CN105780082A - 镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺 - Google Patents

镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，包括以下步骤：将铝合金基材进行镜面处理；缎面处理：用石英砂或金刚砂高速喷射于铝合金基材表面至砂面效果；化学抛光处理并水洗；阳极氧化处理：将铝合金基材置于氧化槽液中形成氧化膜保护层后水洗；染色处理及封闭：将铝合金基材放入染色槽液中进行染色处理，之后将铝合金基材置于封孔剂中进行封闭；将铝合金基材需要染其它颜色的第一部位用数控车床加工或精雕抗加工至镜面状，之后用40‑60℃的弱碱性脱脂剂溶液浸泡1‑3min，水洗；之后对指定部位进行二次阳极氧化、染色和封孔即得成品。本发明提供了一种具有砂面及多色的铝合金基材工艺，具有色彩均匀，不留白的优点。

Description

镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺
技术领域
本发明涉及铝制品电解着色领域。更具体地说，本发明涉及一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺。
背景技术
金属铝材被广泛应用于各个行业，为了提高铝的机械性能，往往在铝合金中加入了一定量的镁元素和硅元素，这些元素的加入提高了铝制品的抗拉强度，但也降低了铝合金的塑性、加工性能变坏、耐腐蚀性变坏，同时硅元素的加入易导致铝制品导电困难，造成阳极氧化电解着色染色不均匀，有留白，甚至造成铝合金的损坏。
同时现有普通电解着色色彩单调，不能满足现代社会人们审美要求。因此，人们开始追求电解着色的多色化。干涉光效应着色，就是在阳极氧化与普通电解着色之间增加一道工序，起到扩孔或调整阻挡层的作用，从而实现多色化处理。多色化电解着色弥补了普通电解着色颜色单调的不足，部分技术已应用于工业化生产，但往往工艺复杂、技术难度大、生产成本高、实际操作也不易掌握。多色砂面着色工艺更加复杂，现有技术是通过酸蚀处理才能达到铝制品的砂面效果，且采用的酸为氟化氢铵，其对皮肤具有腐蚀性且有毒，对人体伤害较大，且酸蚀达到的砂面效果或雾面效果不均匀，不易控制，尤其针对加入了镁元素和硅元素的铝合金其耐腐蚀性能本身变坏，在着色过程中本身需要多次酸蚀和碱蚀，因此要尽量减少其腐蚀处理，提高最终产品的耐腐蚀性。同时现有酸蚀砂面工艺是在封孔后进行，容易造成铝合金失光。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，可以改善因镁、硅的加入而导致铝合金基材的耐腐蚀性能降低。
本发明还有一个目的是提供一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，在阳极氧化电解着色时，色彩均匀，不留白。
本发明还有一个目的是提供一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，通过物理的方式实现铝合金的砂面效果，无需经过酸蚀，降低了铝合金的腐蚀程度，且砂面效果均匀易控制，且无毒、无污染。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，包括以下步骤：
1)将铝合金基材进行镜面处理；
2)缎面处理：用180-220目的石英砂或金刚砂高速喷射于铝合金基材表面至砂面效果；
3)化学抛光处理：将铝合金基材置于90-100℃的三酸溶液中30-90s，并水洗，所述三酸溶液由磷酸、硫酸和硝酸按质量比5-9:1-3:1混合而成；
4)阳极氧化处理：将铝合金基材置于氧化槽液中形成氧化膜保护层后水洗，所述氧化槽液包括按质量比12-20:3混合的水和硫酸，氧化温度为16-17℃，氧化电压为10-12V，氧化时间为5-30分钟形成所述氧化膜保护层；
5)染色处理及封闭：将铝合金基材放入染色槽液中进行染色处理，之后将铝合金基材置于封孔剂中进行封闭；
6)将铝合金基材需要染其它颜色的第一部位用数控车床加工或精雕抗加工至镜面状，之后用40-60℃的弱碱性脱脂剂溶液浸泡1-3min，水洗；
将经步骤6)处理的铝合金基材重复步骤4)和步骤5)进行二次阳极氧化、染色和封孔即得成品。
优选的是，所述缎面处理具体为：将湿度小于1％、温度为3-10℃、压力为0.6-0.8Mpa的空气通过装有石英砂或金刚砂的喷砂机，带动所述石英砂或金刚砂高速喷射于所述铝合金基材表面。
优选的是，所述喷砂机与所述铝合金基材间的距离控制为10-30cm。
优选的是，步骤5)中封闭具体为：将铝合金基材置于5-10g/L封孔剂中浸清20-30min，所述封孔剂的pH值为5.5-6，温度为90-100℃；
所述封孔剂由3％-4％姜油树脂、0.5％十二烷基磺酸钠、10％乙醇、0.08％表面活性剂、0.1％消泡剂、余量为水组成。
优选的是，步骤5)中染色槽液中加入了5-10g/L的护色剂，所述护色剂由质量比1:2:1:3的季铵盐表面活性剂、姜酚、紫苏提取物和铁皮石斛提取物混合而成。
优选的是，在染色处理时，向染色槽中持续通入氮气。
优选的是，所述弱碱性脱脂剂溶液由弱碱性脱脂剂和水按1:20混合而成。
本发明至少包括以下有益效果：镁硅锻铝合金本身加工性能变坏，因此要制作成多色的砂面铝合金基材工艺要求更佳高，本发明在镜面处理后通过物理的方式，即通过高压空气带动石英砂或金刚砂喷射于铝合金基材表面至砂面效果，无需经过酸蚀，降低了铝合金的腐蚀程度，且砂面效果均匀易控制、好加工、无毒、无污染；同时先经过砂面处理的铝合金再进行阳极氧化，导电顺畅，氧化膜的形成均匀、平整和致密。
采用特制的封孔剂对铝合金基材进行封闭，克服了现有封孔剂中含镍的弊端，且本发明的封孔剂是针对先砂面处理的铝合金基材，无需在封孔后再进行砂面处理，保证了铝合金基材不会失光，色彩多样、亮丽，砂面效果好、耐腐蚀性能大大提高。
护色剂的加入使铝合金基材在染色中不会出现留白现象，能够保证铝合金基材砂面的效果同时还具有预期的上色度，不会出现色差、失光和流痕。
在染色过程中持续通入氮气，通过氮气带走残留在铝合金基材中的杂质，使上色效果更好。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，包括以下步骤：
1)将铝合金基材进行镜面处理。
2)缎面处理：将湿度小于1％、温度为10℃、压力为0.8Mpa的空气通过装有220目的金刚砂的喷砂机，带动金刚砂高速喷射于所述铝合金基材表面，至砂面效果。
3)化学抛光处理：将铝合金基材置于100℃的三酸溶液中90s，并水洗，所述三酸溶液由磷酸、硫酸和硝酸按质量比9:3:1混合而成。
4)阳极氧化处理：将铝合金基材置于氧化槽液中形成氧化膜保护层后水洗，所述氧化槽液包括按质量比20:3混合的水和硫酸，氧化温度为17℃，氧化电压为12V，氧化时间为30分钟形成所述氧化膜保护层；
5)染色处理及封闭：将铝合金基材放入染色槽液中进行染色处理，之后将铝合金基材置于10g/L封孔剂中浸清30min，pH值6，封孔剂温度为100℃，此处所述封孔剂为碱金属盐，封孔后得阳极氧化成品；
6)将铝合金基材需要染其它颜色的第一部位用数控车床加工或精雕抗加工至镜面状，之后用60℃的弱碱性脱脂剂溶液浸泡3min，水洗；所述弱碱性脱脂剂溶液由弱碱性脱脂剂和水按1:20混合而成。
将经步骤6)处理的铝合金基材重复步骤4)和步骤5)进行二次阳极氧化、染色和封孔即得成品。
实施例2
一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，包括以下步骤：
1)将铝合金基材进行镜面处理。
2)缎面处理：将湿度小于1％、温度为3℃、压力为0.6Mpa的空气通过装有180目的石英砂的喷砂机，带动所述石英砂高速喷射于所述铝合金基材表面，至砂面效果。
3)化学抛光处理：将铝合金基材置于90℃的三酸溶液中30s，并水洗，所述三酸溶液由磷酸、硫酸和硝酸按质量比5:1:1混合而成。
4)阳极氧化处理：将铝合金基材置于氧化槽液中形成氧化膜保护层后水洗，所述氧化槽液包括按质量比12:3混合的水和硫酸，氧化温度为16℃，氧化电压为10V，氧化时间为5分钟形成所述氧化膜保护层；
5)染色处理及封闭：将铝合金基材放入染色槽液中进行染色处理，之后将铝合金基材置于5g/L封孔剂中浸清20min，pH值5.5，封孔剂温度为90℃，此处所述封孔剂为碱金属盐，封孔后得阳极氧化成品；
6)将铝合金基材需要染其它颜色的第一部位用数控车床加工或精雕抗加工至镜面状，之后用40℃的弱碱性脱脂剂溶液浸泡1min，水洗；所述弱碱性脱脂剂溶液由弱碱性脱脂剂和水按1:20混合而成。
将经步骤6)处理的铝合金基材重复步骤4)和步骤5)进行二次阳极氧化、染色和封孔即得成品。
实施例3
一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，包括以下步骤：
1)将铝合金基材进行镜面处理。
2)缎面处理：将湿度小于1％、温度为5℃、压力为0.7Mpa的空气通过装有200目的石英砂的喷砂机，带动所述石英砂高速喷射于所述铝合金基材表面，至砂面效果。
3)化学抛光处理：将铝合金基材置于95℃的三酸溶液中60s，并水洗，所述三酸溶液由磷酸、硫酸和硝酸按质量比7:2:1混合而成。
4)阳极氧化处理：将铝合金基材置于氧化槽液中形成氧化膜保护层后水洗，所述氧化槽液包括按质量比17:3混合的水和硫酸，氧化温度为16-17℃，氧化电压为11V，氧化时间为15分钟形成所述氧化膜保护层；
5)染色处理及封闭：将铝合金基材放入染色槽液中进行染色处理，之后将铝合金基材置于7g/L封孔剂中浸清25min，pH值5.7，封孔剂温度为95℃，此处所述封孔剂为碱金属盐，封孔后得阳极氧化成品；
6)将铝合金基材需要染其它颜色的第一部位用数控车床加工或精雕抗加工至镜面状，之后用50℃的弱碱性脱脂剂溶液浸泡2min，水洗；所述弱碱性脱脂剂溶液由弱碱性脱脂剂和水按1:20混合而成。
将经步骤6)处理的铝合金基材重复步骤4)和步骤5)进行二次阳极氧化、染色和封孔即得成品。
实施例4
一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，包括以下步骤：
1)将铝合金基材进行镜面处理。
2)缎面处理：将湿度小于1％、温度为3℃、压力为0.6Mpa的空气通过装有180目的石英砂的喷砂机，带动所述石英砂或金刚砂高速喷射于所述铝合金基材表面，至砂面效果。所述喷砂机与所述铝合金基材间的距离控制为10cm。
3)化学抛光处理：将铝合金基材置于90℃的三酸溶液中30s，并水洗，所述三酸溶液由磷酸、硫酸和硝酸按质量比5:1:1混合而成；
4)阳极氧化处理：将铝合金基材置于氧化槽液中形成氧化膜保护层后水洗，所述氧化槽液包括按质量比12:3混合的水和硫酸，氧化温度为16℃，氧化电压为10V，氧化时间为5分钟形成所述氧化膜保护层；
5)染色处理及封闭：将铝合金基材放入染色槽液中进行染色处理，向染色槽中持续通入氮气，同时染色槽液中加入了5g/L的护色剂，所述护色剂由质量比1:2:1:3的季铵盐表面活性剂、姜酚、紫苏提取物和铁皮石斛提取物混合而成。之后将铝合金基材置于5g/L封孔剂中浸清20min，所述封孔剂的pH值为5.5，温度为90℃。所述封孔剂由3％姜油树脂、0.5％十二烷基磺酸钠、10％乙醇、0.08％表面活性剂、0.1％消泡剂、余量为水组成。
6)将铝合金基材需要染其它颜色的第一部位用数控车床加工或精雕抗加工至镜面状，之后用40℃的弱碱性脱脂剂溶液浸泡1min，水洗；所述弱碱性脱脂剂溶液由弱碱性脱脂剂和水按1:20混合而成。
将经步骤6)处理的铝合金基材重复步骤4)和步骤5)进行二次阳极氧化、染色和封孔即得成品。
实施例5
一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，包括以下步骤：
1)将铝合金基材进行镜面处理。
2)缎面处理：将湿度小于1％、温度为10℃、压力为0.8Mpa的空气通过装有220目的金刚砂的喷砂机，带动金刚砂高速喷射于所述铝合金基材表面，至砂面效果。所述喷砂机与所述铝合金基材间的距离控制为30cm。
3)化学抛光处理：将铝合金基材置于100℃的三酸溶液中90s，并水洗，所述三酸溶液由磷酸、硫酸和硝酸按质量比9:3:1混合而成；
4)阳极氧化处理：将铝合金基材置于氧化槽液中形成氧化膜保护层后水洗，所述氧化槽液包括按质量比20:3混合的水和硫酸，氧化温度为17℃，氧化电压为12V，氧化时间为30分钟形成所述氧化膜保护层；
5)染色处理及封闭：将铝合金基材放入染色槽液中进行染色处理，向染色槽中持续通入氮气，同时染色槽液中加入了10g/L的护色剂，所述护色剂由质量比1:2:1:3的季铵盐表面活性剂、姜酚、紫苏提取物和铁皮石斛提取物混合而成。之后将铝合金基材置于10g/L封孔剂中浸清30min，所述封孔剂的pH值为6，温度为100℃。所述封孔剂由4％姜油树脂、0.5％十二烷基磺酸钠、10％乙醇、0.08％表面活性剂、0.1％消泡剂、余量为水组成。
6)将铝合金基材需要染其它颜色的第一部位用数控车床加工或精雕抗加工至镜面状，之后用60℃的弱碱性脱脂剂溶液浸泡3min，水洗；所述弱碱性脱脂剂溶液由弱碱性脱脂剂和水按1:20混合而成。
将经步骤6)处理的铝合金基材重复步骤4)和步骤5)进行二次阳极氧化、染色和封孔即得成品。
实施例6
一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，包括以下步骤：
1)将铝合金基材进行镜面处理。
2)缎面处理：将湿度小于1％、温度为6℃、压力为0.66Mpa的空气通过装有190目的石英砂的喷砂机，带动所述石英砂高速喷射于所述铝合金基材表面，至砂面效果。所述喷砂机与所述铝合金基材间的距离控制为11cm。
3)化学抛光处理：将铝合金基材置于99℃的三酸溶液中45s，并水洗，所述三酸溶液由磷酸、硫酸和硝酸按质量比8:1:1混合而成；
4)阳极氧化处理：将铝合金基材置于氧化槽液中形成氧化膜保护层后水洗，所述氧化槽液包括按质量比14:3混合的水和硫酸，氧化温度为16℃，氧化电压为11V，氧化时间为20分钟形成所述氧化膜保护层；
5)染色处理及封闭：将铝合金基材放入染色槽液中进行染色处理，向染色槽中持续通入氮气，同时染色槽液中加入了6g/L的护色剂，所述护色剂由质量比1:2:1:3的季铵盐表面活性剂、姜酚、紫苏提取物和铁皮石斛提取物混合而成。之后将铝合金基材置于6g/L封孔剂中浸清28min，所述封孔剂的pH值为5.9，温度为92℃。所述封孔剂由3.5％姜油树脂、0.5％十二烷基磺酸钠、10％乙醇、0.08％表面活性剂、0.1％消泡剂、余量为水组成。
6)将铝合金基材需要染其它颜色的第一部位用数控车床加工或精雕抗加工至镜面状，之后用55℃的弱碱性脱脂剂溶液浸泡2min，水洗；所述弱碱性脱脂剂溶液由弱碱性脱脂剂和水按1:20混合而成。
将经步骤6)处理的铝合金基材重复步骤4)和步骤5)进行二次阳极氧化、染色和封孔即得成品。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (7)

1.一种镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)将铝合金基材进行镜面处理；
2)缎面处理：用180-220目的石英砂或金刚砂高速喷射于铝合金基材表面至砂面效果；
3)化学抛光处理：将铝合金基材置于90-100℃的三酸溶液中30-90s，并水洗，所述三酸溶液由磷酸、硫酸和硝酸按质量比5-9:1-3:1混合而成；
4)阳极氧化处理：将铝合金基材置于氧化槽液中形成氧化膜保护层后水洗，所述氧化槽液包括按质量比12-20:3混合的水和硫酸，氧化温度为16-17℃，氧化电压为10-12V，氧化时间为5-30分钟形成所述氧化膜保护层；
5)染色处理及封闭：将铝合金基材放入染色槽液中进行染色处理，之后将铝合金基材置于封孔剂中进行封闭；
6)将铝合金基材需要染其它颜色的第一部位用数控车床加工或精雕抗加工至镜面状，之后用40-60℃的弱碱性脱脂剂溶液浸泡1-3min，水洗；
将经步骤6)处理的铝合金基材重复步骤4)和步骤5)进行二次阳极氧化、染色和封孔即得成品。
2.如权利要求1所述的镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，其特征在于，所述缎面处理具体为：将湿度小于1％、温度为3-10℃、压力为0.6-0.8Mpa的空气通过装有石英砂或金刚砂的喷砂机，带动所述石英砂或金刚砂高速喷射于所述铝合金基材表面。
3.如权利要求2所述的镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，其特征在于，所述喷砂机与所述铝合金基材间的距离控制为10-30cm。
4.如权利要求1所述的镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，其特征在于，步骤5)中封闭具体为：将铝合金基材置于5-10g/L封孔剂中浸清20-30min，所述封孔剂的pH值为5.5-6，温度为90-100℃；
所述封孔剂由3％-4％姜油树脂、0.5％十二烷基磺酸钠、10％乙醇、0.08％表面活性剂、0.1％消泡剂、余量为水组成。
5.如权利要求1所述的镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，其特征在于，步骤5)中染色槽液中加入了5-10g/L的护色剂，所述护色剂由质量比1:2:1:3的季铵盐表面活性剂、姜酚、紫苏提取物和铁皮石斛提取物混合而成。
6.如权利要求5所述的镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，其特征在于，在染色处理时，向染色槽中持续通入氮气。
7.如权利要求1所述的镁硅锻铝合金基材缎面多色氧化工艺，其特征在于，所述弱碱性脱脂剂溶液由弱碱性脱脂剂和水按1:20混合而成。
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