一种用于铝合金型材表面氧化着色处理工艺
文献发布时间:2023-06-19 18:27:32
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。
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