铝合金上色处理工艺
阅读说明：本技术 铝合金上色处理工艺 (Coloring treatment process for aluminum alloy ) 是由 林敏� 邓宇 于 2021-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明的技术目的是提供一种可对铝合金表面多色着色处理并且将颜料与金属通过物理着色及化学络合形成一体的彩色阳极铝合金上色处理工艺。包括有如下步骤：对铝合金表面去油去污后碱化处理并对碱化物进行中和；铝合金表面进行化学抛光并中和化学抛光的化合物后进行阳极氧化处理,在铝合金阳极氧化后表面产生具有微小孔洞的三氧化二铝介质膜层；采用弱溶剂墨水对铝合金表面进行打印彩色工艺图案,对铝合金表面风干处理及封孔处理。本发明彩色阳极在阳极膜层进行特殊生膜技术及特殊扩孔、特殊封孔技术,巩固色粉的附着性及致密性、耐磨性,适用于电子烟筒外壳、平板电脑外壳及其他产品的的铝合金上色工艺中应用。(The technical purpose of the invention is to provide a coloring treatment process for a colored anode aluminum alloy, which can color the surface of the aluminum alloy in multiple colors and integrate pigments and metals through physical coloring and chemical complexing. The method comprises the following steps: degreasing and decontaminating the surface of the aluminum alloy, then performing alkalization treatment and neutralizing the alkalified substance; carrying out chemical polishing on the surface of the aluminum alloy, neutralizing the chemical polished compound, and then carrying out anodic oxidation treatment to generate an aluminum oxide dielectric film layer with micro holes on the surface of the aluminum alloy after anodic oxidation; and printing a colorful process pattern on the surface of the aluminum alloy by adopting weak solvent ink, and carrying out air drying treatment and hole sealing treatment on the surface of the aluminum alloy. The color anode of the invention is applied to the aluminum alloy coloring process of electronic chimney shells, tablet computer shells and other products by carrying out special film forming technology, special hole expanding technology and special hole sealing technology on the anode film layer and consolidating the adhesiveness, compactness and wear resistance of toner.)
技术领域
本发明涉及一种金属处理工艺，更具体的说，涉及一种应用于金属工艺处理中的上色工艺。
背景技术
在现有技术中，常规阳极氧化着色的具有颜色单一的局限性，常规阳极氧化只能着单色，如红、橙、黄、绿、青、蓝、祡、黑、灰等颜色，一个氧阳工件上只能上一种颜色体现在视觉中，不能满足产品的多色彩需求，也存在着着色不牢固，在使用一段时间后，出现易脱色及变色的工艺问题；有鉴于此，本领域的阳极氧化着色存在着的颜色单一及易老化脱变色的技术缺陷，成为本领域技术人员急待解决的技术问题。
发明内容
本发明的技术目的是克服现有技术中，铝合金表面处理中阳极氧化着色存在着的固色困难及着色单一的技术问题，提供一种可对铝合金表面多色着色处理并且将颜料与金属通过物理着色及化学络合形成一体的彩色阳极铝合金上色处理工艺。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
铝合金上色处理工艺，其特征是，包括有如下步骤：
a.对铝合金表面去油去污；
b.铝合金表面碱化处理并对碱化物进行中和；
c.铝合金表面进行化学抛光并中和化学抛光的化合物；
a.d.对铝合金表面进行阳极氧化处理，并中和阳极氧化的化学物，在阳极氧化后铝合金表面产生具有微小孔洞的三氧化二铝介质膜层；
e.通过打印机采用弱溶剂墨水对铝合金表面进行打印彩色工艺图案，彩色墨水进入细小孔洞中；
f.对完成打印彩色图案的铝合金表面风干处理。
进一步的，所述d步骤之后e步骤之前，采用镭射雕刻机对铝合金表面预打印图案边缘进行镭射激光封边预处理。
进一步的，根据权利要求1所述的铝合金上色处理工艺，其特征是：所述d步骤之后e步骤之前，采用镭射雕刻机对铝合金表面预打印图案进行热辐射胀孔处理。
进一步的，所述a步骤中，采用耐碱耐酸导电性能较好的钛材质挂架放置铝合金工件。
进一步的，所述a步骤中，采用15%-30%的含硝酸水溶液进行清洗，对硝酸水溶液加温到60~70℃，工件浸泡时为3~5分钟，去除工件表面油污及腊渍。
进一步的，所述细小孔洞为直径0.01—0.03μm。
进一步的，所述彩色墨水中含有直径0.0015—0.003μm染料微粒。
对铝合金表面进行阳极氧化45分钟以上。
氢氧化钠:200g/L，硝酸钠50g/L
本发明的有益技术效果是：染料为络合金属离子的染料；温差负压吸附彩色墨水可使彩色墨水附着由于孔洞的热胀冷缩吸附更牢固并且边打印边蒸发水份烘干，预封边可提高图案精度。经多孔层的氢氧化鋁以物理吸附；再化学络合成显色的金属盐类；成为铝合金的一部份。彩色阳极在阳极膜层进行特殊扩孔技术及特殊生膜阳极参数巩固色粉的附着性及致密性、耐磨性，后处理上色利用特殊打印机加弱溶剂墨水进行上色处理，上色之后再进行封孔处理。封孔之后再用烘烤线烤干。
附图说明
图1是本发明一个实施例的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，详细说明本发明的具体实施方式，但不对权利要求作任何限定。
在本发明中，采用钛材质的挂具来固定工件上，钛质挂具耐碱耐酸导电性能较好，采用20L硝酸配比100L水的配比硝酸溶液，加温到60~70℃，对工件浸泡时为3~5分钟，去除工件表面油污及腊渍，对铝合金表面去油去污。
铝合金表面碱化处理并对碱化物进行中和；进行碱洗溶液配制为：采用氢氧化钠200g、硝酸钠50g溶解在1升的水里面；加温到80~90 ℃，去除产品表面自然氧化层，调节产品表面的光亮度；或采用氢氧化钠:380g溶解在1升水中，加温到80~90 ℃，去除产品表面自然氧化层，调节产品表面的光亮度；碱洗后对铝合金表面化学物进行中和的溶液配制为：1.硝酸重量百分比:30%，2.铬酸酐重量百分比为5%，3.清水重量百分比:65%。在常温下中和碱洗，去除碱洗后表面的化合物。
对铝合金表面进行化学抛光并中和化学抛光的化合物；化学抛光的溶液配制为：1.硫酸(含量98%)重量百分比为16%，2.磷酸(含量85%)重量百分比为80%，3.硝酸(含量98%)重量百分比为4%，在温度90~110 ℃中浸泡产品，调节产品表面的光亮度；中和化学抛光的化合物的溶液配制为：1.硝酸重量百分比为30%，2.铬酸酐重量百分比为5%，3.清水重量百分比为65%；在常温下中和化抛的化合物。
对铝合金表面进行阳极氧化处理，并中和阳极氧化的化学物，在铝合金表面进行阳极氧化45分钟以上，在铝合金表面形成细小孔洞；阳极氧化所用溶液配制：每升水含有150~200g硫酸及氧化铝10~15g的溶液；溶液温度控制在18~20℃，采用冷冻机、正流器、铅板+铜板+PP槽 固定设备进行阳极氧化处理。在每平方厘米的鋁表面阳极氧化出约77亿个纳米级孔洞，所述细小孔洞为直径0.01—0.03μm。在阳极氧化后铝合金表面产生具有微小孔洞的三氧化二铝介质膜层；加以打印染色, 而成为唯一可以染色的金属。采用30%重量份硝酸、5%重量份铬酸酐及65%清水配置中和氧化酸液，在常温下进行孔洞扩大。
上述各个程序采用超声波设备进行超声处理，可获得更好的清洗及染料附着效果。
铝合金表面进行阳极氧化处理后，清洗风干，采用镭射雕刻机对铝合金表面预打印图案边缘进行镭射激光封边预处理，在实施时，封边宽度可以设置为0.01mm-1mm，更佳的，采用0.1mm宽度，封边后，镭射雕刻机的激光头采用高温将图案边缘的孔洞封闭，在打印时时彩色墨水不会染色到图案边缘以外区域，极大的提高了图案的清晰度及精度，在实施时，镭射雕刻机的激光头射出光线与铝合金表面形成20度至89度的夹角，夹角可向图案边缘内侧设置，封边后，封边的外侧边缘部分孔洞呈向图案内侧倾斜或倾斜半开口结构，进一步限制彩色墨水向图案边缘以外区域外渗，提高彩色工艺图案的精度。并且，本发明在实施时采用温差工艺，采用镭射雕刻机对铝合金表面预打印图案进行60摄氏度至200摄氏度的热辐射胀孔处理，经热辐射胀孔处理后进行打印，彩色墨水可以是室温，也可进一步降低彩色墨水的温度，彩色墨水降温至-10摄氏度至+20摄氏度，由于彩色墨水打印时进入孔洞时材料及空气迅速冷缩，形成微小的负压吸附力，材料冷缩后将彩色墨水更好的吸附到孔洞中并进一步与铝合金络合，铝合金由于在镭射激光的热辐射下温度升高，遇到彩色墨水时将彩色墨水中的水份迅速蒸发，形成热胀冷缩吸附牢固而又既边打边干的迅速烘干工艺，避免环形工件由于打印多个面的需要，环形工件快速翻转而打印墨水未干造成的墨水流动而影响图案视觉效果。
在实施时，弱溶剂墨水采用络合离子纳米弱溶剂彩色墨水，更优的，墨水采用水性弱溶剂墨水，可通过油性类香水测试。在本发明中，弱溶剂墨水的主要组分是有机溶剂，采用酯和酮类的溶剂，与铝合金结合的过程中对铝合金融合，将弱溶剂墨水中的着色剂和铝合金紧密结合，弱溶剂墨水不要求介质覆有涂层，加上有温差工艺，能够满足高速打印的要求。打印机将对铝合金表面进行打印彩色工艺图案，通过弱溶剂中的络合物阴离子与铝合金阳离子反应形成附着于铝合金表面彩色图案。牢固不脱色而又经久耐用，物品适合历史性收藏。
彩色墨水中含有直径0.0015—0.003μm染料微粒。彩色墨水进入细小孔洞中；对完成打印彩色图案的铝合金表面风干处理。环境温度控制在26 ℃以下，采用风刀切水30分钟。
在本发明中，染料为络合金属离子的染料; 经多孔层的氢氧化鋁以物理吸附;再化学络合成显色的金属盐类;成为铝合金的一部份；而彩色阳极在阳极膜层进行特殊扩孔技术及特殊生膜阳极参数巩固色粉的附着性及致密性、耐磨性，后处理上色利用特殊打印机加弱溶剂墨水进行上色处理，上色之后再进行封孔处理。封孔之后再用烘烤线烤干。