CN111519175B - 一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法 - Google Patents

一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，包括以下步骤：(1)预处理：对黄铜制品表面进行喷砂处理或化学酸洗处理，然后用百洁布在水中进一步打磨清洁，然后用清水冲洗干净并吹干；(2)配制金黄色化学着色液；(3)表面着色：将步骤(1)处理后的黄铜制品用火焰喷枪均匀加热并维持其表面温度达在120‑150℃，用喷壶或者毛刷将金黄色化学着色液在黄铜制品表面均匀喷涂或刷涂多次，直到黄铜制品表面出现均匀的金黄色着色层为止，最后用清水冲洗黄铜制品表面；(4)后处理：用石蜡或清漆对黄铜制品表面进行封闭。本发明工艺相对简单，流程短，成膜的色泽均匀一致，色膜牢固，污染小，成本低。

Description

一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法
技术领域
本发明涉及铜制品加工技术领域，特别涉及一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法。
背景技术
众所周知，铜是人类发现最早的金属之一，具有稍硬、极坚韧、耐磨损和很好的延展性，导热和导电性能较好。铜及黄铜合金的制品已经广泛运用于电力、电工、热工、化工、仪表、造船和机械制造等领域。黄铜是由铜和锌所组成的合金，黄铜具有良好的机械性能和铸造性能有较强的耐磨性能，在五金、装饰装潢、灯具、标牌、钟表、首饰、工艺品等领域的应用更广。
金属表面化学着色氧化膜的制备一般采用化学法和电化学法两种，近几年来国内外关于黄铜表面制备古铜色，古铜黑色，铜绿色等氧化膜的报道较多，而金黄色(仿金色)氧化膜制备通常采用氰化物仿金电镀或浸渍着色或真空镀仿金的方法，工艺流程相对复杂，且成本高，污染大。
发明内容
本发明的目的在于解决现有铜表面金黄色氧化膜加工存在的上述问题，提供一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，工艺相对简单，流程短，成膜的色泽均匀一致，色膜牢固，污染小，成本低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，包括以下步骤：
(1)预处理：对黄铜制品表面进行喷砂处理或化学酸洗处理，去除表面氧化层和油污，然后用百洁布在水中进一步打磨清洁，然后用清水冲洗干净并吹干；
(2)配制金黄色化学着色液；
(3)表面着色：将步骤(1)处理后的黄铜制品用火焰喷枪均匀加热并维持其表面温度达在120-150℃，用喷壶或者毛刷将金黄色化学着色液在黄铜制品表面均匀喷涂或刷涂多次，直到黄铜制品表面出现均匀的金黄色着色层为止，最后用清水冲洗黄铜制品表面以除去表面浮灰；(4)后处理：用石蜡或清漆对黄铜制品表面进行封闭。
本发明选择黄铜作为加工对象，黄铜本身与金色接近，作为基材更容易加工形成逼真的金色效果，本发明在黄铜表面进一步加工金黄色氧化膜，两者叠加，仿金色效果好。
作为优选，所述金黄色化学着色液的配方为：水性黄色金属络合染料(如温州爱得卡化工有限公司，型号为Yellow82水性黄色金属络合染料；或温州奥特莱化工有限公司，型号为AT112水性黄色金属络合染料等)5-20克/升，重铬酸钠1-6克/升，酒石酸0-3克/升，柠檬酸0-5克/升，渗透剂JFC0.1-0.3克/升，乙醇(95％)10-20ml/L，水余量。
针对金黄色着色，本发明设计了特定的着色液，形成金黄色以水性黄色金属络合染料为主要原料，常规情况下，水性黄色金属络合染料主要用于一般涂料产品，能形成金黄色效果的物质有很多，本发明选择水性黄色金属络合染料主要考虑与黄铜的结合能力以及其本身的耐热性能，一般的染料承受不了火焰高温加工，无法形成金黄色反而成为黑色，水性黄色金属络合染料环保性能好，更适用于高温加工，其次，其与黄铜的结合力好，能与铜表面进行温和的络合反应，并形成氧化膜，重铬酸钠为强氧化剂，能加快氧化膜的形成，酒石酸、柠檬酸能轻微腐蚀铜表面，从而加速络合反应，本发明着色液中还加入乙醇，进一步增加金属络合染料在水中的溶解性，能够改善染料展色性和着色均匀性。
作为优选，所述金黄色化学着色液的配方为：水性黄色金属络合染料8-15克/升，重铬酸钠2-5克/升，酒石酸1-2克/升，柠檬酸1-3克/升，渗透剂JFC 0.1-0.3克/升，乙醇10-20ml/L，水余量。
作为优选，步骤(3)用喷壶或者毛刷将金黄色化学着色液在黄铜制品表面均匀喷涂或刷涂40-100次。
作为优选，步骤(3)用喷壶或者毛刷将金黄色化学着色液在黄铜制品表面均匀喷涂或刷涂60-80次。
作为优选，所述黄铜制品的铜含量为58-68％。限定铜含量非常关键，铜含量与制品最终的颜色效果、氧化膜颜色层的均匀性和氧化膜附着力有关。铜含量为58％至68％的黄铜的本色为黄色，更有利于制成仿金色氧化膜；这样的铜含量也有利于制做颜色均匀和良好附着力的着色氧化膜。
作为优选，所述化学酸洗处理的化学酸洗液的配方为：浓硫酸(98％)100～120mL/L，浓盐酸(36％)30～50mL/L，尿素6～9g/L，OP-10乳化剂0.8～1.2mL/L，水余量。化学酸洗采用常温浸泡或常温喷淋，时间约3-5分钟。
作为优选，步骤(4)用石蜡表面封闭是将步骤(3)表面着色后的黄铜制品表面温度控制在40-60℃下涂刷蜡层，然后温度降至室温后用干净软布擦拭至表面光亮。
本发明的方法具有以下特点：
1、采用化学热着色的方法在黄铜制品表面加工金黄色氧化膜，厚度约5-10微米。
2、设计了特定的金黄色化学着色液，从而形成着色均匀，着色效果好，色膜牢固，污染小，成本低的氧化膜。
3、选择了特定铜含量的黄铜，保证了金黄色颜色的呈现以及着色均匀和氧化膜附着力。
附图说明
图1是本发明的方法加工的铜香炉产品的一种示意图。
图2是本发明的方法加工的铜猪产品的一种示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
本发明的加工对象黄铜制品的铜含量均在58-68％范围内。
实施例1：
一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，包括以下步骤：
(1)预处理：对黄铜制品表面进行喷砂处理，去除表面氧化层和油污，然后用百洁布在水中进一步打磨清洁，然后用清水冲洗干净并吹干。
(2)配制金黄色化学着色液，所述金黄色化学着色液的配方为：水性黄色金属络合染料5克/升，重铬酸钠1克/升，柠檬酸1克/升，渗透剂JFC 0.1克/升，乙醇10(95％)ml/L，水余量。
(3)表面着色：将步骤(1)处理后的黄铜制品用火焰喷枪均匀加热并维持其表面温度达在120-150℃，用喷壶将金黄色化学着色液在黄铜制品表面均匀喷涂90-100次，直到黄铜制品表面出现均匀的金黄色着色层为止，最后用清水冲洗黄铜制品表面以除去表面浮灰；(4)后处理：将步骤(3)表面着色后的黄铜制品表面温度控制在40-60℃下涂刷蜡层，然后温度降至室温后用干净软布擦拭至表面光亮。
实施例2：
一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，包括以下步骤：
(1)预处理：对黄铜制品表面进行喷砂处理，去除表面氧化层和油污，然后用百洁布在水中进一步打磨清洁，然后用清水冲洗干净并吹干。
(2)配制金黄色化学着色液，所述金黄色化学着色液的配方为：水性黄色金属络合染料20克/升，重铬酸钠6克/升，酒石酸3克/升，渗透剂JFC 0.3克/升，乙醇(95％)20ml/L，水余量。
(3)表面着色：将步骤(1)处理后的黄铜制品用火焰喷枪均匀加热并维持其表面温度达在120-150℃，用毛刷将金黄色化学着色液在黄铜制品表面均匀刷涂40-50次，直到黄铜制品表面出现均匀的金黄色着色层为止，最后用清水冲洗黄铜制品表面以除去表面浮灰；
(4)后处理：用清漆对黄铜制品表面进行封闭。
实施例3：
一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，包括以下步骤：
(1)预处理：对黄铜制品表面进行化学酸洗处理，去除表面氧化层和油污，然后用百洁布在水中进一步打磨清洁，然后用清水冲洗干净并吹干。化学酸洗采用常温浸泡，时间约5分钟。所述化学酸洗处理的化学酸洗液的配方为：浓硫酸(98％)100mL/L，浓盐酸(36％)30mL/L，尿素6g/L，OP-10乳化剂0.8mL/L，水余量。
(2)配制金黄色化学着色液，所述金黄色化学着色液的配方为：水性黄色金属络合染料8克/升，重铬酸钠2克/升，酒石酸1克/升，柠檬酸1克/升，渗透剂JFC 0.1克/升，乙醇(95％)10ml/L，水余量。
(3)表面着色：将步骤(1)处理后的黄铜制品用火焰喷枪均匀加热并维持其表面温度达在120-150℃，用喷壶将金黄色化学着色液在黄铜制品表面均匀喷涂80-90次，直到黄铜制品表面出现均匀的金黄色着色层为止，最后用清水冲洗黄铜制品表面以除去表面浮灰；
(4)后处理：将步骤(3)表面着色后的黄铜制品表面温度控制在40-60℃下涂刷蜡层，然后温度降至室温后用干净软布擦拭至表面光亮。
实施例4：
一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，包括以下步骤：
(1)预处理：对黄铜制品表面进行化学酸洗处理，去除表面氧化层和油污，然后用百洁布在水中进一步打磨清洁，然后用清水冲洗干净并吹干。所述化学酸洗处理的化学酸洗液的配方为：浓硫酸(98％)120mL/L，浓盐酸(36％)50mL/L，尿素9g/L，OP-10乳化剂1.2mL/L，水余量。化学酸洗采用常温喷淋，时间约3分钟。
(2)配制金黄色化学着色液，所述金黄色化学着色液的配方为：水性黄色金属络合染料15克/升，重铬酸钠5克/升，酒石酸2克/升，柠檬酸3克/升，渗透剂JFC 0.3克/升，乙醇(95％)20ml/L，水余量。
(3)表面着色：将步骤(1)处理后的黄铜制品用火焰喷枪均匀加热并维持其表面温度达在120-150℃，用喷壶将金黄色化学着色液在黄铜制品表面均匀喷涂50-60次，直到黄铜制品表面出现均匀的金黄色着色层为止，最后用清水冲洗黄铜制品表面以除去表面浮灰；
(4)后处理：用清漆对黄铜制品表面进行封闭。
实施例5：
一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，包括以下步骤：
(1)预处理：对黄铜制品表面进行化学酸洗处理，去除表面氧化层和油污，然后用百洁布在水中进一步打磨清洁，然后用清水冲洗干净并吹干。所述化学酸洗处理的化学酸洗液的配方为：浓硫酸110mL/L，浓盐酸40mL/L，尿素7g/L，OP-10乳化剂1mL/L，水余量。化学酸洗采用常温浸泡，时间约4分钟。
(2)配制金黄色化学着色液，所述金黄色化学着色液的配方为：水性黄色金属络合染料12克/升，重铬酸钠3克/升，酒石酸1.5克/升，柠檬酸2克/升，渗透剂JFC 0.2克/升，乙醇(95％)15ml/L，水余量。
(3)表面着色：将步骤(1)处理后的黄铜制品用火焰喷枪均匀加热并维持其表面温度达在120-150℃，用喷壶将金黄色化学着色液在黄铜制品表面均匀喷涂60-70次，直到黄铜制品表面出现均匀的金黄色着色层为止，最后用清水冲洗黄铜制品表面以除去表面浮灰；
(4)后处理：将步骤(3)表面着色后的黄铜制品表面温度控制在40-60℃下涂刷蜡层，然后温度降至室温后用干净软布擦拭至表面光亮。
本发明的方法加工的黄铜制品效果见图1-2，氧化膜着色层色泽金黄透亮，仿金效果优良，着色后的制品具有良好的金属质感。本发明还能用于铜含量在95％以上的紫铜材料上，由于含铜量高，基体颜色体现为紫红色颜色，采用本发明的加工方法，着色也很均匀，附着力良好，但由于基体颜色的不同，最终的颜色体现为透一些红色的黄颜色。
本发明具有以下优点：
1、氧化膜着色层色泽金黄透亮，仿金效果优良，色泽相当于18-24K金色膜；
2、氧化膜着色层具有良好的耐蚀性和一定的耐磨性；
3、由于采用火焰加热表面着色工艺，氧化膜着色层颜色稳定，耐候和耐温性能好，表面包浆效果良好；
4、由于采用了金属络合透明染料作为主着色剂，氧化膜着色层透明性良好，着色后的制品具有良好的金属质感；
5、制备工艺相对简单，氧化膜着色层与基材的结合力强。
氧化膜着色层测试(试验样品长200mm*宽30mm*厚度1.2mm)：
Figure BDA0002531151250000051
Figure BDA0002531151250000061
上述实施例并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）预处理：对黄铜制品表面进行喷砂处理或化学酸洗处理，去除表面氧化层和油污，然后用百洁布在水中进一步打磨清洁，然后用清水冲洗干净并吹干；
（2）配制金黄色化学着色液；所述金黄色化学着色液的配方为：水性黄色金属络合染料5-20克/升，重铬酸钠1-6克/升，酒石酸0-3克/升，柠檬酸0-5克/升，渗透剂JFC0.1-0.3克/升，乙醇10-20ml/L，水余量；
（3）表面着色：将步骤（1）处理后的黄铜制品用火焰喷枪均匀加热并维持其表面温度达在120-150℃，用喷壶或者毛刷将金黄色化学着色液在黄铜制品表面均匀喷涂或刷涂多次，直到黄铜制品表面出现均匀的金黄色着色层为止，最后用清水冲洗黄铜制品表面以除去表面浮灰；
（4）后处理：用石蜡或清漆对黄铜制品表面进行封闭。
2.根据权利要求1所述的一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，其特征在于：所述金黄色化学着色液的配方为：水性黄色金属络合染料8-15克/升，重铬酸钠2-5克/升，酒石酸1-2克/升，柠檬酸1-3克/升，渗透剂JFC 0.1-0.3克/升，乙醇10-20ml/L，水余量。
3.根据权利要求1所述的一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，其特征在于：步骤（3）用喷壶或者毛刷将金黄色化学着色液在黄铜制品表面均匀喷涂或刷涂40-100次。
4.根据权利要求3所述的一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，其特征在于：步骤（3）用喷壶或者毛刷将金黄色化学着色液在黄铜制品表面均匀喷涂或刷涂60-80次。
5.根据权利要求1所述的一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，其特征在于：所述黄铜制品的铜含量为58-68%。
6.根据权利要求1所述的一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，其特征在于：所述化学酸洗处理的化学酸洗液的配方为：浓硫酸100 ~ 120 mL/L，浓盐酸30 ~ 50 mL/L，尿素6 ~ 9 g/L，OP-10乳化剂0.8 ~ 1.2 mL/L，水余量。
7.根据权利要求1所述的一种黄铜制品表面金黄色氧化膜的加工方法，其特征在于：步骤（4）用石蜡表面封闭是将步骤（3）表面着色后的黄铜制品表面温度控制在40-60℃下涂刷蜡层，然后温度降至室温后用干净软布擦拭至表面光亮。
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