一种用于铝合金型材表面氧化着色处理工艺

技术领域

本发明涉及铝合金型材加工技术领域，具体是一种用于铝合金型材表面氧化着色处理工艺。

背景技术

铝合金型材是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶，建筑，装修及化学工业等领域均被大量应用，为了延长铝合金型材的使用寿命并增加色泽美观，需要对其进行氧化着色处理，氧化着色的基本工序为铝材表面处理、氧化、着色和随后的水合封孔等处理过程。

中国专利公开了一种强力防腐的铝合金型材阳极氧化表面(公告号CN112442720A)，该专利技术通过采用清洗液去除了铝合金型材表面油脂、污物以及自然氧化膜，通过封孔液，进一步提高了铝合金型材耐腐蚀能力；但是其使用的配料较为常规，没有很大的改进，对铝合金型材来说，没有达到较高效率的去油污水平和耐腐蚀水平。因此，本领域技术人员提供了一种用于铝合金型材表面氧化着色处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于铝合金型材表面氧化着色处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于铝合金型材表面氧化着色处理工艺，处理工艺包括以下步骤：

S1、铝合金型材清洗：将铝合金型材放在清水中进行清洗，清洗掉表面大量的铝屑，清洗完成后拿出，用连接在空气压缩机上的气管对铝合金型材表面进行吹气除水处理；

S2、铝合金型材脱脂：用脱脂化合物对经过S1处理的铝合金型材进行脱脂处理，脱脂若干时间，去除铝合金型材表面的油污，避免油污对接下来工序的影响；

S3、铝合金型材碱蚀：将经过S2处理的铝合金型材放入氢氧化钠溶液中进行碱蚀，去除铝合金型材表面残存的氧化膜和变质合金；

S4、铝合金型材中和：将经过S3处理的铝合金型材放入硝酸溶液中清洗，防止型材表面产生碱蚀斑纹和流浪，并且对氢氧化钠溶液进行中和；

S5、铝合金型材氧化：将经过S4处理的铝合金型材放入硫酸溶液中进行氧化处理，处理过程中加入磺基水杨酸和添加剂，使得铝合金型材表面形成厚而致密的氧化膜层；

S6、铝合金型材着色：将经过S5处理的铝合金型材放入氨水中进行中和，然后将铝合金型材取出放入着色剂中进行着色处理；

S7、铝合金型材封闭：将经过S6处理的铝合金型材放入到封闭化合物中进行封闭处理，提高经过S6处理后的铝合金型材表面的密度，增强耐腐蚀性。

作为本发明再进一步的方案：所述S2中的脱脂化合物由硅酸钠溶液、氢氧化钠溶液、乙二酸四乙酸二钠、月桂基二乙醇酰胺、苯并三氮唑、清水组成，每种组成部分按重量份组成如下：60～80份硅酸钠溶液、15～25份氢氧化钠溶液、15～21份乙二酸四乙酸二钠、10～18份月桂基二乙醇酰胺、30～40份苯并三氮唑和100～150份清水。

作为本发明再进一步的方案：所述S7中的封闭化合物由红矾钠、三乙醇胺、亚硝酸钠、硼酸、乙酸钠和水组成，每种组成部分按重量份组成如下：0.5～1.5份红矾钠、4～5份三乙醇胺、1～2份亚硝酸钠、5～15份硼酸、5～15份乙酸钠和400～500份水。

作为本发明再进一步的方案：所述S2中的脱脂时间为10分钟，所述S2中的脱脂温度为45℃。

作为本发明再进一步的方案：所述S3中的氢氧化钠溶液浓度为30g/L，所述S3中的碱蚀温度为70～75℃。

作为本发明再进一步的方案：所述S4中的硝酸溶液浓度为48g/L，所述S4中的硝酸溶液清洗时间为2分钟。

作为本发明再进一步的方案：所述S5中的硫酸溶液浓度的20g/L，所述S5中的磺基水杨酸浓度为30g/L。

作为本发明再进一步的方案：所述S5中的添加剂为阴离子聚丙烯酰胺、脂肪酸盐、磺酸盐、脂肪醇酰硫酸钠、硫酸酯盐、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠中的任意两种或三种。

作为本发明再进一步的方案：所述S6中的氨水浓度为1.5％，所述S6中的氨水中和时间为三分钟，所述S6中的着色温度为65℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置有脱脂化合物，脱脂化合物由硅酸钠溶液、氢氧化钠溶液、乙二酸四乙酸二钠、月桂基二乙醇酰胺、苯并三氮唑、清水组成，其中硅酸钠溶液对油污有乳化作用，避免油污沉积，氢氧化钠溶液可以与油污发生皂化反应并溶解在水溶液中，乙二酸四乙酸二钠和月桂基二乙醇酰胺可以起到表面活性的作用，苯并三氮唑可以缓解其溶液对铝合金型材的腐蚀速度，这些溶液按照特定的重量份混合在一起使用，能够全面地洗掉油污，大大提高了对铝合金型材表面油污的清洗效率。

2、本发明通过设置有封闭化合物，封闭化合物由红矾钠、三乙醇胺、亚硝酸钠、硼酸、乙酸钠和水组成，这些化合物可以使得铝合金型材表面化学活性降低，将其表面微孔堵住，增加光泽度，这些化合物按照特定的重量份混合在一起使用，进一步提高了铝合金型材的抗腐蚀性。

具体实施方式

实施例一

一种用于铝合金型材表面氧化着色处理工艺，处理工艺包括以下步骤：

S1、铝合金型材清洗：将铝合金型材放在清水中进行清洗，清洗掉表面大量的铝屑，清洗完成后拿出，用连接在空气压缩机上的气管对铝合金型材表面进行吹气除水处理；

S2、铝合金型材脱脂：用脱脂化合物对经过S1处理的铝合金型材进行脱脂处理，脱脂若干时间，去除铝合金型材表面的油污，避免油污对接下来工序的影响；

S3、铝合金型材碱蚀：将经过S2处理的铝合金型材放入氢氧化钠溶液中进行碱蚀，去除铝合金型材表面残存的氧化膜和变质合金；

S4、铝合金型材中和：将经过S3处理的铝合金型材放入硝酸溶液中清洗，防止型材表面产生碱蚀斑纹和流浪，并且对氢氧化钠溶液进行中和；

S5、铝合金型材氧化：将经过S4处理的铝合金型材放入硫酸溶液中进行氧化处理，处理过程中加入磺基水杨酸和添加剂，使得铝合金型材表面形成厚而致密的氧化膜层；

S6、铝合金型材着色：将经过S5处理的铝合金型材放入氨水中进行中和，然后将铝合金型材取出放入着色剂中进行着色处理；

S7、铝合金型材封闭：将经过S6处理的铝合金型材放入到封闭化合物中进行封闭处理，提高经过S6处理后的铝合金型材表面的密度，增强耐腐蚀性。

优选的，S2中的脱脂化合物由硅酸钠溶液、氢氧化钠溶液、乙二酸四乙酸二钠、月桂基二乙醇酰胺、苯并三氮唑、清水组成，每种组成部分按重量份组成如下：60份硅酸钠溶液、15份氢氧化钠溶液、15份乙二酸四乙酸二钠、10份月桂基二乙醇酰胺、30份苯并三氮唑和100份清水。

优选的，S7中的封闭化合物由红矾钠、三乙醇胺、亚硝酸钠、硼酸、乙酸钠和水组成，每种组成部分按重量份组成如下：0.5份红矾钠、4份三乙醇胺、1份亚硝酸钠、5份硼酸、5份乙酸钠和400份水。

优选的，S2中的脱脂时间为10分钟，S2中的脱脂温度为45℃。

优选的，S3中的氢氧化钠溶液浓度为30g/L，S3中的碱蚀温度为70～75℃。

6.根据权利要求1的一种用于铝合金型材表面氧化着色处理工艺，其特征在于，S4中的硝酸溶液浓度为48g/L，S4中的硝酸溶液清洗时间为2分钟。

优选的，S5中的硫酸溶液浓度的20g/L，S5中的磺基水杨酸浓度为30g/L。

优选的，S5中的添加剂为阴离子聚丙烯酰胺、脂肪酸盐、磺酸盐、脂肪醇酰硫酸钠、硫酸酯盐、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠中的任意两种或三种。

优选的，S6中的氨水浓度为1.5％，S6中的氨水中和时间为三分钟，S6中的着色温度为65℃。

实施例二

一种用于铝合金型材表面氧化着色处理工艺，处理工艺包括以下步骤：

S1、铝合金型材清洗：将铝合金型材放在清水中进行清洗，清洗掉表面大量的铝屑，清洗完成后拿出，用连接在空气压缩机上的气管对铝合金型材表面进行吹气除水处理；

S2、铝合金型材脱脂：用脱脂化合物对经过S1处理的铝合金型材进行脱脂处理，脱脂若干时间，去除铝合金型材表面的油污，避免油污对接下来工序的影响；

S3、铝合金型材碱蚀：将经过S2处理的铝合金型材放入氢氧化钠溶液中进行碱蚀，去除铝合金型材表面残存的氧化膜和变质合金；

S4、铝合金型材中和：将经过S3处理的铝合金型材放入硝酸溶液中清洗，防止型材表面产生碱蚀斑纹和流浪，并且对氢氧化钠溶液进行中和；

S5、铝合金型材氧化：将经过S4处理的铝合金型材放入硫酸溶液中进行氧化处理，处理过程中加入磺基水杨酸和添加剂，使得铝合金型材表面形成厚而致密的氧化膜层；

S6、铝合金型材着色：将经过S5处理的铝合金型材放入氨水中进行中和，然后将铝合金型材取出放入着色剂中进行着色处理；

S7、铝合金型材封闭：将经过S6处理的铝合金型材放入到封闭化合物中进行封闭处理，提高经过S6处理后的铝合金型材表面的密度，增强耐腐蚀性。

优选的，S2中的脱脂化合物由硅酸钠溶液、氢氧化钠溶液、乙二酸四乙酸二钠、月桂基二乙醇酰胺、苯并三氮唑、清水组成，每种组成部分按重量份组成如下：70份硅酸钠溶液、20份氢氧化钠溶液、18份乙二酸四乙酸二钠、15份月桂基二乙醇酰胺、35份苯并三氮唑和125份清水。

优选的，S7中的封闭化合物由红矾钠、三乙醇胺、亚硝酸钠、硼酸、乙酸钠和水组成，每种组成部分按重量份组成如下：1份红矾钠、4.5份三乙醇胺、1.5份亚硝酸钠、10份硼酸、10份乙酸钠和450份水。

优选的，S2中的脱脂时间为10分钟，S2中的脱脂温度为45℃。

优选的，S3中的氢氧化钠溶液浓度为30g/L，S3中的碱蚀温度为70～75℃。

优选的，S4中的硝酸溶液浓度为48g/L，S4中的硝酸溶液清洗时间为2分钟。

优选的，S5中的硫酸溶液浓度的20g/L，S5中的磺基水杨酸浓度为30g/L。

优选的，S5中的添加剂为阴离子聚丙烯酰胺、脂肪酸盐、磺酸盐、脂肪醇酰硫酸钠、硫酸酯盐、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠中的任意两种或三种。

优选的，S6中的氨水浓度为1.5％，S6中的氨水中和时间为三分钟，S6中的着色温度为65℃。

实施例三

一种用于铝合金型材表面氧化着色处理工艺，处理工艺包括以下步骤：

S1、铝合金型材清洗：将铝合金型材放在清水中进行清洗，清洗掉表面大量的铝屑，清洗完成后拿出，用连接在空气压缩机上的气管对铝合金型材表面进行吹气除水处理；

S2、铝合金型材脱脂：用脱脂化合物对经过S1处理的铝合金型材进行脱脂处理，脱脂若干时间，去除铝合金型材表面的油污，避免油污对接下来工序的影响；

S3、铝合金型材碱蚀：将经过S2处理的铝合金型材放入氢氧化钠溶液中进行碱蚀，去除铝合金型材表面残存的氧化膜和变质合金；

S4、铝合金型材中和：将经过S3处理的铝合金型材放入硝酸溶液中清洗，防止型材表面产生碱蚀斑纹和流浪，并且对氢氧化钠溶液进行中和；

S5、铝合金型材氧化：将经过S4处理的铝合金型材放入硫酸溶液中进行氧化处理，处理过程中加入磺基水杨酸和添加剂，使得铝合金型材表面形成厚而致密的氧化膜层；

S6、铝合金型材着色：将经过S5处理的铝合金型材放入氨水中进行中和，然后将铝合金型材取出放入着色剂中进行着色处理；

S7、铝合金型材封闭：将经过S6处理的铝合金型材放入到封闭化合物中进行封闭处理，提高经过S6处理后的铝合金型材表面的密度，增强耐腐蚀性。

优选的，S2中的脱脂化合物由硅酸钠溶液、氢氧化钠溶液、乙二酸四乙酸二钠、月桂基二乙醇酰胺、苯并三氮唑、清水组成，每种组成部分按重量份组成如下：80份硅酸钠溶液、25份氢氧化钠溶液、21份乙二酸四乙酸二钠、18份月桂基二乙醇酰胺、40份苯并三氮唑和150份清水。

优选的，S7中的封闭化合物由红矾钠、三乙醇胺、亚硝酸钠、硼酸、乙酸钠和水组成，每种组成部分按重量份组成如下：1.5份红矾钠、5份三乙醇胺、2份亚硝酸钠、15份硼酸、15份乙酸钠和500份水。

优选的，S2中的脱脂时间为10分钟，S2中的脱脂温度为45℃。

优选的，S3中的氢氧化钠溶液浓度为30g/L，S3中的碱蚀温度为70～75℃。

优选的，S4中的硝酸溶液浓度为48g/L，S4中的硝酸溶液清洗时间为2分钟。

优选的，S5中的硫酸溶液浓度的20g/L，S5中的磺基水杨酸浓度为30g/L。

优选的，S5中的添加剂为阴离子聚丙烯酰胺、脂肪酸盐、磺酸盐、脂肪醇酰硫酸钠、硫酸酯盐、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠中的任意两种或三种。

优选的，S6中的氨水浓度为1.5％，S6中的氨水中和时间为三分钟，S6中的着色温度为65℃。

为了更好地说明本发明的技术效果，通过下述实验进行阐述：

实验一：

选用四个经过本发明S1处理的铝合金型材；

选用本发明三个实施例中的脱脂化合物作为实施例；

选用一种强力防腐的铝合金型材阳极氧化表面处理工艺(公布号CN112442720A)中的清洗液(相当于本发明的脱脂化合物)为对比例；

用实施例一、实施例二、实施例三和对比例分别对一个铝合金型材进行处理，处理完成后，检测铝合金型材表面的油污含量，得出表面1；

表1

从表1可以得出：使用了本发明实施例一、实施例二和实施例三中的脱脂化合物对铝合金型材进行清洗后，平均含油污量均小于使用了对比例中清洗液的铝合金型材。

实验二：

选用三个铝合金型材；

选用本发明三个实施例中的封闭化合物作为实施例；

选用一种强力防腐的铝合金型材阳极氧化表面处理工艺(公布号CN112442720A)中的封闭液(相当于本发明的封闭化合物)为对比例；

使用本发明实施例中的封闭化合物代替上述专利文件中的封闭液，按照上述专利文件中的步骤对铝合金型材进行处理，然后将铝合金型材放于5％氯化钠中性盐雾试验中进行耐腐蚀性测试，得出表2；

表2

从表2可以得出：使用了本发明实施例一、实施例二和实施例三中的封闭化合物对铝合金型材进行处理后，使得铝合金型材的抗腐蚀能力大大地提高了。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。