喷淋水回收室用于回收来自于水洗装置的废水；基材从干燥装置的下方经过时，开启气阀5，30-40℃的空气流以5-10米/秒的速度从气喷头6喷出，对表面形成有阳极氧化膜的基材进行干燥3-10分钟，将基材表面的阳极氧化膜吹干，开启气阀5的同时开启抽气口12，使得来自于气喷头6的气体从干燥室的下方流出；当基材从打印头10的下方经过并与打印头10对准时，位于打印头10附近的基材位置检测装置检测到基材的位置，并发送位置信号到打印控制装置(该打印控制装置的内部预先设置有程序并能根据程序的指示控制打印机的工作)，当接收到来自基材位置检测装置的位置信号时，打印控制装置根据其内部存储的待打印图案控制打印头10喷射出染料和/或渗透性彩色渗透性油墨至阳极氧化膜上，同时打印控制装置还控制传送带2传送基材的速度使染料和/或彩色渗透性油墨在阳极氧化膜上形成所需的多色图案。

如上所述，优选情况下，为了方便更换待打印的图案，本发明提供的用于制备表面具有多色氧化膜材料的设备还包括计算机，计算机与打印控制装置通信，用于存储和/或生成待打印的图案，并将待打印的图案发送到打印控制装置，打印控制装置根据接收到的来自计算机的待打印图案控制打印头10喷射出染料和/或彩色渗透性油墨至阳极氧化膜上，形成所需的多色效果。

下面将通过实施例对本发明作更详细的描述。各实施例中，除非特殊说明，所用溶液的溶剂均为去离子水。实施例中膜层的厚度用德国PHYNIX公司生产的Pocket-Surfix FN2.2型号的测厚仪测得。实施例中均采用图1所示的制备表面具有多色氧化膜的材料的设备制备具有多色氧化膜的材料，其中用武汉市立智杰电子有限公司生产的静电涂装设备油漆喷枪NDL-Q2进行喷涂色漆和面漆，用深圳耐美特公司生产的NMT-1950型烤箱进行烘烤。

实施例1

1、前处理

(1)除油除蜡

将型号为6061的铝合金基材浸渍在40克/升、温度为60℃的合金除油粉(购于深圳市德盛化工有限公司的LD-208合金除油粉)溶液中5分钟后取出，用水清洗基材表面的合金除油粉。

(2)碱蚀并中和

将上述进行除油除蜡后的基材浸渍于70℃浓度为60克/升的氢氧化钠溶液中碱蚀20秒后，立即浸渍于水中以清洗基材表面的残留的碱。然后将基材浸渍于25℃100克/升的pH小于1的Top Desmut N-20(杭州奥野科技实业有限公司)溶液中10分钟后，立即浸渍于水中清洗基材表面的残留的TopDesmut N-20溶液。

(3)化学抛光

将上述进行碱蚀并中和后的基材浸渍于温度为100℃的由浓度为700克/升的磷酸和浓度为200克/升的硫酸组成的溶液中化学抛光10秒后，立即浸渍于水中以清洗基材表面的残留的酸，然后将基材浸渍于10克/升的氢氧化钠溶液中中和10分钟后，立即浸渍于水中清洗基材表面的残留的碱。目测基材表面很干净，没有油污。

2、阳极氧化

将上述进行前处理后的基材经过2次逆流水洗后，作为阳极浸入电解液中，同时将不锈钢作为阴极，使阴极和阳极分别与电源的正极和负极电连接。采用由180克/升的硫酸、4克/升的硫酸铝组成的溶液作为电解液，调节直流电压为14.5伏特，进行阳极氧化40分钟。测得基材表面形成厚度为11微米的阳极氧化膜。

然后将阳极氧化后的基材浸渍于25℃、pH为5的清洗槽中进行超声波逆流水洗3分钟，逆流水量为1.0平方米/小时。

3、染色预处理

将上述阳极氧化后的基材进行3次逆流水洗后，浸渍于45℃、浓度为50克/升pH为2的硝酸溶液中进行染色预处理2分钟。然后进行2次逆流水洗。

4、制备具有多色氧化膜的材料

(1)水洗、干燥和着色

将上述进行染色预处理后的表面形成有阳极氧化膜的基材置于传送带2上，使不含阳极氧化膜的一面与传送带2接触，在电机的驱动下，传动轮1开始转动，基材随着传送带2依次经过喷淋装置的下方、气流干燥装置的下方和打印机的打印头10的下方，基材从喷淋装置的下方经过时，开启水阀4，水以0.35MPa的压力从喷头3喷出，对基材表面的阳极氧化膜进行喷淋水洗30秒，设置在喷淋装置下方的喷淋水回收室用于回收来自于喷淋装置的废水；基材从干燥装置的下方经过时，开启气阀5，35℃的空气流以7米/秒的速度从气喷头6喷出，对表面形成有阳极氧化膜的基材进行干燥5分钟，将基材表面的阳极氧化膜吹干，开启气阀5的同时开启抽气口12，使得来自于气喷头6的气体从干燥室的下方流出；当基材从打印头10的下方经过并与打印头10对准时，位于打印头10附近的红外位置传感器检测到基材的位置，并发送位置信号到单片机，该单片机的内部预先设置有程序(爱普生Epson驱动1.0eK)并能根据程序的指示控制打印机的工作，，当接收到来自红外位置传感器的位置信号时，单片机根据接收到的来自计算机的待打印图案控制打印头10喷射出墨至阳极氧化膜上，同时单片机还控制传送带2传送基材的速度使墨在阳极氧化膜上形成所需的多色效果。

其中，3个墨盒所用的墨分别为浓度为20克/升的奥野染料102(红色，平均粒径为10纳米)、TAC YELLOW-A7501.U(黄色，平均粒径为15纳米)、503(蓝色，平均粒径为20纳米)，在计算机上设计好红黄蓝三色圆图案，则阳极氧化膜表面形成了与计算机上设计的相同的红黄蓝三色圆图案。

(2)封孔

将着色后的基材在浓度为8克/升、pH为6的90℃的醋酸镍(杭州奥野科技实业有限公司Topseal DX-500)溶液中浸渍20分钟进行封孔，然后进行3次逆流水洗，再用90℃、pH为6的水以1.0立方米/小时的逆流水量进行逆流水洗2分钟，然后在60℃条件下烘烤15分钟，即得到具有多色氧化膜的材料A1。

实施例2

按照实施例1所述的方法分别对型号为6061的铝合金基材进行前处理、阳极氧化、染色预处理后，制备具有多色氧化膜的材料A2，不同的是，制备具有多色氧化膜的材料时的(1)水洗、干燥和着色中，水洗时，喷淋的压力为0.3MPa，喷淋水洗的时间为40秒；干燥时，空气流的温度为30℃，空气流的速度为5米/秒，干燥的时间为10分钟。

实施例3

按照实施例1所述的方法分别对型号为6061的铝合金基材进行前处理、阳极氧化、染色预处理后，制备具有多色氧化膜的材料A3，不同的是，制备具有多色氧化膜的材料时的(1)水洗、干燥和着色中，水洗时，喷淋的压力为0.4MPa，喷淋水洗的时间为20秒；干燥时，空气流的温度为40℃，空气流的速度为10米/秒，干燥的时间为3分钟。

对比例1

1、前处理、一次阳极氧化和一次着色

按照实施例1所述的方法分别对型号为6061的铝合金基材进行前处理、阳极氧化(即一次阳极氧化)，将进行阳极氧化后的基材浸渍于浓度为20克/升的奥野染料102(红色，平均粒径为10纳米)中进行一次着色8分钟后进行与实施例1相同的封孔处理，然后通过丝网印刷机(深圳硕克网板，丝网的目数为200目)将耐酸耐碱油墨(杭州奥野科技实业有限公司，Resist1000)丝印于一次着色并封孔后的基材的需要的红色圆的表面，并在60℃下烘烤20分钟。

将基材置于浓度为60g/L，温度为70℃的NaOH溶液中碱蚀退除未被油墨遮蔽的红色部位得到红色圆，然后进行水洗以除去基材表面残留的碱，再将基材置于150克/升的Top Desmut N-20(杭州奥野)溶液中以中和基材表面残留的碱并退除表面的黑膜，然后再次进行水洗以除去基材表面残留的酸。然后进行实施例1中所述的化学抛光。

2、二次阳极氧化与二次着色

对上述进行化学抛光后的基材进行实施例1中所述的阳极氧化(即二次阳极氧化)后，将进行二次阳极氧化后的基材浸渍于浓度为20克/升的TACYELLOW-A7501.U(黄色，平均粒径为15纳米)中进行二次着色8分钟，然后进行与实施例1相同的封孔处理。

通过丝网印刷机(深圳硕克网板，丝网的目数为200目)将耐酸耐碱油墨(杭州奥野科技实业有限公司，Resist 1000)印刷于二次着色并封孔后的基材的需要的黄色圆的表面，并在60℃下烘烤20分钟。

将基材置于浓度为60g/L，温度为70℃的NaOH溶液中进行碱蚀退除未被油墨遮蔽的黄色部位得黄色圆，然后进行水洗以除去基材表面残留的碱，再将基材置于150克/升的Top Desmut N-20(杭州奥野)溶液中以中和基材表面残留的碱并退除表面的黑膜，然后再次进行水洗以除去基材表面残留的酸。然后进行实施例1中所述的化学抛光。

3、三次阳极氧化与三次着色

对上述进行了化学抛光后的基材进行实施例1中所述的阳极氧化(即三次阳极氧化)后，将进行三次阳极氧化后的基材浸渍于浓度为20克/升的奥野染料503(蓝色，平均粒径为20纳米)中进行三次着色8分钟，然后进行与实施例1相同的封孔处理。

通过丝网印刷机(深圳硕克网板，丝网的目数为200目)将耐酸耐碱油墨(杭州奥野科技实业有限公司，Resist 1000)印刷于三次着色并封孔后的基材的需要的蓝色圆的表面，并在60℃下烘烤20分钟。

将基材置于浓度为60g/L，温度为70℃的NaOH溶液中进行碱蚀退出未被油墨遮蔽的蓝色部位得到蓝色圆，然后进行水洗以除去基材表面残留的碱，再将基材置于150克/升的Top Desmut N-20(杭州奥野)溶液中以中和基材表面残留的碱，然后再次进行水洗以除去基材表面残留的酸。然后进行实施例1中所述的化学抛光。

对上述进行了化学抛光的基材进行实施例1中所述的阳极氧化(即第四次阳极氧化)，即对退除部位进行阳极氧化处理，然后进行与实施例1相同的封孔处理。

将上述三次着色后的基材在50℃下在脱漆剂(深圳市德桥化工产品有限公司、D-803型号)中浸泡5分钟，用水冲洗，除去油墨，干燥。最终得到具有与实施例1相同的红黄蓝三色圆图案的具有多色氧化膜的材料B1。

性能测试

按照下述方法分别对实施例1-3制备的具有多色氧化膜的材料A1-A3以及对比例1制备的具有多色氧化膜的材料B1进行光泽度测试、耐磨性测试、耐腐蚀性测试、表面粗糙度、颜色测试以及观察外观。结果分别如下表1所示。

(1)光泽度测试

光泽度采用德国BYK公司生产的型号为A-4460的光泽仪进行60℃检测。记录具有多色氧化膜的材料的光泽度，光泽度越大，说明具有多色氧化膜的材料的光泽度越好。

(2)耐磨性测试

耐磨性采用佛山翁开尔贸易有限公司生产的型号为7-1BB的纸带耐磨试验机进行测试，记录纸带经过多少圈后具有多色氧化膜的材料表面露出基材。圈数越多，说明具有多色氧化膜的材料的耐磨性越好。

(3)耐腐蚀性测试

耐腐蚀性采用盐雾实验进行测试，盐雾实验采用无锡苏南实验设备有限公司生产的型号为YWX/Q-250的盐雾腐蚀试验箱进行。记录具有多色氧化膜的材料经过多少小时表面开始出现腐蚀现象。时间越长，说明具有多色氧化膜的材料的耐腐蚀性越好。

(4)表面粗糙度测试

表面粗糙度采用英国泰勒霍普森有限公司生产的Surtronic 25表面粗糙度仪进行检测，记录具有多色氧化膜的材料的Ra值，Ra值越小，表明具有多色氧化膜的材料的表面粗糙度越小，即具有多色氧化膜的材料表面越平整。

(5)颜色测试

颜色采用美国爱色丽X-Rite生产的SP64色差仪进行检测，测试并记录相同颜色刚着色后的颜色与最终制成具有多色氧化膜的材料后的颜色变化ΔE。

(5)观察外观

目测观察具有多色氧化膜的材料表面的颜色是否在同一平面上。

表1

从表1的数据可以看出，将实施例1制备的具有多色氧化膜的材料A1和对比例1制备的具有多色氧化膜的材料B1作比较，结果表明：在光泽度、耐磨性、耐腐蚀性和表面粗糙度方面，具有多色氧化膜的材料A1均比具有多色氧化膜的材料B1好很多，其原因可能是多色氧化膜的材料B1需要的三色圆图案部分的阳极氧化膜层在后续的碱蚀中遭到破坏；

另外，从表1中还可以看出，对于具有多色氧化膜的材料B1，刚着色后的颜色与最终制成具有多色氧化膜的材料后的颜色有变化，其原因可能是着色后的碱蚀造成了颜色的变化；而具有多色氧化膜的材料A1，由于在制备过程中只有一次阳极氧化而没有这样的问题，因此，刚着色后的颜色与最终制成具有多色氧化膜的材料后的颜色没有变化；

另外，目测观察到具有多色氧化膜的材料A1表面的颜色在同一平面上，而具有多色氧化膜的材料B1表面的颜色不在同一平面上，其原因可能是B1因为多次遮蔽与碱蚀使得三色圆不在同一平面上，其中，红色最高，黄色次之，蓝色最低。此外，由于对比例1中有多次油墨遮蔽和油墨烘烤，因此对环境的污染较大，而实施例1中并无这样的问题。

Claims (16)

1、一种表面具有多色氧化膜的材料的制备方法，该方法包括依次对表面形成有阳极氧化膜的基材进行水洗、干燥和着色，其特征在于，所述着色的方法为采用打印机打印。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，所述着色的方法为采用喷墨打印机打印，打印所用的墨为染料和/或彩色渗透性油墨。

3、根据权利要求1所述的方法，其中，所述水洗、干燥和着色连续进行。

4、根据权利要求1或3所述的方法，其中，所述水洗的方式为喷淋，喷淋的压力为0.3-0.4MPa，喷淋的时间为20-40秒。

5、根据权利要求1或3所述的方法，其中，所述干燥的方法包括在气流中将表面形成有阳极氧化膜的基材吹干。

6、根据权利要求5所述的方法，其中，所述气流的温度为30-40℃，所述气流的速度为5-10米/秒，所述干燥的时间为3-10分钟，所述气流为空气流。

7、根据权利要求1或3所述的方法，其中，该方法还包括对着色后的产品进行封孔，所述封孔的方法包括将着色后的产品与封孔剂溶液接触，所述封孔剂溶液为醋酸镍、铬酸盐和硅酸盐中的一种或几种的溶液，所述封孔剂溶液的浓度为5-20克/升，pH值为5-11，所述着色后的产品与封孔剂溶液接触的温度为80-100℃，接触的时间为10-30分钟；所述基材为铝、镁、锌、钛、铝合金、镁合金、锌合金或钛合金；所述阳极氧化膜的厚度为0.5-18微米。

8、一种用于制备表面具有多色氧化膜的材料的设备，该设备包括水洗装置、干燥装置和着色装置，所述水洗装置用于清洗表面具有阳极氧化膜的基材，所述干燥装置用于干燥水洗后的表面具有阳极氧化膜的基材，所述着色装置用于对干燥后的表面具有阳极氧化膜的基材进行着色，其特征在于，所述着色装置为打印机。

9、根据权利要求8所述的设备，其中，该设备还包括打印控制装置和基材位置检测装置；基材位置检测装置安装在打印头附近，用于检测基材的位置，打印控制装置用于根据基材的位置，控制打印机在基材上着色。

10、根据权利要求9所述的设备，其中，所述打印控制装置用于根据待打印的图案控制打印机喷射出染料和/或彩色渗透性油墨。

11、根据权利要求10所述的设备，其中，该设备还包括计算机，与打印控制装置通信，用于存储和/或生成待打印的图案，并将待打印的图案发送到打印控制装置。

12、根据权利要求9所述的设备，其中，该设备还包括传动装置，用于连续地将基材传送到水洗装置、干燥装置和着色装置，打印控制装置还用于根据打印机的打印速度，控制传动装置传送基材的速度。

13、根据权利要求8-10或12中任一项权利要求所述的设备，其中，所述打印机为喷墨打印机，该喷墨打印机包括墨盒和打印头，打印头与墨盒连通，打印头用于将打印所用的染料和/或彩色渗透性油墨喷射到表面具有阳极氧化膜的基材上进行打印。

14、根据权利要求8所述的设备，其中，该设备还包括接收槽，所述接收槽位于所述水洗装置下方，用于接收来自水洗装置的水。

15、根据权利要求8所述的设备，其中，该设备还包括封孔装置，所述封孔装置位于所述着色装置的下游，用于对着色后得到的多色氧化膜进行封孔。

16、根据权利要求8所述的设备，其中，所述水洗装置为喷淋装置，所述干燥装置为气流干燥装置。

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