[发明专利]一种铝及铝合金制品的表面喷染方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料的加工领域，特别是涉及一种铝及铝合金制品的表面喷染方法及铝及铝合金制品、喷染墨水。

背景技术

目前，在铝及铝合金的表面处理方面，可采用喷涂、转印、浸染等方法，其中喷涂和转印能做出各种图案，以达到一种理想的装饰效果，但不管是喷涂还是转印，做出来的产品，都会在表面产生一定厚度的涂层，涂层容易退色，与有机溶剂接触时，容易脱落；浸染则是将铝及铝合金进行阳极氧化处理，然后将氧化后的产品浸入染料中进行染色处理，待其颜色达到相关要求以后，将其取出，再通过封孔处理，使染料分子留在氧化膜层的毛孔里，从而产生一定的颜色，但是通过浸染的方法生产出来的产品其颜色单一，无法做出色彩丰富的图案效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种铝及铝合金制品的表面喷染方法以及由该方法制备得到的铝及铝合金制品，以及喷染墨水，使铝及铝合金制品的表面能产生色彩丰富鲜艳的图案或颜色，且不会在铝及铝合金制品表面形成涂层，长期使用也不易褪色。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

1）预处理：将铝及铝合金制品经过打磨抛光、除油和化学抛光处理；

2）阳极氧化：将经所述步骤1）处理得到的铝及铝合金制品进行阳极氧化处理以在所述铝及铝合金制品的表面形成多孔的氧化膜；

3）表面喷染：将经所述步骤2）处理得到的铝及铝合金制品使用平面打印设备和/或3D喷绘设备，将喷染墨水喷染到铝及铝合金制品的表面，使染料分子渗入所述氧化膜的孔中，形成色彩和/或图案；

4）清洗：将经所述步骤3）喷染得到的铝及铝合金制品中残留在所述氧化膜的孔外的喷染墨水清洗干净；

5）封孔处理：将经所述步骤4）得到的铝及铝合金制品进行封孔处理。

经过一系列预处理后的铝及铝合金制品进行阳极氧化，以在其表面产生多孔的氧化膜层，且阳极氧化膜层的毛孔具有很强吸咐能力，以便对染料分子进行吸收；再将喷染墨水采用平面打印和/或3D喷绘的方式喷到产品表面，使染料分子渗入氧化膜层的孔内，再将孔外的多余喷染墨水清洗干净以确保产品表面没有多余的染料，从而形成清晰的图案和/或色彩，最后进行封孔处理，将染料分子固定在产品表面的氧化膜层毛孔里，以固定所形成的颜色或图案。

优选的，所述步骤3）中的喷染墨水包括酸性染料、甘油、乙醇和去离子水，所述喷染墨水选自包括以下群组中的至少一种，其中的百分含量为体积百分含量：

青色：3-8%的酸性蓝、1-4%的甘油、3-7%的乙醇和85-90%的去离子水；

红色：1-5%的酸性红、1-4%的甘油、3-7%的乙醇和85-95%的去离子水；

黄色：8-12%的酸性黄、1-4%的甘油、3-7%的乙醇和80-85%的去离子水；

黑色：13-17%的酸性黑、1-4%的甘油、3-7%的乙醇和75-80%的去离子水。

以上方案中的酸性染料分子的孔径小于形成的氧化膜的孔径，在进行喷染时，染料分子更易进入孔内，且甘油能增加喷染墨水的粘度，使粘度在2-5cP范围内，提高染料分子的附着力，且能提升形成的颜色或图案的亮度，乙醇的挥发性能较高，能加速喷染图案或色彩的干燥，且能提高图案的清晰度，应用上述的喷染墨水使形成的颜色或图案清晰细腻，且与铝及铝合金制品的表面成一体，不增加任何的厚度。 优选的，所述步骤3）中的喷染墨水选自包括以下群组中的至少一种，其中的百分含量为体积百分含量：

青色：5%的酸性蓝、2%的甘油、5%的乙醇和88%的去离子水；

红色：3%的酸性红、2%的甘油、5%的乙醇和90%的去离子水；

黄色：10%的酸性黄、2%的甘油、5%的乙醇和83%的去离子水；

黑色：15%的酸性黑、2%的甘油、5%的乙醇和78%的去离子水。

优选的，所述步骤3）中的平面打印设备和3D喷绘设备的喷嘴直径为0.010-0.015mm。采用的喷嘴直径为0.010-0.015mm，可以使得喷染形成的图案精细，不粗糙。

优选的，步骤2）中的所述阳极氧化是将铝及铝合金制品放入体积分数为15-25%的硫酸氧化槽液中进行阳极处理，时间为0.5 -2小时。