一种铝及铝合金工件微弧氧化着色环保工艺的制作方法

本发明涉及铝及铝合金领域，具体为一种铝及铝合金工件微弧氧化着色环保工艺。

背景技术：

1、为防止金属腐蚀和装饰目的，对金属制件表面进行的着色处理。金属经着色处理后，表面呈现的颜色是由于光通过金属表面薄膜的折射或反射产生光的干涉形成的。

2、不同光路的光波干涉，呈现不同的颜色；当膜的厚度不同时，其表面色彩也不同；若膜的厚度不均匀，则会形成彩虹色或杂色。金属着色可以直接在基体金属表面上进行；也可以在金属表面氧化或阳极化后得到氧化膜层或镀上适当的镀层后再进行。金属着色处理工艺主要有：①热处理着色工艺。将金属制件置于氧化气氛中进行加热处理，使其表面生成氧化膜。由于氧化膜有色干扰特点，故随着加热时间不同，氧化膜厚度不同，表面会呈现不同的颜色。②化学氧化着色工艺。将金属制件置于化学反应剂中，通过金属失去电子或与氧发生化学反应而使表面形成转化膜和着色。③电化学着色工艺。经表面阳极化的金属或有镀层的金属，通过电解时电场的作用，使金属表面的氧化膜或镀层着色。

3、目前，在金属着色中使用的电化学抛光，最主要是靠化学药品对工件进行电化学腐蚀，所用抛光液大多采用的是强酸、强碱溶液都具有很强的腐蚀性。抛光过程中会产生氮氧化合物气体，污染环境、危害操作者身体健康，抛光过程对抛光液的消耗量也非常大，直接排放会对环境造成污染为了减少对环境的污染，就必须对废液进行处理，处理成本较高。

4、同时，使用阳极氧化工艺染色时，阳极氧化吸附的染料在表面膜层上不够稳定，可能会出现褪色的情况，还会导致金属制品的耐磨性和防腐蚀性能稍稍降低。

技术实现思路

1、为解决以上现有问题，本发明提供一种铝及铝合金工件微弧氧化着色环保工艺。本发明通过以下技术方案实现。

2、一种铝及铝合金工件微弧氧化着色环保工艺，包括以下具体步骤：

3、s1：喷砂，使用喷砂机对铝工件内外部全面均匀的进行喷砂处理；

4、s2：等离子抛光，采用低浓度的盐溶液作为抛光介质做等离子抛光处理，去除铝工件表面的油污、残渣、氧化皮、氧化色、矿物质；

5、s3：超声波清洗，使用超声波清洗机对等离子抛光后的铝工件进行清洗，去除等离子、油渍、污物，采用纯净水两遍清洗；

6、s4：微弧氧化，对抛光后的铝工件进行液相等离子体电解氧化，铝工件金属表面产生的微弧放电，在其表面原位生长一层微弧氧化膜层，即以铝工件基体氧化物为主要成分的陶瓷层，电解液以中性或弱碱性溶液为主；

7、s5：超声波清洗，使用超声波清洗机对微弧氧化后的铝工件进行清洗，去除油渍污物，采用纯净水两遍清洗；

8、s6：染色，将具有氧化膜的铝工件浸入含有有机染料的溶液中，溶液中的有机染料被微孔结构的氧化膜吸附至表面，再向内部扩散、渗透，最后堆积在微孔中，使膜层染色；

9、染色染料：选用环保型的有机染料；

10、染色操作：(1)将有机染料按说明要求比例放入40-60℃的蒸馏水中；(2)经微弧氧化后的铝工件，用水洗净后立即浸入40-60℃的着色液中浸泡。浸泡时间：浅色30秒钟-3分钟；深色、黑色3-10分钟，染色后取出，用清水洗净；

11、s7：封孔，经染色的铝工件用清水洗净后，立即放入90-100℃的蒸馏水中煮30分钟；

12、s8：超声波清洗，使用超声波清洗机对封孔后的铝工件进行清洗，采用纯净水两遍清洗；

13、s9：成品，将经过清洗的铝工件的表面吹干，得到美丽鲜艳的铝制成品。

14、进一步的，在s1中，使用喷砂机选用150-180目玻璃喷砂料，对铝工件进行内外部全面均匀的喷砂处理，主要是去除机加工留在铝工件表面、内壁、内孔、螺纹位置的刀纹、锋棱、大毛刺。

15、进一步的，在s2中，工艺流程依次为：装挂、等离子抛光、下挂；

16、(1)挂具，材质为铜和不锈钢组合；

17、(2)等离子抛光

18、a.1050材质铝合金

19、抛光液：氯化钠3％、硫酸铵3％、葡萄糖酸钠4％、蒸馏水90％；

20、混合后ph值为6-8；

21、抛光过程：

22、温度：80℃；电压：310v；电流：2a；抛光时间：180s；

23、b.5052材质铝合金

24、抛光液：氯化钠3％、硫酸铵3％、柠檬酸1％、柠檬酸钠3％、蒸馏水90％；

25、混合后ph值为6-8；

26、抛光过程：

27、温度：80℃；电压：310v；电流：2a；抛光时间：60s；

28、c.6061材质铝合金

29、抛光液：氯化钠1.5％、硫酸铵2.5％、柠檬酸钠1％、葡萄糖酸钠5％、蒸馏水90％；

30、混合后ph值为6-8；

31、抛光过程：

32、温度：85℃；电压：310v；电流：2a；抛光时间：180s；

33、d.7075材质铝合金

34、抛光液：氯化钠2.5％、硫酸铵2.5％、十二烷基苯磺酸钠1％、葡萄糖酸钠4％；

35、混合后ph值为6-8；

36、抛光过程：

37、温度：80℃；电压：310v；电流：2a；抛光时间：120s。

38、进一步的，在s4中，工艺流程依次为：装挂、微弧氧化、下挂；

39、(1)挂具，材质为铜和不锈钢组合；

40、(2)微弧氧化

41、抛光液：磷酸钠4％、四硼酸钠2％、氢氧化铝3％、柠檬酸钠1％、十二烷基硫酸钠0.01％、阿拉伯树胶0.2％；

42、混合后ph值为7-8；

43、温度：15-30℃；

44、电压：起弧电压在280v的微弧氧化终止电压在330v；

45、频率：350hz；

46、电流：5-6a/dm2；

47、抛光时间：300s。

48、本发明的有益效果：本发明的工艺处理是将铝和铝合金工件等离子抛光前处理，油污、残渣、氧化皮等，再在进行微弧氧化，最后把氧化后的工件放入环保型有机染色液内染色获得成品，本工艺电解液配方组成简单，日常无需跟换，工艺过程简实用，便维护成本低，无毒无害，绿色环保，着色质量好，对环境无污染。

技术特征：

1.一种铝及铝合金工件微弧氧化着色环保工艺，其特征在于：包括以下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的一种铝及铝合金工件微弧氧化着色环保工艺，其特征在于：在s1中，使用喷砂机选用150-180目玻璃喷砂料，对铝工件进行内外部全面均匀的喷砂处理，主要是去除机加工留在铝工件表面、内壁、内孔、螺纹位置的刀纹、锋棱、大毛刺。

3.根据权利要求1所述的一种铝及铝合金工件微弧氧化着色环保工艺，其特征在于：在s2中，工艺流程依次为：装挂、等离子抛光、下挂；

4.根据权利要求1所述的一种铝及铝合金工件微弧氧化着色环保工艺，其特征在于：在s4中，工艺流程依次为：装挂、微弧氧化、下挂；

技术总结本发明公开一种铝及铝合金工件微弧氧化着色环保工艺，将铝和铝合金工件等离子抛光前处理，油污、残渣、氧化皮等，再在进行微弧氧化，最后把氧化后的工件放入环保型有机染色液内染色获得成品。本发明的有益效果：本工艺电解液配方组成简单，日常无需跟换，工艺过程简实用，便维护成本低，无毒无害，绿色环保，着色质量好，对环境无污染。技术研发人员：林磊受保护的技术使用者：林磊技术研发日：技术公布日：2024/4/17