<<铝和铝合金的着色工艺>>
化学染色
氧化膜的染色可以用有机染料,也可以用无机染料。但从染色的牢固程度、上色速度、操作方法、色彩鲜艳程度及染色使用期等方面考虑,有机染料都比无机染料染色优越得多,因此,实际生产中大多使用有机染料。在铝氧化膜上进行有机染料染色时,可以用染毛、丝、棉纺织品的酸性染料,也可以用碱性染料、茜素染料、复合金属染料,以及各种直接染料和活性染料。所获得的色调主要取决于氧化膜的性质及染料分散作用的程度,而所得的色彩的耐光性基本决定于所使用的材料、膜的氧化方法及染色后的封闭处理。
膜对染料的吸收与溶液的PH值、膜的水化程度、膜层的晶粒尺寸有关。膜的水化程度高,其化学活性亦高;膜的晶粒愈细,对染料的吸收愈好。
染色处理应在氧化之后立即进行。染色前,铝或铝合金制品应用冷水仔细清洗,并且不可用手触摸制品表面。如在进行染色之前,经氧化后的铝或铝合金制品放置的时间较长,则应在稀硝酸中浸数秒到数分钟(活化),以提高氧化膜的染色性能。活化处理后的零件要先在流动的水里充分清洗,接着在蒸馏水或软化水里清洗,然后进行浸渍着色。
着色后仔细进行清洗和封闭,表(1)给出了常用的有机染料染色工艺规范。
表(1)有机染料染色配方及工艺规范
表(1)有机染料染色配方及工艺规范电解着色
长期以来,铝及其合金阳极氧化膜着色一直采用化学法染色。为改善和提高铝及其合金制品的各种性能和装饰效果,近十年来开始广泛应用电解着色。电解着色的铝及其合金颜色典雅,具有优良的抗变色能力和耐蚀性能,表面具有与硫酸阳极氧化膜相同的
硬度和耐磨性能。
常用的电解着色工艺是把硫酸阳极氧化的铝及其合金的制品,放入含有重金属盐类的溶液中,进行交流电解着色。所用溶液不同,所得的颜色也不同;电解着色的时间、电流和电压不同,颜色的深浅也不一样。
一、电解着色用溶液
电解质主要采用不同金属盐类,获得膜层色泽也不同。下面是几种常用的金属盐。
(一)锡盐电解液
可形成古铜色和黑色的膜层。电解液的基本成分是硫酸亚锡及硫酸,锡盐分散能力好,色调均匀,但锡易氧化和水解沉淀,导致着色液不稳定。为了减少Sn2+氧化,必须加入稳定剂。
(二)镍盐电解液
可形成古铜色和黑色的膜层。电解液的主要成分是硫酸镍,同时镍本身是一种强磁性物质,可用来作磁性皮膜。该膜耐热性好,缺点是形状复杂的零件存在着色不均匀的问题,必须加入促进剂、稳定剂才能形成均匀古铜色。
(三)铜盐电解液
电解液的主要成分是硫酸铜及硫酸。该电解着色液获得膜层是红色至咖啡色的,成本低,耐光性好,但耐蚀性较差,所以应用不广。
(四)银盐电解液
电解液的主要成分是硝酸银。该电解液中获得的膜层是金黄色或黄绿色的,该镀液操作严格,对杂质敏感性强。例如,含Cu2+200mg/l膜层颜色偏红,Cl-进入电解液,即与A旷生成AgCl,造成着色困难。
(五)混合盐电解
液本电解液是以镍盐为主,以锡盐作添加剂的混合着色液。它综合了镍盐价廉、稳定,锡盐分散能力好的优点,克服了各自的缺点,可获得咖啡色、古铜色、黑色。
除上述几种金属盐电解液外,还有铁盐、锌盐、硒盐等配成的电解液。
二、着色添加剂
在电解着色液中,必须加入添加剂,主要稳定电解着色液,促进着色膜色泽均匀,延长电解液着色寿命。广泛的应用有:硫酸铝、葡萄糖、EDTA、硫酸铵、酒石酸、邻苯三酚,以及市场供应组合添加剂GKC等。
三、电解着色工艺
表(2)给出了几种典型的电解着色工艺规范。
表(2)电解着色溶液的配方及工艺条件
表(2)电解着色溶液的配方及工艺条件操作条件的影响:
1、温度。随着溶液温度升高,离子扩散速度加快,色调加深;温度低,则着色速度慢。但温度过高,会加速亚锡盐水解。
2、搅拌。采用机械搅拌,色调均匀性和重现性要好。不宜采用空气搅拌,它将导致亚锡盐氧化和沉渣泛色,影响着色稳定性。
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