[发明专利]一种铝合金表面硬质阳极氧化着色方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金的着色方法，尤其涉及一种铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，属于铝合金表面处理技术领域。

背景技术

硬质阳极氧化技术是所有铝合金表面处理技术里面性能最为优良的技术，具有高膜厚、高硬度和高耐磨性等显著优点，一直在铝合金的表面处理中得到广泛的应用。硬质阳极氧化处理一般包括硫酸硬质阳极氧化直流法、草酸硬质阳极气氧化直流重选法，而采用硫酸硬质阳极氧化直流法是目前较广泛应用的一种硬质阳极氧化法。但是由于普通的硬质阳极氧化处理工艺一般在20℃左右的条件下进行电解处理工艺，得到灰白色的硬质阳极氧化膜，或者是在低温（0℃左右）条件下进行电解处理工艺，得到深黑色的硬质阳极氧化膜，而由于硬质阳极氧化膜颜色过深不适用于表面着色处理。所以，不管采用哪一种工艺方法，其得到的阳极氧化膜具有颜色单一的缺点，不能满足人们的审美要求，在产品竞争日益差异化的市场上，迫切需要更多的色彩效果。

一般来说，现有技术中为了解决阳极氧化处理后表面颜色单一的缺陷，本领域普通的着色方法包括有机染料染色、电解着色等着色方法，但是现有的着色方法都是针对普通的阳极氧化膜表面的着色处理，不适合于硬质氧极阳化膜表面的着色处理。而且由于普通的阳极氧化处理的膜层较薄，耐磨性差，且着色后的颜色的耐温性能受到一定的限制，如在某些特定领域中，如炊具行业对阳极氧化膜的颜色有特定的要求，由于炊具是与食品接触，对着色材料的安全性一特定的要求。

如中国专利申请（公开号：CN102330138A）公开了一种铝或铝合金双层阳极氧化膜的制备方法，将机械预处理、除油、抛光后的铝或铝合金工件在含有硫酸或草酸或两种的混合电解液中先采用第一种电源波形以0.5～2A/dm²的电流密度氧化8～20min，然后在同一氧化槽中采用不同第一种电源波形的第二种电源波形以0.5～2A/dm²的电流密度继续氧化8～20min，所述的电源波形选自直流、对称交流、不对称交流、脉冲交流中的一种或两种，但两种电源波形至少有一种为对称交流或不对称交流或脉冲交流；从而在铝或铝合金的工件上电解得到的双层阳极氧化膜，再经电解着色后得到多色彩氧化铝着色膜，电解着色主盐为Sn盐、Ni盐或Cu盐。该方法解决了现有的普通阳极氧化膜的表面色彩单一的缺陷，能够得到多彩的膜层颜色，但是由于其需要采用双层阳极氧化处理，工艺过程比较繁杂，而且其采用电解着色方法，着色的效果不佳，耐温性能比较差。

发明内容

本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提出一种工艺路线短、色彩多样、着色效果好的铝合金表面硬质阳极氧化着色的工艺方法。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，该方法包括以下步骤：

a、硬度阳极氧化处理：将经过清洗处理后的铝合金基材在温度为4℃～13℃的条件下进行硬质阳极氧化处理，使在铝合金表面形成硬质阳极氧化膜；

b、着色处理：在草酸铁盐存在的条件下，将上述经过硬质阳极氧化处理后的铝合金进行着色处理，然后再进行封闭处理，得到着色处理后的铝合金。

本发明的上述铝合金表面硬质阳极氧化着色方法，通过对硬质阳极氧化处理的工艺条件进行研究分析，并通过选用草酸铁盐进行着色处理，既解决了现有的硬质阳极氧化处理在高温条件下颜色单一的问题，又解决了因低温硬质阳极氧化处理硬质阳极氧化膜颜色过深而导致不适用于着色的问题。色着后的铝合金具有色彩多样的效果，解决了现有的硬质阳极氧化处理后表面色彩单一的问题，且着色后的色彩耐高温性能优越，具有较好的着色效果，不易脱落，更符合应用于炊具材料，具有安全性高。另外，还能够保证硬质阳极氧化膜的硬度，使符合国家标准《GB/19822铝及铝合金硬质阳极氧化膜规范》中对阳极氧化膜硬度要求的规定。

在上述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法中，硬质阳极氧化处理的温度过低，往往会形成较深的黑色阳极氧化膜，不适合用于着色处理，而温度过高则会使阳极氧化膜的硬度降低。作为进一步的优选，步骤a中所述的硬质阳极氧化处理的温度为6℃～10℃。

在上述的铝合金表面硬质阳极氧化着色方法中，步骤b中所述的封闭处理后还包括在350℃～450℃的温度条件下进行高温处理。研究发现，采用草酸铁盐着色，再经过高温处理，能够改变表面的颜色，具有更加丰富的色彩效果。作为进一步的优选，所述的高温处理的温度为380℃～420℃。