CN108468076A - 一种铝合金表面硬质阳极氧化着色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，属于铝合金表面处理技术领域。为了解决现有技术中铝合金表面处理工艺过程复杂、表面色彩单一的技术问题，提供一种铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，该方法包括a、硬度阳极氧化处理：将经过清洗处理后的铝合金基材在温度为4℃~13℃的条件下进行硬质阳极氧化处理，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜；b、着色处理：在草酸铁盐存在的条件下进行着色处理，再进行封闭处理，得到着色后铝合金，还包括在380℃~450℃的条件下高温处理。该方法具有工艺过程简短、着色效果好，不易脱落，色彩丰富；铝合金表面硬度高，硬度HV0.05能够达到400以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金的着色方法，尤其涉及一种铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，属于铝合金表面处理技术领域。
背景技术
硬质阳极氧化技术是所有铝合金表面处理技术里面性能最为优良的技术，具有高膜厚、高硬度和高耐磨性等显著优点，一直在铝合金的表面处理中得到广泛的应用。硬质阳极氧化处理一般包括硫酸硬质阳极氧化直流法、草酸硬质阳极气氧化直流重选法，而采用硫酸硬质阳极氧化直流法是目前较广泛应用的一种硬质阳极氧化法。但是由于普通的硬质阳极氧化处理工艺一般在20℃左右的条件下进行电解处理工艺，得到灰白色的硬质阳极氧化膜，或者是在低温（0℃左右）条件下进行电解处理工艺，得到深黑色的硬质阳极氧化膜，而由于硬质阳极氧化膜颜色过深不适用于表面着色处理。所以，不管采用哪一种工艺方法，其得到的阳极氧化膜具有颜色单一的缺点，不能满足人们的审美要求，在产品竞争日益差异化的市场上，迫切需要更多的色彩效果。
一般来说，现有技术中为了解决阳极氧化处理后表面颜色单一的缺陷，本领域普通的着色方法包括有机染料染色、电解着色等着色方法，但是现有的着色方法都是针对普通的阳极氧化膜表面的着色处理，不适合于硬质氧极阳化膜表面的着色处理。而且由于普通的阳极氧化处理的膜层较薄，耐磨性差，且着色后的颜色的耐温性能受到一定的限制，如在某些特定领域中，如炊具行业对阳极氧化膜的颜色有特定的要求，由于炊具是与食品接触，对着色材料的安全性一特定的要求。
如中国专利申请（公开号：CN102330138A）公开了一种铝或铝合金双层阳极氧化膜的制备方法，将机械预处理、除油、抛光后的铝或铝合金工件在含有硫酸或草酸或两种的混合电解液中先采用第一种电源波形以0.5～2A/dm2的电流密度氧化8～20min，然后在同一氧化槽中采用不同第一种电源波形的第二种电源波形以0.5～2A/dm2的电流密度继续氧化8～20min，所述的电源波形选自直流、对称交流、不对称交流、脉冲交流中的一种或两种，但两种电源波形至少有一种为对称交流或不对称交流或脉冲交流；从而在铝或铝合金的工件上电解得到的双层阳极氧化膜，再经电解着色后得到多色彩氧化铝着色膜，电解着色主盐为Sn盐、Ni盐或Cu盐。该方法解决了现有的普通阳极氧化膜的表面色彩单一的缺陷，能够得到多彩的膜层颜色，但是由于其需要采用双层阳极氧化处理，工艺过程比较繁杂，而且其采用电解着色方法，着色的效果不佳，耐温性能比较差。
发明内容
本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提出一种工艺路线短、色彩多样、着色效果好的铝合金表面硬质阳极氧化着色的工艺方法。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，该方法包括以下步骤：
a、硬度阳极氧化处理：将经过清洗处理后的铝合金基材在温度为4℃～13℃的条件下进行硬质阳极氧化处理，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜；
b、着色处理：在草酸铁盐存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金进行着色处理，然后再进行封闭处理，得到着色处理后的铝合金。
本发明的上述铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，通过对硬质阳极氧化处理的工艺条件进行研究分析，并通过选用草酸铁盐进行着色处理，既解决了现有的硬质阳极氧化处理在高温条件下颜色单一的问题，又解决了因低温硬质阳极氧化处理硬质阳极氧化膜颜色过深而导致不适用于着色的问题。色着后的铝合金具有色彩多样的效果，解决了现有的硬质阳极氧化处理后表面色彩单一的问题，且着色后的色彩耐高温性能优越，具有较好的着色效果，不易脱落，更符合应用于炊具材料，具有安全性高。另外，还能够保证硬质阳极氧化膜的硬度，使符合国家标准《GB/19822铝及铝合金硬质阳极氧化膜规范》中对阳极氧化膜硬度要求的规定。
在上述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法中，硬质阳极氧化处理的温度过低，往往会形成较深的黑色阳极氧化膜，不适合用于着色处理，而温度过高则会使阳极氧化膜的硬度降低。作为进一步的优选，步骤a中所述的硬质阳极氧化处理的温度为6℃～10℃。
在上述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法中，步骤b中所述的封闭处理后还包括在350℃～450℃的温度条件下进行高温处理。研究发现，采用草酸铁盐着色，再经过高温处理，能够改变表面的颜色，具有更加丰富的色彩效果。作为进一步的优选，所述的高温处理的温度为380℃～420℃。
在上述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法中，步骤a中所述的硬质阳极化处理在酸性电解液中进行。所述的酸性电解液包括有机酸或无机酸；作为进一步的优选，所述的酸性电解液包括硫酸、草酸或两者的混合酸。作为进一步的优选，所述的酸性电解液为硫酸水溶液电解液，所述的硫酸水溶液的浓度为180g/L～250g/L。通过调整硫酸水溶液的质量浓度，能够更好的保证硬质阳极氧化膜的厚度和硬质阳极氧化膜的致密性，提高耐腐蚀性。
在上述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法中，步骤a中所述的硬质阳极氧化膜的厚度大于25微米。提高铝合金表面的硬度和耐磨性。作为进一步的优选，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为30微米～250微米。
在上述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法中，步骤a中所述的硬质阳极氧化处理的工艺参数为：
电解液： 180g/L～250g/L的硫酸水溶液；
温度： 4～13℃；
电流密度 2.0～4.0A/dm2；
结束电压 26～50V；
时间 25min～45min。
上述的电解液硫酸水溶液能够采用草酸水溶液替代。由于在硬质阳极氧化处理过程中，随着硬质阳极氧化膜的厚度的增大，电阻会相应的提高，通过控制结束电压大小可以进一步保证硬质阳极氧化膜的质量和厚度，电流密度则与成膜的速度有关，通过控制电流密度能够进一步提高硬质阳极氧化的效率。还能进一步保证硬质阳极氧化膜的硬度。作为进一步的优选，步骤a中所述的硬质阳极氧化处理的工艺参数为：
电解液： 200g/L～220g/L的硫酸水溶液；
温度： 6℃～10℃；
电流密度 2.5～3.5A/dm2；
结束电压 30～45V；
时间 25min～45min。
在上述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法中，步骤b中所述的草酸铁盐的质量浓度为10g/L～60g/L。
在上述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法中，步骤b中所述的着色处理的温度为40℃～70℃。能够控制着色的速度，更有利于实现所需的色彩要求。作为优选，所述的着色处理的温度为50℃～60℃。
在上述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法中，步骤b中所述的草酸铁盐选自草酸铁铵、草酸铁钠、草酸铁钾中的一种或几种。具有耐高温效果好，高温处理后，能够使得到铝合金表面颜色效果更加丰富。
在上述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法中，步骤b中所述的封闭处理包括醋酸镍封闭处理、蒸汽封闭处理或沸水封闭处理。通过封闭处理提高硬质阳极氧化膜的表面致密性，提高铝合金的耐腐蚀性能。还可以根据需要，在封闭处理之后再进行热水烫干处理，目的是为了防止自然晾干造成水印沾污。
在上述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法中，所述的铝合金包括纯铝或铝锰系列铝合金。作为优选，所述的铝锰系列铝合金选自3003铝合金、3004铝合金、3A21铝合金中的一种。
综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1.本发明的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，通过控制硬质阳极氧化处理的温度，和选用草酸铁盐进行着色处理，两者结合，起到了较好的协同作用，从而很好的解决了现有的硬质阳极气氧化处理后颜色过深而不适用于着色处理的问题，同时也解决了现有的硬质阳极氧化处理后的表面色颜单一的问题，得到色彩丰富的硬质阳极氧化膜，且不易脱落，得到的色彩效果好。
2.本发明的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，工艺路线简短，不需要经过双层阳极氧化工艺处理，大大提高了生产效率，且所述的着色处理不采用电解着色方法，大大提高了着色的效果。
3.本发明的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，通过高温处理，能够更好的提高表面的色颜效果，色颜更丰富。
4.本发明的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，得到的硬质阳极氧化膜具有硬度高，硬度HV0.05达到400以上，耐磨性能高，符合《GB/19822铝及铝合金硬质阳极氧化膜硬度规范》规定的要求。
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。
实施例1
选取铝合金基材，先用清洗洗去铝合金基材表面的脏污物，再用质量浓度为5%的稀硫酸清洗铝合金基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为20%的碳酸钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在铝合金基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的铝合金基材在温度为4℃～13℃的条件下进行硬质阳极氧化处理，硬质阳极氧化处理的其他工艺参数为本领域常规选择即可，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度大于25微米，作为优选，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为30微米～250微米；
在草酸铁盐存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金放入草酸铁盐溶液中进行着色处理，着色处理结束后，再进行封闭处理，所述的封闭处理选用醋酸镍封闭处理、蒸汽封闭处理或沸水封闭处理，得到着色处理后的铝合金，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为400以上。
实施例2
选取3003铝合金基材，先用清洗洗去3003铝合金基材表面的脏污物，再用质量浓度为3%的稀硫酸清洗3003铝合金基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为25%的碳酸钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在铝合金基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的铝合金基材在温度为4℃～13℃，在酸性电解液中进行硬质阳极氧化处理，硬质阳极氧化处理的其他工艺参数为本领域常规选择即可，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为25微米；
在草酸铁盐存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金放入草酸铁盐溶液中在温度为40℃～70℃的条件下进行着色处理，着色处理结束后，再进行封闭处理，所述的封闭处理选用醋酸镍封闭处理、蒸汽封闭处理或沸水封闭处理，得到着色处理后的铝合金，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为400以上。
实施例3
选取铝合金基材，先用清洗洗去铝合金基材表面的脏污物，再用质量浓度为3%的稀硫酸清洗铝合金基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为25%的碳酸钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在铝合金基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的铝合金基材在温度为4℃～13℃的条件下进行硬质阳极氧化处理，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为30微米；
在草酸铁盐存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金放入草酸铁盐溶液中进行着色处理，着色处理结束后，再进行封闭处理，所述的封闭处理选用醋酸镍封闭处理、蒸汽封闭处理或沸水封闭处理，得到着色处理后的铝合金。
将上述经过封闭处理后的得到的铝合金在350℃～450℃的温度条件下进行高温处理，得到相应色彩的铝合金，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为400以上。
实施例4
选取铝合金基材，先用清洗洗去铝合金基材表面的脏污物，再用质量浓度为3%的稀硫酸清洗铝合金基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为25%的碳酸钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在铝合金基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的铝合金基材进行硬质阳极氧化处理，所述的硬质阳极氧化处理的的工艺参数为：
电解液： 180g/L的硫酸水溶液；
温度： 6℃；
电流密度 2.0A/dm2；
结束电压 50V；
时间 25min。
硬质阳极氧化处理结束后，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为30微米；
在草酸铁钠存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金放入浓度为20g/L的草酸铁钠溶液中，控制温度在50℃的条件下进行着色处理5min，着色处理结束后，将铝合金放入浓度为5g/L的醋酸镍水溶液中在90℃～92℃的条件下进行醋酸镍封闭处理；
经过醋酸镍封闭处理结束后，再在380℃的条件下进行高温处理20min，高温处理结束后，得到黄色的铝合金，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为480。
实施例5
选取3A21铝合金基材，先用清洗洗去铝合金基材表面的脏污物，再用质量浓度为3%的稀硫酸清洗铝合金基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为25%的碳酸钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在铝合金基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的铝合金基材进行硬质阳极氧化处理，所述的硬质阳极氧化处理的的工艺参数为：
电解液： 250g/L的硫酸水溶液；
温度： 10℃；
电流密度 4.0A/dm2；
结束电压 26V；
时间 45min。
硬质阳极氧化处理结束后，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为40微米；
在草酸铁钠存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金放入浓度为50g/L的草酸铁钠溶液中，控制温度在53℃的条件下进行着色处理3min，着色处理结束后，将铝合金放入浓度为5g/L的醋酸镍水溶液中在90℃～95℃的条件下进行醋酸镍封闭处理；
经过醋酸镍封闭处理结束后，再在430℃的条件下进行高温处理10min，高温处理结束后，得到黄铜色的铝合金，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为520。
实施例6
选取3004铝合金基材，先用清洗洗去铝合金基材表面的脏污物，再用质量浓度为3%的稀硫酸清洗铝合金基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为25%的碳酸钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在铝合金基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的铝合金基材进行硬质阳极氧化处理，所述的硬质阳极氧化处理的的工艺参数为：
电解液： 200g/L的硫酸水溶液；
温度： 13℃；
电流密度 2.5A/dm2；
结束电压 45V；
时间 32min。
硬质阳极氧化处理结束后，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为50微米；
在草酸铁铵存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金放入浓度为60g/L的草酸铁铵溶液中，控制温度在58℃的条件下进行着色处理4～6min，着色处理结束后，将铝合金放入浓度为5g/L的醋酸镍水溶液中在90℃～92℃的条件下进行醋酸镍封闭处理；
经过醋酸镍高温封闭处理结束后，再在400℃的条件下进行高温处理10min，高温处理结束后，得到咖啡色的铝合金，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为510。
实施例7
选取铝合金基材，先用清洗洗去铝合金基材表面的脏污物，再用质量浓度为5%的稀硫酸清洗铝合金基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为5%的氢氧化钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在铝合金基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的铝合金基材进行硬质阳极氧化处理，所述的硬质阳极氧化处理的的工艺参数为：
电解液： 220g/L的硫酸水溶液；
温度： 4℃；
电流密度 3.0A/dm2；
结束电压 36V；
时间 36min。
硬质阳极氧化处理结束后，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为30微米；
在草酸铁铵存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金放入浓度为40g/L的草酸铁铵溶液中，控制温度在62℃的条件下进行着色处理10～12min，着色处理结束后，将铝合金放入浓度为5g/L的醋酸镍水溶液中在90℃～92℃的条件下进行醋酸镍封闭处理，得到黄褐色的铝合金，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为400以上。
实施例8
选取3003铝合金基材，先用清洗洗去铝合金基材表面的脏污物，再用质量浓度为3%的稀硫酸清洗铝合金基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为5%的氢氧化钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在铝合金基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的铝合金基材进行硬质阳极氧化处理，所述的硬质阳极氧化处理的的工艺参数为：
电解液： 200g/L的硫酸水溶液；
温度： 10℃；
电流密度 4.0A/dm2；
结束电压 26V；
时间 45min。
硬质阳极氧化处理结束后，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为25微米；
在草酸铁钾存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金放入浓度为25g/L的草酸铁钾溶液中，控制温度在70℃的条件下进行着色处理10～12min，着色处理结束后，将铝合金放入在高温水蒸汽中进行蒸汽封闭处理；
经过蒸汽封闭处理结束后，再在420℃的条件下进行高温处理20min，高温处理结束后，得到金黄色的铝合金，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为620。
实施例9
选取3004铝合金基材，先用清洗洗去铝合金基材表面的脏污物，再用质量浓度为3%的稀硫酸清洗铝合金基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为5%的氢氧化钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在铝合金基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的铝合金基材进行硬质阳极氧化处理，所述的硬质阳极氧化处理的的工艺参数为：
电解液： 240g/L的硫酸水溶液；
温度： 8℃；
电流密度 3.5A/dm2；
结束电压 30V；
时间 40min。
硬质阳极氧化处理结束后，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为35微米；
在草酸铁钾存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金放入浓度为10g/L的草酸铁钾溶液中，控制温度在40℃的条件下进行着色处理14～16min，着色处理结束后，将铝合金放入在沸水中进行沸水封闭处理；
经过沸水封闭处理结束后，再在390℃的条件下进行高温处理15min，高温处理结束后，得到淡黄色的铝合金，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为530。
实施例10
选取纯铝基材，先用清洗洗去纯铝基材表面的脏污物，再用质量浓度为5%的稀硫酸清洗纯铝基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为5%的氢氧化钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在纯铝基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的纯铝基材进行硬质阳极氧化处理，所述的硬质阳极氧化处理的的工艺参数为：
电解液： 220g/L的硫酸水溶液；
温度： 4℃；
电流密度 3.0A/dm2；
结束电压 36V；
时间 36min。
硬质阳极氧化处理结束后，使在铝表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为30微米；
在草酸铁铵和草酸铁钠存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的纯铝放入浓度为40g/L的草酸铁铵和草酸铁钠的混合水溶液中，控制温度在62℃的条件下进行着色处理10～12min，着色处理结束后，将铝合金放入浓度为5g/L的醋酸镍水溶液中在90℃～92℃的条件下进行醋酸镍封闭处理；
醋酸镍封闭处理结束后，再在410的条件下进行高温处理10min，高温处理结束后，得到黄褐色的纯铝，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为450。
实施例11
选取3003铝合金基材，先用清洗洗去铝合金基材表面的脏污物，再用质量浓度为3%的稀硫酸清洗铝合金基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为5%的氢氧化钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在铝合金基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的铝合金基材进行硬质阳极氧化处理，所述的硬质阳极氧化处理的的工艺参数为：
电解液： 240g/L的草酸水溶液；
温度： 8℃；
电流密度 3.5A/dm2；
结束电压 30V；
时间 40min。
硬质阳极氧化处理结束后，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为35微米；
在草酸铁铵存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金放入浓度为25g/L的草酸铁铵溶液中，控制温度在35℃的条件下进行着色处理14～15min，着色处理结束后，将铝合金放入在高温水蒸汽中进行蒸汽封闭处理；
经过蒸汽封闭处理结束后，再在385℃的条件下进行高温处理15min，高温处理结束后，得到淡黄色的铝合金，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为600。
实施例12
选取3003铝合金基材，先用清洗洗去铝合金基材表面的脏污物，再用质量浓度为3%的稀硫酸清洗铝合金基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为25%的碳酸钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在铝合金基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的铝合金基材进行硬质阳极氧化处理，所述的硬质阳极氧化处理的的工艺参数为：
电解液： 180g/L～250g/L的硫酸水溶液；
温度： 10℃～12℃；
电流密度 2.5A/dm2；
结束电压 28V～32V；
时间 28min～32min。
硬质阳极氧化处理过程还包括在强烈搅拌的条件下进行，硬质阳极氧化处理结束后，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为30微米；
在草酸铁钠存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金放入浓度为30g/L的草酸铁钠溶液中，控制温度在50℃～53℃的条件下进行着色处理3～5min，着色处理结束后，将铝合金放入浓度为5g/L的醋酸镍水溶液中在90℃～92℃的条件下进行醋酸镍封闭处理；
经过醋酸镍封闭处理结束后，再在420℃～430℃的条件下进行高温处理5min～10min，高温处理结束后，得到黄铜色的铝合金，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为500。
实施例13
选取3003铝合金基材，先用清洗洗去铝合金基材表面的脏污物，再用质量浓度为3%的稀硫酸清洗铝合金基材表面，去除表面的腐蚀层和油污等杂质，然后再用质量浓度为25%的碳酸钠溶液清洗后，最后用水清洗残留在铝合金基材表面的酸碱液，清洗至洗液呈中性后，放在烘箱中烘干。
将经过清洗处理后的铝合金基材进行硬质阳极氧化处理，所述的硬质阳极氧化处理的的工艺参数为：
电解液： 180g/L～250g/L的硫酸水溶液；
温度： 4℃～6℃；
电流密度 3.0A/dm2；
结束电压 45V～50V；
时间 28min～32min。
硬质阳极氧化处理结束后，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜，所述的硬质阳极氧化膜的厚度为30微米；
在草酸铁铵存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金放入浓度为35g/L的草酸铁铵溶液中，控制温度在54℃～58℃的条件下进行着色处理4～6min，着色处理结束后，将铝合金放入浓度为5g/L的醋酸镍水溶液中在90℃～92℃的条件下进行醋酸镍封闭处理；
经过醋酸镍封闭处理结束后，将铝合金放入90℃的热水中进行热水烫干处理15min，热水烫干处理是防止在自然晾干过程中水印沾污，影响产品质量，然后，再在380℃～400℃的条件下进行高温处理5min～10min，高温处理结束后，得到咖啡色的铝合金，表面硬质阳极氧化膜的硬度HV0.05为550。
本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
Claims (10)
1.一种铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
a、硬度阳极氧化处理：将经过清洗处理后的铝合金基材在温度为4℃～13℃的条件下进行硬质阳极氧化处理，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜；
b、着色处理：在草酸铁盐存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金进行着色处理，然后再进行封闭处理，得到着色处理后的铝合金。
2.根据权利要求1所述的铝合金表面硬质阳极氧化着色的工艺方法，其特征在于：步骤b中所述的封闭处理后还包括在350℃～450℃的温度条件下进行高温处理。
3.根据权利要求1所述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，其特征在于：步骤a中所述的硬质阳极氧化膜的厚度为30微米～250微米。
4.根据权利要求1所述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，其特征在于：步骤b中所述的草酸铁盐的质量浓度为10g/L～60g/L。
5.根据权利要求1 4中任意一项所述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，其特征在于：步骤b中所述的着色处理的温度为40℃～70℃。
6.根据权利要求1 4中任意一项所述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，其特征在于：步骤b中所述的草酸铁盐选自草酸铁铵、草酸铁钠、草酸铁钾中的一种或几种。
7.根据权利要求2所述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，其特征在于：所述的高温处理的温度为380℃～420℃。
8.根据权利要求1 4任意一项所述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，其特征在于：步骤b中所述的硬质阳极化处理在酸性电解液中进行。
9.根据权利要求8所述的一铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，其特征在于，所述的酸性电解液选自硫酸、草酸中的一种或两种。
10.根据权利要求8所述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，其特征在于：步骤a中所述的硬质阳极氧化处理的工艺参数为：
电解液： 180g/L～250g/L的硫酸水溶液；
硬质阳极氧化处理温度： 4℃～13℃；
电流密度 2.0～4.0A/dm2；
结束电压 26～50V；
时间 25～45min。
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| CN201810645915.6A CN108468076A (zh) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | 一种铝合金表面硬质阳极氧化着色方法 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113913894A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-01-11 | 佛山市金锋锐钛铝汽缸管有限公司 | 一种硬质氧化缸套的制备方法 |
| CN114032596A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-02-11 | 大连长丰实业总公司 | 一种2d70铝合金硬质阳极氧化厚膜的加工方法 |
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2018
- 2018-06-21 CN CN201810645915.6A patent/CN108468076A/zh not_active Withdrawn
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