CN113668030B - 一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法 - Google Patents

一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113668030B
CN113668030B CN202110928623.5A CN202110928623A CN113668030B CN 113668030 B CN113668030 B CN 113668030B CN 202110928623 A CN202110928623 A CN 202110928623A CN 113668030 B CN113668030 B CN 113668030B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrochemical
coloring
reaming
electrophoresis
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110928623.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113668030A (zh
Inventor
陈康东
别小卫
李英平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Hexing Automotive Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Hexing Automotive Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Hexing Automotive Technology Co Ltd filed Critical Jiangsu Hexing Automotive Technology Co Ltd
Priority to CN202110928623.5A priority Critical patent/CN113668030B/zh
Publication of CN113668030A publication Critical patent/CN113668030A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113668030B publication Critical patent/CN113668030B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F17/00—Multi-step processes for surface treatment of metallic material involving at least one process provided for in class C23 and at least one process covered by subclass C21D or C22F or class C25
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/16—Pretreatment, e.g. desmutting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/20—Electrolytic after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/20—Electrolytic after-treatment
    • C25D11/22—Electrolytic after-treatment for colouring layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/22—Servicing or operating apparatus or multistep processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02—Etching
    • C25F3/04—Etching of light metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/16—Polishing
    • C25F3/18—Polishing of light metals
    • C25F3/20—Polishing of light metals of aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法，属于铝合金表面处理技术领域。本发明公开了一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法，包括对铝合金制品进行超声波清洗、刻蚀、电化学抛光、阳极氧化、电化学扩孔、电解着色、电泳和固化；其中电化学扩孔为直流‑交流电化学扩孔，电解着色为直流‑交流着色。并且电化学扩孔过程中通直流电的时间与通交流电的时间不同。

Description

一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法
技术领域
本发明属于铝合金表面处理技术领域，涉及一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法。
背景技术
铝及其合金由于重量轻、延展性好、易强化、耐腐蚀、导电好等优越性能，被广泛应用于工业中，随着铝及其合金表面技术的不断发展，其处理方法也很多。铝合金阳极氧化是铝合金表面处理的重要方法之一，将铝合金置于适当的电解液中作为阳极进行通电处理，表面产生微米级阳极氧化膜，表面是多孔蜂窝状。
上世纪60年代，欧洲开始将阳极氧化和电沉积技术相结合，由此发明了铝合金阳极氧化电解着色技术。由于该工艺操作简单、成本低廉，广泛应用于汽车、航空、造船、机械、建筑等方面。而我国电解着色技术开始于上世纪80年代，一直以来都是锡盐、锡盐电解着色工艺，并且颜色单一、着色液的稳定性和分散性差等问题一直没有得到很好的解决。但是随着时代的进步，工业上对电解着色的工艺条件和应用要求越来越高，多彩着色现在还没有在汽车领域大规模应用。
目前存在的铝合金多彩技术在均匀着色、长久耐蚀性、抗光老化性等方面均有所欠缺。为了解决这些问题，需要开发一种新型的具有高耐蚀性、长耐久性、高附着性的工艺。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法，包括对铝合金制品进行超声波清洗、刻蚀、电化学抛光、阳极氧化、电化学扩孔、电解着色、电泳和固化。
作为优选，所述的电化学扩孔为直流-交流电化学扩孔，电解着色为直流-交流着色。
电化学扩孔、电解着色过程是本发明的关键工艺步骤，这两个过程都先通直流电再通交流电，但是所需的溶液、电压的大小、通电的时间均有区别，根据产品的实际需求进行调整。并且提供设定不同电压、时间的电化学扩孔过程与具有相同电压、时间、溶液的电解着色过程结合，可以使材料表面呈现出不同的色彩。
作为优选，电化学扩孔过程温度为10-20℃，总时间为2-8min。
进一步优选，电化学扩孔过程在硫酸溶液中进行。
作为优选，电化学扩孔过程中直流电的电压为4-10V，交流电的电压有效值为2-8V。
作为优选，电化学扩孔过程中通直流电的时间与通交流电的时间不同。
进一步优选，电化学扩孔过程中通直流电的时间为1-4min，通交流电的时间为1-5min。
作为优选，电解着色过程温度为15-20℃，总时间为2-5min。
进一步优选，电解着色过程中直流电、交流电的电压有效值均为10-20V。
更进一步优选，电解着色过程在含有金属盐的溶液中进行，金属盐包括：硫酸亚锡、硫酸镁、硫酸镍、硫酸锌中的一种或多种。
电解着色是影响产品颜色的重要一步，不同工艺参数下获得的产品呈现出来的效果不同。电解着色温度过高，着色均匀性变差；电压过大会导致着色速度降低，甚至造成膜脱落。并且，膜颜色通常随时间增加而加深，当通电时间较短时产生的颜色较浅，但时间过长会导致表面呈灰暗色。
作为优选，所述的超声波清洗的溶液为弱碱性去油去灰药剂，浓度为40-60g/L，时间为8-20min，超声频率为20-50kHz。
超声波清洗的目的是除去铝合金制品表面油污及灰尘，并且使用不同的药剂所需的反应时间不同。
作为优选，所述的刻蚀过程在浓度为60-70g/L的氟化氢铵溶液中进行，时间为2-5min。
经过刻蚀过程，使材料表面呈现砂感，满足外观需求；若舍去该步骤，则铝件表面呈现有光泽的色彩。
作为优选，所述的电化学抛光在硫酸/磷酸的双酸溶液中进行，电压15-25V，温度为40-65℃，时间为5-10min。
进一步优选，硫酸的浓度为300-500g/L，磷酸的浓度为700-900g/L。
根据不同产品的工艺需求设定溶剂和时间，使用硫酸、磷酸的混酸溶液时，电化学反应电压低、时间短。
作为优选，所述的阳极氧化在装有硫酸溶液的氧化槽中进行，温度为16-20℃，电压为13-16V，时间为25-30min。
阳极氧化过程在直流电的条件下进行，铝件表面形成氧化膜。控制阳极氧化过程的工艺参数，使生成的氧化膜需要满足具有弹性、多孔、抗腐蚀性、耐磨性等特点，便于后续过程的推进。
作为优选，所述的电泳过程电泳电压为100-150V，温度为15-25℃，时间为1-4min。
电泳过程需要控制温度、时间、电压、PH值和电导率的参数条件，使封闭过程有效，保证色泽的稳定。电泳时间过短会导致漆膜太薄，甚至成膜不好；电泳时间过长会导致膜厚不均。电泳电压过高会导致漆膜缺陷、粗糙，甚至击穿；电泳电压过低会导致漆膜变薄，降低泳透率。电泳温度过高会导致漆膜粗糙、起皱，泳透率和附着力变差；电泳温度过低会导致漆膜不匀。电泳槽液PH值和电导率过高会导致漆膜发粗、结块；电泳槽液PH值过低会导致上不了漆膜。
作为优选，所述的固化过程包括将铝件在160-200℃下保温40-60min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过控制直流-交流的工艺条件进行电化学扩孔，再结合电解着色过程，实现了铝件表面色彩的多样性和稳定性。
2、本发明通过对铝合金制品进行超声波清洗、刻蚀、电化学抛光、阳极氧化、电化学扩孔、电解着色、电泳和固化的工艺使铝件表面具有砂感，并保证电泳层与多彩着色氧化层之间的高附着性。
3、本发明提供的铝合金多彩着色表面的处理工艺，制备方法简单、操作方便、环保无污染、产品效果好，易于产业化，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
处理得到的铝件按照以下方法进行测试：在铝材表面划相互垂直的线，用胶带贴在所划线位置，压紧后撕掉胶带，观察漆膜的脱落情况。
实施例1
将铝件放入超声清洗机，在脱脂剂的作用下超声清洗15min除去表面油脂、灰尘等附着物。在氟化氢铵溶液中进行蚀刻处理2min，获得砂面效果。放入双酸溶液中进行电化学抛光，设置电压为18V，时间为7min。电化学抛光完成后进行氧化处理，调节氧化槽温度为18℃，通电时间为27min，通电电压为15V。将氧化后铝件进行电化学扩孔处理，先通5V的直流电压2min，再通入4V的交流电压3min。将扩孔后的铝件在含有硫酸亚锡的电解液中进行电解着色处理，在16℃时先通入15V的直流电，再通入18V的交流电，着色时间为4min。接着进行电泳处理，电泳电压为120V，温度为20℃，时间为2min；并保持170℃固化50min。
实施例2
与实施例1相比，区别在于刻蚀时间为5min。
实施例3
与实施例1相比，区别在于电化学抛光设置电压为20V，时间为10min。
实施例4
与实施例1相比，区别在于阳极氧化时，调节氧化槽温度为20℃。
实施例5
与实施例1相比，区别在于电化学扩孔时先通4V的直流电压，再通入4V的交流电压。
实施例6
与实施例1相比，区别在于电化学扩孔时先通4V的直流电压，再通入6V的交流电压。
实施例7
与实施例1相比，区别在于电解着色温度为25℃，时间为5min。
实施例8
与实施例1相比，区别在于电泳电压为140V，温度为25℃，时间为4min。
实施例9
与实施例1相比，区别在于固化温度为200℃，时间为60min。
对比例1
与实施例1相比，区别在于扩孔处理时，通5V的直流电压2min。
对比例2
与实施例1相比，区别在于通4V的交流电压2min。
对比例3
与实施例1相比，区别在于不进行超声清洗。
对比例4
与实施例1相比，区别在于不进行刻蚀过程。
对比例5
与实施例1相比，区别在于电化学抛光电压为25V，时间为20min。
对比例6
与实施例1相比，区别在于电解着色电压为8V，时间为1min。
对比例7
与实施例1相比，区别在于电泳电压为120V，温度为5℃，时间为3min。
测试结果如表1所示：
表1.样品经附着性试验后的测试结果
漆膜厚度及光泽度 漆膜脱落情况
实施例1 漆膜均匀、呈现砂感 漆膜无脱落现象
实施例2 漆膜均匀、砂感明显 漆膜无脱落现象
实施例3 漆膜均匀、呈现砂感 漆膜无脱落现象
实施例4 漆膜均匀、呈现砂感 漆膜无脱落现象
实施例5 漆膜均匀、呈现砂感 漆膜无脱落现象
实施例6 漆膜均匀、呈现砂感 漆膜无脱落现象
实施例7 漆膜均匀、呈现砂感 漆膜有小部分脱落
实施例8 漆膜均匀、呈现砂感 漆膜无脱落现象
实施例9 漆膜均匀、砂感较弱 漆膜无脱落现象
对比例1 漆膜均匀、表面颜色偏亮 漆膜无脱落现象
对比例2 漆膜均匀、表面颜色偏亮 漆膜无脱落现象
对比例3 漆膜均匀、表面有斑点 漆膜部分脱落
对比例4 漆膜均匀、表面光亮无砂感 漆膜无脱落现象
对比例5 漆膜均匀、表面光亮无砂感 漆膜部分脱落
对比例6 漆膜不匀、表面颜色不均 漆膜部分脱落
对比例7 漆膜不匀、表面颜色偏灰 漆膜有大面积脱落现象
测试结果显示：实施例1-9中样品漆膜呈磨砂状且几乎不脱落；对比例中由于工艺的不完善导致漆膜的厚度、颜色、附着性均有所欠缺。并且实施例1、5、6在经过不同的电化学扩孔过程和相同的电解着色过程后能呈现出不同的表面色彩。
综上所述，通过本发明的超声波清洗、刻蚀、电化学抛光、阳极氧化、电化学扩孔、电解着色、电泳和固化工艺制得的汽车多彩着色外饰件有良好的电泳层附着性。
本文中所描述的具体实施例仅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。

Claims (1)

1.一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法，其特征在于，所述方法包括对铝合金制品进行超声波清洗、刻蚀、电化学抛光、阳极氧化、电化学扩孔、电解着色、电泳和固化；
具体包括：超声波清洗15min；
刻蚀过程在浓度为60-70g/L的氟化氢铵溶液中进行2min，
电化学抛光在浓度为300-500g/L硫酸与浓度为700-900g/L磷酸的双酸溶液中进行，电压18V，时间为7min；
阳极氧化的温度为18℃，电压为15V，时间为27min；
电化学扩孔为直流-交流电化学扩孔，
电化学扩孔的温度为10-20℃；先通5V的直流电压2min，再通入4V的交流电压3min；
电解着色为直流-交流着色；
电解着色过程温度为16℃，总时间为4min；
电解着色过程中直流电的电压有效值为15V、交流电的电压有效值为18V；
电泳过程电泳电压为120V，温度为20℃，时间为2min；
固化温度170℃，时间50min。
CN202110928623.5A 2021-08-13 2021-08-13 一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法 Active CN113668030B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110928623.5A CN113668030B (zh) 2021-08-13 2021-08-13 一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110928623.5A CN113668030B (zh) 2021-08-13 2021-08-13 一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113668030A CN113668030A (zh) 2021-11-19
CN113668030B true CN113668030B (zh) 2023-08-29

Family

ID=78542649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110928623.5A Active CN113668030B (zh) 2021-08-13 2021-08-13 一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113668030B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108707942A (zh) * 2018-05-30 2018-10-26 江苏和兴汽车科技有限公司 一种铝合金黑色阳极氧化电泳的工艺
CN111118573A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 江苏和兴汽车科技有限公司 一种用于汽车外饰件多彩着色的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108707942A (zh) * 2018-05-30 2018-10-26 江苏和兴汽车科技有限公司 一种铝合金黑色阳极氧化电泳的工艺
CN111118573A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 江苏和兴汽车科技有限公司 一种用于汽车外饰件多彩着色的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113668030A (zh) 2021-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102330137B (zh) 铝型材阳极氧化膜无机彩色电解着色工艺
CN102268716A (zh) 一种含镁高硅变形铝合金表面彩色电泳涂膜的制备方法
CN102260896A (zh) 一种含镁高硅变形铝合金表面电解着色膜的制备方法
CN112663107A (zh) 一种砂面哑黑高耐腐蚀铝合金表面处理方法
CN105154951A (zh) 一种在铸造铝合金表面微弧氧化制备含纳米SiO2的涂层的方法
CN101173367B (zh) 一种不锈钢电化学着色工艺
CN112522763A (zh) 一种铝合金染色添加剂及染色方法
CN113622005B (zh) 一种提高汽车多彩着色外饰件耐光老化性的方法
CN113668030B (zh) 一种提高汽车多彩着色外饰件电泳层附着性的方法
CN105568345A (zh) 一种金属板阳极氧化的方法
CN103866372A (zh) 不锈钢电化学着色液及着色方法
US10801123B2 (en) Method of sealing an anodized metal article
CN108301029A (zh) 一种钛合金阳极氧化着色工艺
CN102703956B (zh) 一种不锈钢超声波化学着色方法
US3207679A (en) Method for electroplating on titanium
DE10025643A1 (de) Aluminium- und Magnesium-Druckgusskörper mit einer eingebrannten kataphoretischen Tauchlackierungsschicht und Verfahren zu deren Herstellung
CN110607546A (zh) 3c产品铝合金表面处理喷漆及阳极工艺
US3773629A (en) Method of enameling strips and sheets of steel
KR20090115034A (ko) 마그네슘계 금속의 착색 및 광택이 가능한 표면 처리 방법
CN111088514A (zh) 新能源汽车电泳工艺、系统及其零部件产品
CN104060314A (zh) 一种2024铝合金镍钨混合盐低电压电解着黑色的方法
CN107236980A (zh) 应用于铝合金表面处理的复合阳极氧化着色方法
CN108660495A (zh) 一种铝合金多彩涂层防腐蚀处理工艺
JPH11256394A (ja) 陽極処理したアルミニウムまたはアルミニウム合金の着色物品の製造方法およびそれにより製造された着色物品
CN111235618B (zh) 一种高硅高铜铝合金零部件的阳极氧化电泳工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant