CN105862105A - 紫铜色铝合金着色系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了紫铜色铝合金着色系统，包括用于将合金型材进行阳极氧化的硫酸槽；用于将合金型材进行电解着色的着色槽；用于将合金型材进行封孔处理的封孔槽；用于洗去封孔工艺残留的槽液的水洗槽；用于将合金型材进行电泳的电泳槽；用于将合金型材进行固化处理的固化单元；所述硫酸槽、着色槽、封孔槽、水洗槽、电泳槽、固化单元依次相连接。采用本发明，能够大大提高紫铜色电泳合金型材产品的成品率。

Description

紫铜色铝合金着色系统
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及紫铜色铝合金着色系统。
背景技术
随着经济的发展，人们越来越重视装饰色彩的多样化，个性化，铜盐着色电泳合金型材由于具有色调细腻柔和，电泳后明亮透底的优点，因此高档建筑物纷纷用铜盐着色的铝合金门、窗替代原有的不锈钢门、铜门。紫铜着色电泳合金型材成为建筑铝合金型材行业中倍受青睐的一种新型材料，市场潜力巨大。
然而，紫铜色电泳合金型材具有特殊的生产工艺，在生产过程中容易出现色差问题，继而导致生产成品率，阻碍着紫铜着色电泳合金型材生产的进一步扩大。因此有必要研究出一种新的着色系统，解决以上问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供的紫铜色铝合金着色系统，成品色调均匀，能够大大提高紫铜色电泳合金型材产品的成品率。
为达到上述技术效果，本发明提供了紫铜色铝合金着色系统，包括：
用于将合金型材进行阳极氧化的硫酸槽，所述合金型材经过阳极氧化后生成一层带有膜孔的氧化膜，其中，硫酸槽的槽液的电流密度为125-135A/dm2，硫酸槽液的温度为20-23℃；
用于将合金型材进行电解着色的着色槽，其中，所述着色槽的槽液含有五水硫酸铜和硫酸，五水硫酸铜的浓度为14-16g/L，硫酸的浓度为18-22 g/L，着色槽的pH为0.8-1.0，温度为18-22℃，电压为15-16V；
用于将合金型材进行封孔处理的封孔槽，其中，封孔槽的槽液含有1.5-2.0 g/L镍离子，封孔槽的槽液的pH值为5.5-6.0，封孔时间为10-15min；
用于洗去封孔工艺残留的槽液的水洗槽，其中，水洗温度为65-70℃，时间为3-5min；
用于将合金型材进行电泳的电泳槽，其中，电泳电压为130-140V，电泳温度为18-22℃,电泳时间为1-3min；
用于将合金型材进行固化处理的固化单元，其中，固化温度为172-178℃，固化温度变化≤6℃，固化时间为30-35min；
所述硫酸槽、着色槽、封孔槽、水洗槽、电泳槽、固化单元依次相连接。
优选地，所述硫酸槽的槽液的电流密度为127-133A/dm2，硫酸槽的槽液的温度为18-22℃。
优选地，所述五水硫酸铜的浓度为14.5-15.5g/L，硫酸的浓度为19-21 g/L，着色槽的pH为0.8-1.0，温度为19-21℃，电压为15.3-15.8V。
优选地，所述封孔槽的槽液含有1.6-1.8 g/L镍离子，封孔槽的槽液的pH值为5.6-5.8，封孔时间为10min。
优选地，所述电泳电压为132-138V，电泳温度为19-21℃,电泳时间为3min。
优选地，所述固化温度为173-177℃，固化时间为31-34min。
优选地，所述铝合金以重量百分比的原料配方如下:
0.6%-0.65%Si，0.2-0.4%Fe，0.1%-0.2%Cu，0.05%-0.08%Mn，0.75%-0.80%Mg，0.04%-0.05%Cr，0.2-0.3%Zn，0.01%-0.02%Ti，0.03%-0.08%Zr，其余为Al。
优选地，所述着色槽设有铜线。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明改善了硫酸槽、着色槽、封孔槽、水洗槽、电泳槽、固化单元的具体工艺参数，铝合金依次经过硫酸槽、着色槽、封孔槽、水洗槽、电泳槽、固化单元的处理，可以有效避免生产过程中产生色差，成品色调均匀，继而大大提高紫铜色电泳合金型材产品的成品率，具体如下：
1、本发明封孔槽的槽液的pH值更高，封孔时间更长，将半封孔工艺调整为近全封孔工艺，用于防止铜的溶解，合金型材着色后更稳定，涂层耐盐雾腐蚀性更强。
2、本发明的着色步骤中采用铜线实现电连接，增强了导电性能，着色更均匀稳定。
3、本发明的氧化前处理工艺中，槽液须事先进行搅拌，同一排的合金型材的型号须保持一致，用来消除色差。
附图说明
图1为本发明紫铜色铝合金着色系统的结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明提供了紫铜色铝合金着色系统100，包括：
用于将合金型材进行阳极氧化的硫酸槽1，所述合金型材经过阳极氧化后生成一层带有膜孔的氧化膜，其中，硫酸槽1的槽液的电流密度为125-135A/dm2，硫酸槽液的温度为20-23℃；
用于将合金型材进行电解着色的着色槽2，其中，所述着色槽2的槽液含有五水硫酸铜和硫酸，五水硫酸铜的浓度为14-16g/L，硫酸的浓度为18-22 g/L，着色槽的pH为0.8-1.0，温度为18-22℃，电压为15-16V；
用于将合金型材进行封孔处理的封孔槽3，其中，封孔槽3的槽液含有1.5-2.0 g/L镍离子，封孔槽的槽液的pH值为5.5-6.0，封孔时间为10-15min；
用于洗去封孔工艺残留的槽液的水洗槽4，其中，水洗温度为65-70℃，时间为3-5min；
用于将合金型材进行电泳的电泳槽5，其中，电泳电压为130-140V，电泳温度为18-22℃,电泳时间为1-3min；
用于将合金型材进行固化处理的固化单元6，其中，固化温度为172-178℃，固化温度变化≤6℃，固化时间为30-35min；
所述硫酸槽1、着色槽2、封孔槽3、水洗槽4、电泳槽5、固化单元6依次相连接。
具体的，硫酸槽1用于将合金型材进行阳极氧化，铝对氧的化学亲和力极强，在大气中表面总是被一层氧化膜覆盖，但是天然的铝氧化膜极薄，孔隙率大，机械强度低，抗蚀和耐磨性都不强，因此需要利用电化学方法，使合金型材表面形成一层较厚的膜孔均匀的氧化膜，提高耐腐蚀性。
为了得到膜孔均匀的氧化膜，本实施例采用的硫酸槽液的电流密度为125-135A/dm2，硫酸槽液的温度为20-23℃。更佳地，所述硫酸槽液的电流密度为127-133A/dm2，硫酸槽液的温度为18-22℃。
所述铝合金以重量百分比的原料配方如下:
0.6%-0.65%Si，0.2-0.4%Fe，0.1%-0.2%Cu，0.05%-0.08%Mn，0.75%-0.80%Mg，0.04%-0.05%Cr，0.2-0.3%Zn，0.01%-0.02%Ti，0.03%-0.08%Zr，其余为Al。
采用上述原料配方，通过常规工艺制得的铝合金，具有抗拉强度高、屈服强度高、延伸率高等优点。采用此铝合金进行铜盐着色，可以有效避免生产过程中产生色差，成品色调均匀，合金型材着色后更稳定，涂层耐盐雾腐蚀性更强，继而大大提高紫铜色电泳合金型材产品的成品率。
着色槽2用于将合金型材进行电解着色，优选地，所述五水硫酸铜的浓度为14.5-15.5g/L，硫酸的浓度为19-21 g/L，着色槽的pH为0.8-1.0，温度为19-21℃，电压为15.3-15.8V。更佳地，所述着色槽设有铜线，着色步骤中采用铜线电连接，增强了导电性能，着色更均匀稳定。
封孔槽3用于将合金型材进行封孔处理，用于保护沉积于氧化膜内的铜，防止其发生阳极溶解。优选地，所述封孔槽的槽液含有1.6-1.8 g/L镍离子，封孔槽的槽液的pH值为5.6-5.8，封孔时间为10min。与传统封孔工艺相比，封孔槽的槽液的pH值更高，封孔时间更长，将半封孔工艺调整为近全封孔工艺，用于防止铜的溶解，合金型材着色后更稳定，抗腐蚀性更强。
电泳槽5用于将合金型材进行电泳，优选地，所述电泳电压为132-138V，电泳温度为19-21℃,电泳时间为3min。
固化单元6用于将合金型材进行固化处理，优选地，所述固化温度为173-177℃，固化时间为31-34min。固化温度对色差的影响很大，固化温度高容易导致紫铜色褪色。若固化温度低于170℃，漆膜的硬度不够，温度每隔10℃颜色由深变浅，而且颜色变化都比较明显，温度大于180℃后颜色变化更明显。因此，本发明将固化温度设定为172-178℃，温度变化控制在6℃以内，颜色变化不明显，防止褪色。
综上，现有的紫铜色铝合金的成品率只有70-75%，本发明改善了硫酸槽1、着色槽2、封孔槽3、水洗槽4、电泳槽5、固化单元6的具体工艺参数，铝合金依次经过硫酸槽1、着色槽2、封孔槽3、水洗槽4、电泳槽5、固化单元6的处理，可以有效避免生产过程中产生色差，继而提高紫铜色电泳合金型材产品的成品率，涂层的耐盐雾腐蚀性更强。采用本发明着色系统制得的铝合金，成品色调均匀，紫铜色电泳合金型材产品的成品率达95%以上，涂层耐盐雾腐蚀性达10级。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种紫铜色铝合金着色系统，其特征在于，包括：
用于将合金型材进行阳极氧化的硫酸槽，所述合金型材经过阳极氧化后生成一层带有膜孔的氧化膜，其中，硫酸槽的槽液的电流密度为125-135A/dm2，硫酸槽液的温度为20-23℃；
用于将合金型材进行电解着色的着色槽，其中，所述着色槽的槽液含有五水硫酸铜和硫酸，五水硫酸铜的浓度为14-16g/L，硫酸的浓度为18-22 g/L，着色槽的pH为0.8-1.0，温度为18-22℃，电压为15-16V；
用于将合金型材进行封孔处理的封孔槽，其中，封孔槽的槽液含有1.5-2.0 g/L镍离子，封孔槽的槽液的pH值为5.5-6.0，封孔时间为10-15min；
用于洗去封孔工艺残留的槽液的水洗槽，其中，水洗温度为65-70℃，时间为3-5min；
用于将合金型材进行电泳的电泳槽，其中，电泳电压为130-140V，电泳温度为18-22℃,电泳时间为1-3min；
用于将合金型材进行固化处理的固化单元，其中，固化温度为172-178℃，固化温度变化≤6℃，固化时间为30-35min；
所述硫酸槽、着色槽、封孔槽、水洗槽、电泳槽、固化单元依次相连接。
2.如权利要求1所述的紫铜色铝合金着色系统，其特征在于，所述硫酸槽的槽液的电流密度为127-133A/dm2，硫酸槽的槽液的温度为18-22℃。
3.如权利要求1所述的紫铜色铝合金着色系统，其特征在于，所述五水硫酸铜的浓度为14.5-15.5g/L，硫酸的浓度为19-21 g/L，着色槽的pH为0.8-1.0，温度为19-21℃，电压为15.3-15.8V。
4.如权利要求1所述的紫铜色铝合金着色系统，其特征在于，所述封孔槽的槽液含有1.6-1.8 g/L镍离子，封孔槽的槽液的pH值为5.6-5.8，封孔时间为10min。
5.如权利要求1所述的紫铜色铝合金着色系统，其特征在于，所述电泳电压为132-138V，电泳温度为19-21℃,电泳时间为3min。
6.如权利要求1所述的紫铜色铝合金着色系统，其特征在于，所述固化温度为173-177℃，固化时间为31-34min。
7.如权利要求1所述的紫铜色铝合金着色系统，其特征在于，所述铝合金以重量百分比的原料配方如下:
0.6%-0.65%Si，0.2-0.4%Fe，0.1%-0.2%Cu，0.05%-0.08%Mn，0.75%-0.80%Mg，0.04%-0.05%Cr，0.2-0.3%Zn，0.01%-0.02%Ti，0.03%-0.08%Zr，其余为Al。
8.如权利要求1所述的紫铜色铝合金着色系统，其特征在于，所述着色槽设有铜线。
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