一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法与流程

本发明属于铝合金，具体涉及一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法。

背景技术：

1、阳极氧化技术起源于20世纪20年代。1923年，g.d.bengough和j.m.stuart首次研究出了铬酸阳极氧化（caa），用于水上飞机表面防护处理。同年，鲸井恒太郎和植木荣发明了草酸阳极氧化（oaa）。1927年，grower和brien发明了硫酸阳极氧化（saa），并在美国工业领域首次应用，并于1937年申请了专利。传统的阳极氧化工艺使用单一电解液，但存在严重问题，如铬酸污染环境、草酸价格高、能耗大等。1990年，波音公司成功开发了硼酸-硫酸阳极氧化工艺并申请了专利。随后，2002年空中客车公司也取得一定成果，他们添加酒石酸到硫酸电解液中，开发出酒石酸-硫酸阳极氧化工艺，同样申请了专利，并开始在工程中应用。tsa和bsa具有相似优点，但酒石酸为有机物，两者的成膜机理根本不同。curion等人研究了aa2024-t3合金saa和tsa的成膜机理和膜层结构，发现酒石酸的存在会降低阳极氧化膜的成膜效率和孔洞的形成。此外，他们还将tsa膜浸泡在酒石酸-硫酸电解液中，并通过电化学阻抗谱监测氧化膜的溶解情况。阻抗图和膜层厚度变化表明，酒石酸的存在降低了氧化膜的溶解速度。2012年，北京航空航天大学首次报道了己二酸-硫酸阳极氧化技术（asa）。本领域技术人员亟待开发出一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法以满足现有的应用市场和性能需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法。

2、一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法，包括以下步骤：第一步、脱脂及水洗：铝合金带材在脱脂槽内进行脱脂后水洗；第二步、碱洗及水洗：带材通过碱洗后水洗；铝合金带材自然氧化膜与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，化学反应方程式如下：a12o3+2naoh=2naa1o2+h2o；第三步、中和及水洗：使用中和剂溶液中和带材表面所残留液，再进行水洗；第四步、阳极氧化及水洗：铝离子浓度12～15g/l，硫酸浓度为17%～23%，温度控制在18～22℃，时间为3.5～4min阳极氧化后再水洗，水洗温度维持25～30℃；第五步、染色及水洗：氧化水洗后的带材在25～30℃下着色槽浸泡1～1.5min，着色槽成分为8g/l～12g/l染色剂，15g/l～20g/l着色剂溶液，染色剂为basforasolbrown326/6rl或ranbarbrownd322；第六步、封闭及水洗：带材入封闭槽，温度60℃～85℃，封闭时间1.5～2min后清洗，60～90℃纯水水洗25～40s后25℃纯水水洗15～20s；第七步、风干：封闭处理后的工件需进行风干处理，去除表面水分后涂油，即得。

3、进一步的，所述第一步脱脂槽内含10%～15%的脱脂剂溶液，脱脂剂为硫酸24%～25.0%，硝酸钠10.0%～11%，壬基酚聚氧乙烯醚5%～6.0%，氢氟酸10.0%～11%，氟化氢铵10.0%，硝酸10.0%，柠檬酸8.0%，水21.0%，脱脂剂溶液温度控制在65～80℃，水洗温度25～30℃。

4、进一步的，所述第二步碱洗槽液的成分是含有质量分数13%～15%氢氧化钠、4%～5%葡萄糖酸钠的水溶液，碱洗温度为50～60℃，水洗温度25～30℃。

5、进一步的，所述第三步中和剂溶液为含质量分数3%～3.5%乙二胺二邻苯基乙酸钠、1.8%～2%硝酸、18%～20%硫酸、4.5%～5%双氧水的水溶液。

6、进一步的，所述第六步封闭剂为醋酸镍11%～12%，聚氧乙烯聚氧丙烯醚6%～7%，去离子水81%的混合物。

7、进一步的，所述第五步着色剂为按质量百分比酒石酸40%～45%，草酸铵35%～40%，硫酸铵20%的混合物。

8、进一步的，所述第一步铝合金板牌号为5052、5182中的其中一种。

技术特征：

1.一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、脱脂及水洗：铝合金带材在脱脂槽内进行脱脂后水洗；第二步、碱洗及水洗：带材通过碱洗后水洗；第三步、中和及水洗：使用中和剂溶液中和带材表面所残留液，再进行水洗；第四步、阳极氧化及水洗：铝离子浓度12～15g/l，硫酸浓度为17%～23%，温度控制在18～22℃，时间为3.5～4min阳极氧化后再水洗，水洗温度维持25～30℃；第五步、染色及水洗：氧化水洗后的带材在25～30℃下着色槽浸泡1～1.5min，着色槽成分为8g/l～12g/l染色剂，15g/l～20g/l着色剂溶液，染色剂为basforasolbrown326/6rl或ranbarbrownd322；第六步、封闭及水洗：带材入封闭槽，温度60℃～85℃，封闭时间1.5～2min后清洗，60～90℃纯水水洗25～40s后25℃纯水水洗15～20s；第七步、风干：封闭处理后的工件需进行风干处理，去除表面水分后涂油，即得。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法，其特征在于，所述第一步脱脂槽内含10%～15%的脱脂剂溶液，脱脂剂为硫酸24%～25.0%，硝酸钠10.0%～11%，壬基酚聚氧乙烯醚5%～6.0%，氢氟酸10.0～11%，氟化氢铵10.0%，硝酸10.0%，柠檬酸8.0%，水21.0%，脱脂剂溶液温度控制在65～80℃，水洗温度25～30℃。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法，其特征在于，所述第二步碱洗槽液的成分是含有质量分数13%～15%氢氧化钠、4%～5%葡萄糖酸钠的水溶液，碱洗温度为50～60℃，水洗温度25～30℃。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法，其特征在于，所述第三步中和剂溶液为含质量分数3%～3.5%乙二胺二邻苯基乙酸钠、1.8%～2%硝酸、18%～20%硫酸、4.5%～5%双氧水的水溶液。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法，其特征在于，所述第六步封闭剂为醋酸镍11%～12%，聚氧乙烯聚氧丙烯醚6%～7%，去离子水81%的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法，其特征在于，所述第五步着色剂为按质量百分比酒石酸40%～45%，草酸铵35%～40%，硫酸铵20%的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法，其特征在于，所述第一步铝合金板牌号为5052、5182中的其中一种。

技术总结本发明公开了一种铝合金阳极氧化染色的处理工艺方法，本发明属于铝合金技术领域，公开的处理工艺方法，成膜速率快，在较短时间内就能生成较厚的膜层；成本低廉、工艺简单以及环保；氧化膜构型较易实现规整化，自组织程度较高；铝在阳极氧化后膜无色而多孔，阳极氧化孔隙率高，吸附能力强，容易染色，氧化膜孔隙因吸附染料而上色，上色快、色泽鲜艳、操作简便，染色后经封孔处理，染料能牢固地附着在膜孔中，提高了膜层的防蚀能力、抗污能力以及可以保持美丽的色泽，能提高铝合金的耐腐蚀性，并保持其外观、耐磨性，且铝合金阳极氧化膜的多孔层结构可保证其良好的染色附着力，着色效果好，色泽均匀，上色快、效率高、耐久性好。技术研发人员：蔡征国,范耀华,王新明受保护的技术使用者：丽岛新能源（安徽）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/22