表8—1—10 国外铝及铝合金“一步法”电解着色工艺规范
三、铝合金木纹着色
铝合金挤压型材(6063A)表面可通过电化学处理得到木纹图样,而且耐蚀、耐磨性较好,广泛用于建筑、家具、汽车、柜台、电器等。
(一)工艺流程
预处理(从除油至酸洗出光必须严格)→水洗→形成壁垒型膜斗木纹的形成→交流电解→阳极氧化→着色→水封闭。
(二)壁垒型膜的形成工艺
将经预处理的零件,在壁垒膜形成的溶液中进行阳极处理,由于新鲜表面接通阳极后,电流突然增大,生成的Al203,与基体牢固结合就形成壁垒型膜,这个过程在5min内即可完成。
壁垒型膜电解液的组成与工艺规范如下:
磷酸钠(Na3P04) 23g/L~27g/L 时间 <5min
磷酸(H3P04) 6g/L~9g/L 阴极材料 不锈钢
温度 20℃~25℃ 两极间距离 300mm
电流密度 2A/dm2~2.5A/dm2
电源采用硅整流器,工艺条件必须严格控制,温度和电流密度都不能太高。时间不能超过5min,否则氧化膜会破裂。
(三)木纹的形成工艺
形成壁垒型膜后的零件,在木纹形成的溶液中利用外加电流进行处理,通过析氢,形成木纹图样。
形成的机理是:挤压铝型材形成壁垒膜后,由于有轧制缺陷及点腐蚀,在外加电流的作用下,这些缺陷和点腐蚀就是木纹的起源。在电解的过程中,由于氢气的积累,压力越来越大,在点缺陷处把氧化膜渐渐地撕裂,露出基体形成活性点,继续产生氢气。这样在氧化膜被撕裂的位置形成自催化效应。结果就形成了木纹的花样。形成本纹电解液的组成与工艺规范如下:
磷酸钠(Na3P04) 23g/L~27g/L 电流密度 3A/dm2~3.5A/dm2
磷酸(H3P04) 6g/L~9g/L 时间 <40min
硝酸钠(NaN03) 3g/L~5g/L 电极材料 铝板
温度 20℃~25℃
电解时间越长,形成木纹的痕迹越深。但时间不能超过40min,否则木纹的沟处太深,容易露出基体。电流密度不能太小,否则不能形成木纹。木纹的形状可以通过改变吊具、工具等来获得,可以是竖条状、交叉网纹状或旋涡状等。电解液也必须保证清洁。
(四)阳极氧化
木纹形成后要进一步阳极氧化,形成多子L型氧化膜,以便进行着色。氧化工艺规范如下:
硫酸(H2S04) 150g/L~190g/L 时间 <10min
电流密度 2A/dm2~2.5A/dm2 电极材料 铅板
阳极氧化时间不能超过10min,否则氧化膜不耐蚀。电流密度一定要在工艺范围之内。(五)着色
经氧化后的零件,可进行化学着色和电化学着色。通过改变着色液的种类和方法,可以得到淡黄色、黄色、棕色、深棕色、金黄色、紫铜色、蓝色、茶色等一系列颜色。
(1)浸渍化学着色。
草酸铵 23g/L~27g/L 时间 2min~15min
温度 45℃~50℃
着色色系:淡黄色、黄色、棕黄色、深棕色及紫铜色。
(2)电解着色。在NiS0。中可着茶色;还可在其他电解液中着金黄色、蓝色、琥珀色等。