CN111058075A - 一种铝合金的阳极氧化电泳工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其包括以下步骤：S1：铝合金抛光处理，S2：脱脂，S3：阳极氧化生成氧化膜，S4：着色，S5：封闭，S6：电泳涂层，S7：固化处理。本发明设计了一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，在实际使用时，通过对铝合金进行阳极氧化电泳，在其表面形成一层无色透明的阳极氧化膜，使其具有耐热、耐酸碱性，而且在电泳工艺中，在铝合金进行阳极氧化电泳后，再对其进行电泳涂层，采用环保型高光泽的阳极电泳槽液对铝合金进行电泳涂层，在铝合金的外表面形成一层高光泽且各项性能优异的涂层，可以使铝合金的表面具有光泽性，且具有耐腐蚀、耐氧化性，同时进一步提高了铝合金的美观性。

Description

一种铝合金的阳极氧化电泳工艺
技术领域
本发明涉及铝合金阳极氧化电泳技术领域，具体是一种铝合金的阳极氧化电泳工艺。
背景技术
阳极氧化是现代最基本和最通用的表面处理的方法。阳极氧化可分为普通阳极氧化和硬质阳极氧化。金属电解着色所获得的色膜具有良好的耐磨、耐晒、耐热和耐蚀性，广泛应用于现代建筑铝型材的装饰防蚀，然而，阳极氧化膜具有很高孔隙率和吸附能力，容易受污染和腐蚀介质侵蚀，心须进行封孔处理，以提高耐蚀性、抗污染能力和固定色素体，铝型材电解着色电泳涂装产品因具有良好的防护性和装饰性，在建筑行业应用广泛。
现有铝合金的阳极氧化电泳表面线纹明显，且表面硬度较低，耐磨性差，耐酸碱腐蚀及抗老化性能一般，无法满足很多特定的要求，使铝合金的使用范围狭窄。因此，本领域技术人员提供了一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其包括以下步骤：
S1：铝合金抛光处理，先对粗胚的铝合金进行机械抛光处理，进行溢流水洗，再利用化学抛光处理；
S2：脱脂，将S1处理后的铝合金表面的油污和灰尘除去，采用浓度在150-160g/L的硫酸，温度控制在25-35℃，时间为1-3min，然后通过流动水对脱脂后的铝合金进行水洗，常温控制；
S3：阳极氧化生成氧化膜，将S2处理后的铝合金在阳极氧化槽液中进行阳极氧化处理，得到无色透明的阳极氧化膜，然后进行溢流水洗；
S4：着色，在S3结束后，将经过阳极氧化处理后的铝合金放入着色槽内进行染色或电解着色；
S5：封闭，将染色好的铝合金在封孔槽中进行封孔处理，处理后进行溢流水洗；
S6：电泳涂层，在S5结束后，可对染色好的铝合金放入电泳槽液内进行电泳涂层，在其表面形成一层涂膜；
S7：固化处理，在S6结束后，对铝合金表面的保护层进行溢流水洗，晾干，再进行固化处理，固化温度为180-200℃，时间在20-30min，即可获得成品。
作为本发明进一步的方案：所述S3中的氧化槽液的工艺条件为：H2SO4:150-180g/L、AL离子5-15g/L，温度在18-20℃，电流为1.5A/dm2，时间为20min。
作为本发明再进一步的方案：所述S4中的电解着色的工艺条件为：SnSO4:7-10g/L、NiSO4·6H2O:20-30g/L、添加剂:7-10g/L、H2SO4:15-20g/L，PH:0.6-1，温度在15-25℃，电压：14-18V，时间为20S-15min。
作为本发明再进一步的方案：所述S5的封孔槽的主要成份：氧化镍:3-7g/L，温度在25-28℃，pH值为5-7。
作为本发明再进一步的方案：所述S5中水洗有两次，一次热水洗，一次纯水洗，其中热水洗温度为60-70℃，时间为3-5min。
作为本发明再进一步的方案：所述S6中的电泳槽液的组份为：异丙醇6-10份、丁基溶纤剂20-40份、叔碳酸缩水甘油酯5-15份、丙烯酸5-12份、丙烯酸正丁酯20-40份、甲基丙烯酸正丁酯30-35份、苯乙烯2-10份、丙烯酸乙-羟丙酯10-25份、丙烯酸树脂液2-8份、氨基树脂1-5份、三乙胺3-8份、催化剂1-5份和去离子水10-20份。
作为本发明再进一步的方案：所述S6中的电泳槽液的组份为：异丙醇7-9份、丁基溶纤剂25-35份、叔碳酸缩水甘油酯7-13份、丙烯酸8-11份、丙烯酸正丁酯25-35份、甲基丙烯酸正丁酯31-34份、苯乙烯5-8份、丙烯酸乙-羟丙酯15-23份、丙烯酸树脂液3-6份、氨基树脂2-4份、三乙胺4-7份、催化剂2-4份和去离子水12-17份。
作为本发明再进一步的方案：所述S6中的电泳槽液的组份为：异丙醇8份、丁基溶纤剂30份、叔碳酸缩水甘油酯10份、丙烯酸10份、丙烯酸正丁酯30份、甲基丙烯酸正丁酯33份、苯乙烯7份、丙烯酸乙-羟丙酯20份、丙烯酸树脂液4份、氨基树脂3份、三乙胺5份、催化剂3份和去离子水15份。
作为本发明再进一步的方案：所述电泳槽液的制备为以下步骤：
S1：将异丙醇、丁基溶纤剂和叔碳酸缩水甘油酯依次放入反应瓶中进行均匀搅拌，时间为15min；
S2：再将丙烯酸、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯和丙烯酸乙-羟丙酯依次放入搅拌器中进行均匀混合，在混合后3h内滴入反应瓶内，并维持反应温度在70-90℃下，反应1.5h后进行冷却，得到丙烯酸树脂；
S3：在S2中所得丙烯酸树脂固体分为63-67％，酸值为62-68mg KOH/g的透明粘稠的丙烯酸树脂液，在反应瓶加入丙烯酸树脂液、氨基树脂，搅拌30min并混合均匀后，加入三乙胺和催化剂再次搅拌30min，再加入去离子水使水分散均匀，得到固体分为2～10％的电泳槽液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计了一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，在实际使用时，通过对铝合金进行阳极氧化电泳，在其表面形成一层无色透明的阳极氧化膜，使其具有耐热、耐酸碱性，而且在电泳工艺中，在铝合金进行阳极氧化电泳后，再对其进行电泳涂层，采用环保型高光泽的阳极电泳槽液对铝合金进行电泳涂层，在铝合金的外表面形成一层高光泽且各项性能优异的涂层，可以使铝合金的表面具有光泽性，且具有耐腐蚀、耐氧化性，同时进一步提高了铝合金的美观性。
附图说明
图1为一种铝合金的阳极氧化电泳工艺的结构示意图；
图2为一种铝合金的阳极氧化电泳工艺中电泳涂层中的电泳槽液的制备流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其包括以下步骤：
S1：铝合金抛光处理，先对粗胚的铝合金进行机械抛光处理，进行溢流水洗，再利用化学抛光处理；
S2：脱脂，将S1处理后的铝合金表面的油污和灰尘除去，采用浓度在150-160g/L的硫酸，温度控制在25-35℃，时间为1-3min，然后通过流动水对脱脂后的铝合金进行水洗，常温控制；
S3：阳极氧化生成氧化膜，将S2处理后的铝合金在阳极氧化槽液中进行阳极氧化处理，得到无色透明的阳极氧化膜，然后进行溢流水洗；
S4：着色，在S3结束后，将经过阳极氧化处理后的铝合金放入着色槽内进行染色或电解着色；
S5：封闭，将染色好的铝合金在封孔槽中进行封孔处理，处理后进行溢流水洗；
S6：电泳涂层，在S5结束后，可对染色好的铝合金放入电泳槽液内进行电泳涂层，在其表面形成一层涂膜；
S7：固化处理，在S6结束后，对铝合金表面的保护层进行溢流水洗，晾干，再进行固化处理，固化温度为180-200℃，时间在20-30min，即可获得成品。
进一步的，在S3中的氧化槽液的工艺条件为：H2SO4:150-180g/L、AL离子5-15g/L，温度在18-20℃，电流为1.5A/dm2，时间为20min。
再进一步的，在S4中的电解着色的工艺条件为：SnSO4:7-10g/L、NiSO4·6H2O:20-30g/L、添加剂:7-10g/L、H2SO4:15-20g/L，PH:0.6-1，温度在15-25℃，电压：14-18V，时间为20S-15min。
再进一步的，在S5的封孔槽的主要成份：氧化镍:3-7g/L，温度在25-28℃，pH值为5-7。
再进一步的，S5中水洗有两次，一次热水洗，一次纯水洗，其中热水洗温度为60-70℃，时间为3-5min。
再进一步的，在S6中的电泳槽液的组份为：异丙醇6-10份、丁基溶纤剂20-40份、叔碳酸缩水甘油酯5-15份、丙烯酸5-12份、丙烯酸正丁酯20-40份、甲基丙烯酸正丁酯30-35份、苯乙烯2-10份、丙烯酸乙-羟丙酯10-25份、丙烯酸树脂液2-8份、氨基树脂1-5份、三乙胺3-8份、催化剂1-5份和去离子水10-20份。
再进一步的，电泳槽液的制备为以下步骤：
S1：将异丙醇、丁基溶纤剂和叔碳酸缩水甘油酯依次放入反应瓶中进行均匀搅拌，时间为15min；
S2：再将丙烯酸、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯和丙烯酸乙-羟丙酯依次放入搅拌器中进行均匀混合，在混合后3h内滴入反应瓶内，并维持反应温度在70-90℃下，反应1.5h后进行冷却，得到丙烯酸树脂；
S3：在S2中所得丙烯酸树脂固体分为63-67％，酸值为62-68mg KOH/g的透明粘稠的丙烯酸树脂液，在反应瓶加入丙烯酸树脂液、氨基树脂，搅拌30min并混合均匀后，加入三乙胺和催化剂再次搅拌30min，再加入去离子水使水分散均匀，得到固体分为2～10％的电泳槽液。
实施例2
一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其包括以下步骤：
S1：铝合金抛光处理，先对粗胚的铝合金进行机械抛光处理，进行溢流水洗，再利用化学抛光处理；
S2：脱脂，将S1处理后的铝合金表面的油污和灰尘除去，采用浓度在150-160g/L的硫酸，温度控制在25-35℃，时间为1-3min，然后通过流动水对脱脂后的铝合金进行水洗，常温控制；
S3：阳极氧化生成氧化膜，将S2处理后的铝合金在阳极氧化槽液中进行阳极氧化处理，得到无色透明的阳极氧化膜，然后进行溢流水洗；
S4：着色，在S3结束后，将经过阳极氧化处理后的铝合金放入着色槽内进行染色或电解着色；
S5：封闭，将染色好的铝合金在封孔槽中进行封孔处理，处理后进行溢流水洗；
S6：电泳涂层，在S5结束后，可对染色好的铝合金放入电泳槽液内进行电泳涂层，在其表面形成一层涂膜；
S7：固化处理，在S6结束后，对铝合金表面的保护层进行溢流水洗，晾干，再进行固化处理，固化温度为180-200℃，时间在20-30min，即可获得成品。
进一步的，在S3中的氧化槽液的工艺条件为：H2SO4:150-180g/L、AL离子5-15g/L，温度在18-20℃，电流为1.5A/dm2，时间为20min。
再进一步的，在S4中的电解着色的工艺条件为：SnSO4:7-10g/L、NiSO4·6H2O:20-30g/L、添加剂:7-10g/L、H2SO4:15-20g/L，PH:0.6-1，温度在15-25℃，电压：14-18V，时间为20S-15min。
再进一步的，在S5的封孔槽的主要成份：氧化镍:3-7g/L，温度在25-28℃，pH值为5-7。
再进一步的，S5中水洗有两次，一次热水洗，一次纯水洗，其中热水洗温度为60-70℃，时间为3-5min。
再进一步的，在S6中的电泳槽液的组份为：异丙醇7-9份、丁基溶纤剂25-35份、叔碳酸缩水甘油酯7-13份、丙烯酸8-11份、丙烯酸正丁酯25-35份、甲基丙烯酸正丁酯31-34份、苯乙烯5-8份、丙烯酸乙-羟丙酯15-23份、丙烯酸树脂液3-6份、氨基树脂2-4份、三乙胺4-7份、催化剂2-4份和去离子水12-17份。
再进一步的，电泳槽液的制备为以下步骤：
S1：将异丙醇、丁基溶纤剂和叔碳酸缩水甘油酯依次放入反应瓶中进行均匀搅拌，时间为15min；
S2：再将丙烯酸、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯和丙烯酸乙-羟丙酯依次放入搅拌器中进行均匀混合，在混合后3h内滴入反应瓶内，并维持反应温度在70-90℃下，反应1.5h后进行冷却，得到丙烯酸树脂；
S3：在S2中所得丙烯酸树脂固体分为63-67％，酸值为62-68mg KOH/g的透明粘稠的丙烯酸树脂液，在反应瓶加入丙烯酸树脂液、氨基树脂，搅拌30min并混合均匀后，加入三乙胺和催化剂再次搅拌30min，再加入去离子水使水分散均匀，得到固体分为2～10％的电泳槽液。
实施例3
一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其包括以下步骤：
S1：铝合金抛光处理，先对粗胚的铝合金进行机械抛光处理，进行溢流水洗，再利用化学抛光处理；
S2：脱脂，将S1处理后的铝合金表面的油污和灰尘除去，采用浓度在150-160g/L的硫酸，温度控制在25-35℃，时间为1-3min，然后通过流动水对脱脂后的铝合金进行水洗，常温控制；
S3：阳极氧化生成氧化膜，将S2处理后的铝合金在阳极氧化槽液中进行阳极氧化处理，得到无色透明的阳极氧化膜，然后进行溢流水洗；
S4：着色，在S3结束后，将经过阳极氧化处理后的铝合金放入着色槽内进行染色或电解着色；
S5：封闭，将染色好的铝合金在封孔槽中进行封孔处理，处理后进行溢流水洗；
S6：电泳涂层，在S5结束后，可对染色好的铝合金放入电泳槽液内进行电泳涂层，在其表面形成一层涂膜；
S7：固化处理，在S6结束后，对铝合金表面的保护层进行溢流水洗，晾干，再进行固化处理，固化温度为180-200℃，时间在20-30min，即可获得成品。
进一步的，在S3中的氧化槽液的工艺条件为：H2SO4:150-180g/L、AL离子5-15g/L，温度在18-20℃，电流为1.5A/dm2，时间为20min。
再进一步的，在S4中的电解着色的工艺条件为：SnSO4:7-10g/L、NiSO4·6H2O:20-30g/L、添加剂:7-10g/L、H2SO4:15-20g/L，PH:0.6-1，温度在15-25℃，电压：14-18V，时间为20S-15min。
再进一步的，在S5的封孔槽的主要成份：氧化镍:3-7g/L，温度在25-28℃，pH值为5-7。
再进一步的，S5中水洗有两次，一次热水洗，一次纯水洗，其中热水洗温度为60-70℃，时间为3-5min。
再进一步的，在S6中的电泳槽液的组份为：异丙醇8份、丁基溶纤剂30份、叔碳酸缩水甘油酯10份、丙烯酸10份、丙烯酸正丁酯30份、甲基丙烯酸正丁酯33份、苯乙烯7份、丙烯酸乙-羟丙酯20份、丙烯酸树脂液4份、氨基树脂3份、三乙胺5份、催化剂3份和去离子水15份。
再进一步的，电泳槽液的制备为以下步骤：
S1：将异丙醇、丁基溶纤剂和叔碳酸缩水甘油酯依次放入反应瓶中进行均匀搅拌，时间为15min；
S2：再将丙烯酸、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯和丙烯酸乙-羟丙酯依次放入搅拌器中进行均匀混合，在混合后3h内滴入反应瓶内，并维持反应温度在70-90℃下，反应1.5h后进行冷却，得到丙烯酸树脂；
S3：在S2中所得丙烯酸树脂固体分为63-67％，酸值为62-68mg KOH/g的透明粘稠的丙烯酸树脂液，在反应瓶加入丙烯酸树脂液、氨基树脂，搅拌30min并混合均匀后，加入三乙胺和催化剂再次搅拌30min，再加入去离子水使水分散均匀，得到固体分为2～10％的电泳槽液。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
S1：铝合金抛光处理，先对粗胚的铝合金进行机械抛光处理，进行溢流水洗，再利用化学抛光处理；
S2：脱脂，将S1处理后的铝合金表面的油污和灰尘除去，采用浓度在150-160g/L的硫酸，温度控制在25-35℃，时间为1-3min，然后通过流动水对脱脂后的铝合金进行水洗，常温控制；
S3：阳极氧化生成氧化膜，将S2处理后的铝合金在阳极氧化槽液中进行阳极氧化处理，得到无色透明的阳极氧化膜，然后进行溢流水洗；
S4：着色，在S3结束后，将经过阳极氧化处理后的铝合金放入着色槽内进行染色或电解着色；
S5：封闭，将染色好的铝合金在封孔槽中进行封孔处理，处理后进行溢流水洗；
S6：电泳涂层，在S5结束后，可对染色好的铝合金放入电泳槽液内进行电泳涂层，在其表面形成一层涂膜；
S7：固化处理，在S6结束后，对铝合金表面的保护层进行溢流水洗，晾干，再进行固化处理，固化温度为180-200℃，时间在20-30min，即可获得成品。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其特征在于，所述S3中的氧化槽液的工艺条件为：H2SO4:150-180g/L、AL离子5-15g/L，温度在18-20℃，电流为1.5A/dm2，时间为20min。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其特征在于，所述S4中的电解着色的工艺条件为：SnSO4:7-10g/L、NiSO4·6H2O:20-30g/L、添加剂:7-10g/L、H2SO4:15-20g/L，PH:0.6-1，温度在15-25℃，电压：14-18V，时间为20S-15min。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其特征在于，所述S5的封孔槽的主要成份：氧化镍:3-7g/L，温度在25-28℃，pH值为5-7。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其特征在于，所述S5中水洗有两次，一次热水洗，一次纯水洗，其中热水洗温度为60-70℃，时间为3-5min。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其特征在于，所述S6中的电泳槽液的组份为：异丙醇6-10份、丁基溶纤剂20-40份、叔碳酸缩水甘油酯5-15份、丙烯酸5-12份、丙烯酸正丁酯20-40份、甲基丙烯酸正丁酯30-35份、苯乙烯2-10份、丙烯酸乙-羟丙酯10-25份、丙烯酸树脂液2-8份、氨基树脂1-5份、三乙胺3-8份、催化剂1-5份和去离子水10-20份。
7.根据权利要求1所述的一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其特征在于，所述S6中的电泳槽液的组份为：异丙醇7-9份、丁基溶纤剂25-35份、叔碳酸缩水甘油酯7-13份、丙烯酸8-11份、丙烯酸正丁酯25-35份、甲基丙烯酸正丁酯31-34份、苯乙烯5-8份、丙烯酸乙-羟丙酯15-23份、丙烯酸树脂液3-6份、氨基树脂2-4份、三乙胺4-7份、催化剂2-4份和去离子水12-17份。
8.根据权利要求1所述的一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其特征在于，所述S6中的电泳槽液的组份为：异丙醇8份、丁基溶纤剂30份、叔碳酸缩水甘油酯10份、丙烯酸10份、丙烯酸正丁酯30份、甲基丙烯酸正丁酯33份、苯乙烯7份、丙烯酸乙-羟丙酯20份、丙烯酸树脂液4份、氨基树脂3份、三乙胺5份、催化剂3份和去离子水15份。
9.根据权利要求6所述的一种铝合金的阳极氧化电泳工艺，其特征在于，所述电泳槽液的制备为以下步骤：
S1：将异丙醇、丁基溶纤剂和叔碳酸缩水甘油酯依次放入反应瓶中进行均匀搅拌，时间为15min；
S2：再将丙烯酸、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯和丙烯酸乙-羟丙酯依次放入搅拌器中进行均匀混合，在混合后3h内滴入反应瓶内，并维持反应温度在70-90℃下，反应1.5h后进行冷却，得到丙烯酸树脂；
S3：在S2中所得丙烯酸树脂固体分为63-67％，酸值为62-68mg KOH/g的透明粘稠的丙烯酸树脂液，在反应瓶加入丙烯酸树脂液、氨基树脂，搅拌30min并混合均匀后，加入三乙胺和催化剂再次搅拌30min，再加入去离子水使水分散均匀，得到固体分为2～10％的电泳槽液。
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CN111364082A (zh) * 2020-04-28 2020-07-03 国际铝业(厦门)有限公司 一种彩色铝型材表面氧化着色处理工艺
CN112663107A (zh) * 2020-10-28 2021-04-16 江苏和兴汽车科技有限公司 一种砂面哑黑高耐腐蚀铝合金表面处理方法
CN115787033A (zh) * 2022-12-08 2023-03-14 苏州华远纳米科技有限公司 一种通过电泳仿阳极氧化效果的装饰面板及其加工工艺

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