CN109056026A - 一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺及产品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺及产品，包括前处理工序、阳极氧化处理、电解着色、中温封孔和木纹转印工序，其中，电解着色工序中，所用为黑色电解槽液。电解完成后木纹底材为黑色电解着色铝合金型材，与后续木纹转印形成的金丝木纹相结合，具有极好的视觉效果；同时，多个工序的处理，使得型材表面颜色均一，耐高温性、耐湿热性、耐磨性和室外耐候性、耐酸碱性和耐紫外辐射效果俱佳。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金表面处理，尤其涉及一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺及产品。
背景技术
传统的铝合金木纹生产工艺是在具有一定有机涂层的铝合金表面基础上进行的油墨渗透热转印过程，木纹制作工艺繁琐、工期较长、人工成本较大、纹理差异性较大、操作人员技术水平要求较高。同时，由于油墨和有机涂层表面的耐候性差异较大，导致传统热转印木纹纹理经过一段时间的日晒雨淋会出现褪色、掉色现象，耐磨性、高温耐湿热性、耐紫外光及抗老化性能一般，无法满足很多特定的要求。另外，传统的木纹铝型材在视觉上仍与高端产品存在较大差距，木纹效果单一，限制了其装饰与使用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹工艺及产品，使得铝合金木纹纹理立体感强、层次丰富、细腻、效果逼真，具有较强的视觉冲击感和突出的手感，保证黑金木纹铝型材具有耐老化、耐磨性、高温耐湿热性、耐辐射等优点。
具体的，该铝合金阳极氧化表面黑金木纹工艺包括以下步骤：
前处理工序：首先是将坯料铝型材置于化学抛光槽内，进行化学抛光处理；
阳极氧化处理：前处理后的铝型材进入阳极氧化槽进行电解氧化处理；
电解着色：阳极氧化后的铝型材进入黑色着色槽进行电解着色处理；
中温封孔：将着色完成的铝型材在中温封孔槽液中进行封孔处理；
木纹转印：将木纹图案转印至封孔处理后的铝型材上，制得黑金木纹铝型材产品。
进一步的，所述前处理工序中，所述化学抛光槽液配置比例为：85％磷酸为45～55％、97％硫酸：25～32％、硝酸：2～6％；所述前处理工序的温度为95～120℃，时间为3～5min。
进一步的，所述阳极氧化槽液的槽液配方为：97％的工业硫酸：150～200g/L；所述阳极氧化处理工序的温度为18～20℃、电流密度为1.2～1.5A/dm2，时间为30～50min。
进一步的，所述电解着色工序中，所述黑色着色槽液配比为：硫酸亚锡6～9g/L、硼酸10～15g/L、硫酸铝1.8～2.5g/L、酒石酸胺1.5～2.0g/L、硫代硫酸铵1.5～2.0g/L、苯酚酸1.0～1.5g/L、抗坏血酸1.0～1.5g/L；所述电解着色工序的温度为18～22℃，着色时间为10～20min。
进一步的，所述封孔槽液的成分为：封孔剂：3～6g/L，Ni2+：1.0～2.0g/L；所述中温封孔工序的温度为55～65℃，PH为6～7。
进一步的，所述木纹转印工序中，将木纹转印膜贴紧型材，后放入固化炉后进行高温处理，其中，高温处理的温度为190～200℃，处理时间为15～20min。
本发明还提供一种使用上述铝合金阳极氧化表面黑金木纹工艺制得的黑金木纹铝型材产品。
与现有木纹转印技术相比，本发明的优点为：
1、本发明的一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺，将铝型材底色电解着色为黑色，并与在其表面转印的金色木纹相结合，使得铝合金木纹纹理立体感强、层次丰富、细腻、效果逼真，具有较强的视觉冲击感和突出的手感，装饰效果逼真，独特；
2、通过对铝型材表面进行阳极氧化处理，在型材外表面形成致密的阳极氧化膜，使得铝型材的凹槽部位氧化膜均匀，同时能提高型材的耐磨性和耐候性；
3、本发明工艺生产的铝型材产品可以用于装饰性效果要求严格及恶劣的室内外环境，拓展了铝合金产品的使用范围。
附图说明
图1为本发明铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺与普通木纹铝型材工艺制备的产品对比图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性前提下所获得的所有其它实施力，都属于本发明的保护范围。
实施例1：
(1)前处理工序：将坯料铝型材置于化学抛光槽内，控制化学抛光液的配置比例为：85％磷酸为45～55％、97％硫酸：25～32％、硝酸：2～6％，余量为水，将型材在抛光液中浸泡3～5min，浸泡温度为95～120℃，处理完成后，水洗清洗表面，使坯料铝型材得到高光亮表面；
(2)阳极氧化工序：将步骤(1)中处理处理完成的铝型材放入阳极氧化槽进行电解氧化处理，控制氧化槽槽液中工业硫酸(97％)的浓度为150～200g/L，温度为18～20℃，电流密度为1.2～1.5A/dm2，氧化时间为30～50min，然后清洗表面，得到无色透明的阳极氧化膜；将铝型材入氧化槽中进行阳极氧化处理，在型材外表面形成一层致密的氧化膜，使得型材的凹槽部位涂膜更加均匀，同时使后续电解着色上色均匀。
(3)电解着色：阳极氧化后的铝型材进入黑色着色槽进行电解着色处理，控制黑色电解槽液的组分配比为硫酸亚锡6～9g/L、硼酸10～15g/L、硫酸铝1.8～2.5g/L、酒石酸胺1.5～2.0g/L、硫代硫酸铵1.5～2.0g/L、苯酚酸1.0～1.5g/L、抗坏血酸1.0～1.5g/L；着色槽液的温度为18～22℃，着色时间为10～20min。
在本工序中，所用的电解槽液为黑色电解槽液，黑色电解槽液以硫酸亚锡为着色主盐，着色过程中使氧化膜孔内沉淀金属或非金属颗粒，表面形成黑色色泽。硫酸亚锡着色形成木纹基色，并与后续木纹转印形成的金丝木纹相结合，具有极好的视觉效果；
所述电解槽液的成分包括硫酸铝、硫代硫酸铵、苯酚酸和抗坏血酸，其中，硫酸铝和硫代硫酸铵可使电解着色更加均匀，苯酚酸可使电解着色质量更加稳定；抗坏血酸能有效抑制二价锡的氧化，使着色液质量更加稳定，从而保证涂膜质量的稳定，进一步提高膜层的耐候性。
(4)中温封孔：将着色完成的铝型材在封孔槽液中进行封孔处理，控制所述封孔槽液主要成分为：封孔剂：3～6g/L，Ni2+：1.0～2.0g/L，封孔温度为55～65℃，PH为6～7；
(5)木纹转印：包括木纹纸封袋、抽真空、固化和冷却操作。水洗晾干的型材，经人工下架后，按型材大小进行裁剪金丝木纹转印膜，一般型材按截面周长加15～20mm，重叠宽度确定裁剪金丝木纹转印膜宽度，型材截面较大或沟槽位较多则按其截面的周长再加20～40mm裁剪金丝木纹转印膜宽度。将印有金丝木纹金属粉末的转印膜套覆于阳极氧化电解黑色着色型材的氧化膜层表面，搭边要在型材的非装饰面或次装饰面上，同时确保封袋平整紧密，保证金丝木纹转印膜无破损，避免抽真空时漏气；
将套好转印膜的型材，抬到木纹炉抽真空输送台上，两端开口分别装到抽真空夹具的管嘴上，拧紧后抽真空，抽真空负压为：0.03～0.05MPa，开启抽真空；
设定热固化工艺参数，热固化炉温度：190～200℃、热固化时间：15～20min，木纹炉输送车自动将型材送入热固化炉，直至金丝木纹转印膜上的图案转移固化至黑色氧化型材表面，完成后脱膜包装。
本实施例的一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺，将铝型材底色电解着色为黑色，并与在其表面转印的金色木纹相结合，使得铝合金木纹纹理立体感强、层次丰富、细腻、效果逼真，具有较强的视觉冲击感和突出的手感，装饰效果逼真，独特；通过对铝型材表面进行阳极氧化处理，在型材外表面形成致密的阳极氧化膜，使得铝型材的凹槽部位膜层均匀；同时，本实施例生产的铝型材产品各项性能优异，在恶劣的室外环境下也具有较好的耐候性。
实施例2：
(1)前处理工序：将坯料铝型材置于化学抛光槽内，控制化学抛光液的配置比例为：85％磷酸50％、97％硫酸28％、硝酸4％，水18％，将型材在抛光液中浸泡4min，浸泡温度为108℃，处理完成后，水洗清洗表面，使坯料铝型材得到高光亮表面；
(2)阳极氧化工序：将步骤(1)中处理处理完成的铝型材放入阳极氧化槽进行电解氧化处理，控制氧化槽槽液中工业硫酸(97％)的浓度为175g/L，温度为19℃，电流密度为1.35A/dm2，氧化时间为40min，然后清洗表面，得到无色透明的阳极氧化膜；
(3)电解着色：阳极氧化后的铝型材进入黑色着色槽进行电解着色处理，控制黑色电解槽液的组分配比为：硫酸亚锡7.5g/L、硼酸12.5g/L、硫酸铝2.0g/L、酒石酸胺1.8g/L、硫代硫酸铵1.8g/L、苯酚酸1.3g/L、抗坏血酸1.2g/L；着色槽液的温度为20℃，着色时间为15min；
(4)中温封孔：将着色完成的铝型材在封孔槽液中进行封孔处理，控制所述封孔槽液主要成分为：封孔剂：4.5g/L，Ni2+：1.5g/L，封孔温度为58℃，PH为6.0；
(5)木纹转印：包括木纹纸封袋、抽真空、固化和冷却操作，其中抽真空负压为0.04MPa，高温处理的温度为195℃，处理时间为18min。
实施例3：
(1)前处理工序：将坯料铝型材置于化学抛光槽内，控制化学抛光液的配置比例为：85％磷酸：45％、97％硫酸：25％、硝酸：2％、水：28％，将铝型材在抛光液中浸泡5min，浸泡温度为95℃，处理完成后，水洗清洗表面，使坯料铝型材得到高光亮表面；
(2)阳极氧化工序：将步骤(1)中处理处理完成的铝型材放入阳极氧化槽进行电解氧化处理，控制氧化槽槽液中工业硫酸(97％)的浓度为200g/L，温度为18℃，电流密度为1.2A/dm2，氧化时间为30min，然后清洗表面，得到无色透明的阳极氧化膜；
(3)电解着色：阳极氧化后的铝型材进入黑色着色槽进行电解着色处理，控制黑色电解槽液的组分配比为硫酸亚锡6g/L、硼酸10g/L、硫酸铝1.8g/L、酒石酸胺2.0g/L、硫代硫酸铵1.5g/L、苯酚酸1.0g/L、抗坏血酸1.0g/L；着色工序的温度为18℃，着色时间为20min；
(4)中温封孔：将着色完成的铝型材在封孔槽液中进行封孔处理，控制所述封孔槽液主要成分为：封孔剂：3g/L，Ni2+：1.0g/L，封孔温度为55℃，PH为6.5；
(5)木纹转印：包括木纹纸封袋、抽真空、固化和冷却操作，其中抽真空负压为0.05MPa，(修改原因：前面提到的负压范围为：0.03-0.05MPa)高温处理的温度为190℃，处理时间为20min。
实施例4：
(1)前处理工序：将坯料铝型材置于化学抛光槽内，控制化学抛光液的配置比例为：85％磷酸：55％、97％硫酸：32％、硝酸：6％、水7％，将型材在抛光液中浸泡3min，浸泡温度为120℃，处理完成后，水洗清洗表面，使坯料铝型材得到高光亮表面；
(2)阳极氧化工序：将步骤(1)中处理处理完成的铝型材放入阳极氧化槽进行电解氧化处理，控制氧化槽槽液中工业硫酸(97％)的浓度为150g/L，温度为20℃，电流密度为1.5A/dm2，氧化时间为40min，然后清洗表面，得到无色透明的阳极氧化膜；
(3)电解着色：阳极氧化后的铝型材进入黑色着色槽进行电解着色处理，控制黑色电解槽液的组分配比为硫酸亚锡9g/L、硼酸15g/L、硫酸铝2.5g/L、酒石酸胺2.0g/L、硫代硫酸铵2.0g/L、苯酚酸1.5g/L、抗坏血酸1.5g/L；着色工序的温度为22℃，着色时间为10min；
(4)中温封孔：将着色完成的铝型材在封孔槽液中进行封孔处理，控制所述封孔槽液主要成分为：封孔剂：6g/L，Ni2+：2.0g/L，封孔温度为65℃，PH为7.0；
(5)木纹转印：包括木纹纸封袋、抽真空、固化和冷却操作，其中抽真空负压为0.03MPa，高温处理的温度为200℃，处理时间为15min。
对比例1为在普通有机涂层热转印木纹性能测试。
表1为本发明实施例2～4与对比例1的性能测试对比。
表1
由上述表1可以看出，本发明实施例2～4的各项性能测试均优于对比例1，因此，本发明提供的铝合金阳极氧化表面黑金木纹工艺及制备出的产品，耐候性好和耐湿热性好，耐磨性强，耐辐射效果好。
由图1可以看出，运用本发明所提出的工艺处理的铝合金木纹表面，因其木纹纹理清晰，黑底承托出金银纹理如行云流水，该产品纹理立体感强、层次丰富、细腻、效果逼真，较强的视觉冲击感和突出的手感，具有较高的装饰效果，在室内耐高温、耐湿热和在室外耐候性、耐紫外辐射效果俱佳，在生产过程中工艺可操作性和稳定性较好，适合批量生产。
本领域技术人员将清楚本发明的范围不限制于以上讨论的示例，有可能对其进行若干改变和修改，而不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围。尽管己经在附图和说明书中详细图示和描述了本发明，但这样的说明和描述仅是说明或示意性的，而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。
Claims (7)
1.一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺，其特征在于，所述铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺包括以下步骤：
前处理工序：首先是将坯料铝型材置于化学抛光槽内，进行化学抛光处理；
阳极氧化处理：前处理后的铝型材进入阳极氧化槽进行电解氧化处理；
电解着色：阳极氧化后的铝型材进入黑色着色槽进行电解着色处理；
中温封孔：将着色完成的铝型材在中温封孔槽液中进行封孔处理；
木纹转印：将木纹图案转印至封孔处理后的铝型材上，制得黑金木纹铝型材产品。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺，其特征在于：所述前处理工序中，所述化学抛光槽液配置比例为：85％磷酸为45～55％、97％硫酸：25～32％、硝酸：2～6％，余量为水；
所述前处理工序的温度为95～120℃，时间为3～5min。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺，其特征在于：所述阳极氧化槽液的槽液配方为：97％的工业硫酸：150～200g/L；
所述阳极氧化处理工序的温度为18～20℃、电流密度为1.2～1.5A/dm2，时间为30～50min。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺，其特征在于：所述电解着色工序中，所述黑色着色槽液配比为：硫酸亚锡6～9g/L、硼酸10～15g/L、硫酸铝1.8～2.5g/L、酒石酸胺1.5～2.0g/L、硫代硫酸铵1.5～2.0g/L、苯酚酸1.0～1.5g/L、抗坏血酸1.0～1.5g/L；
所述电解着色工序的温度为18～22℃，着色时间为10～20min。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺，其特征在于：所述封孔槽液的成分为：封孔剂：3～6g/L，Ni2+：1.0～2.0g/L；
所述中温封孔工序的温度为55～65℃，PH为6.0～7.0。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺，其特征在于：所述木纹转印工序中，将木纹转印膜贴紧型材，后放入固化炉后进行高温处理，其中，高温处理的温度为190～200℃，处理时间为15～20min。
7.一种黑金木纹铝型材产品，其特征在于，该产品使用根据权利要求1-6任一项所述的一种铝合金阳极氧化表面黑金木纹生产工艺制备。
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