CN110184638B - 一种铝合金型材着色方法 - Google Patents

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Abstract

本方案公开了铝合金型材生产技术领域的一种铝合金型材着色方法，包括以下步骤：步骤一、向电解槽内放入槽液，槽液包括硫酸、硫酸亚锡、着色剂和水，其中硫酸浓度为18～24g/L、硫酸亚锡浓度为5～7g/L、着色剂浓度为7～11g/L，着色剂包括的原料及其重量份数为氨基磺酸2～5份和草酸2～5份；步骤二、将铝合金型材放入槽液并浸泡30s，然后在15V～20V的电压下着色20s～1200s，即完成铝合金型材的着色过程。采用本方案的铝合金型材着色方法，由于槽液中不再添加硫酸镍，每吨铝合金型材着色可减少25～30元的资金投入，同时由于硫酸镍的减少，使得环境污染问题得到极大改善；同时也提高了铝合金型材的着色效率。

Description

一种铝合金型材着色方法
技术领域
本发明属于铝合金型材生产技术领域，特别涉及一种铝合金型材着色方法。
背景技术
铝的氧化着色是一种化学变化，主要是采用人工的方式，将铝以及其合金进行表层氧化；经过电解着色的铝型材表面色膜色泽均匀，高雅华贵。现有技术对铝合金型材进行着色时，一般采用镍锡混合盐(主要包括硫酸亚锡和硫酸镍)对铝合金型材阳极进行电解着色，具体操作是：在镍-锡盐电解着色电解槽液中，由于镍-锡两者共存时，由于两者竞争还原提高了着色速度和均匀性；加入硫酸防止锡盐水解和提高电解着色液的导电性能；再加入少量硼酸，起着缓冲作用，有利于镍电沉积，提高着色的均匀性和改善色感；着色剂中的主要成分邻苯二酚氨阻止硫酸亚锡氧化，使槽液中的硫酸亚锡电解出二价锡离子，使锡离子沉积在氧化膜孔处、四价锡离子、三价铝离子形成较稳定的络合离子，降低四价锡离子、三价铝离子发生水解的趋势。
由于镍锡混合盐电解着色工艺控制范围较广，对槽液杂质的敏感度不强，着色电解槽液比较稳定，因此应用广泛。但是镍锡混合盐中的硫酸镍的镍离子属于重金属，对环境以及人体健康影响较大，因此减少或不使用硫酸镍对铝合金型材进行着色具有积极意义。
发明内容
本发明意在提供一种铝合金型材着色方法，以解决现有技术在对铝合金型材进行着色时，大量采用硫酸镍，导致对环境污染较大的问题。
本方案中的一种铝合金型材着色方法，包括以下步骤：
步骤一、向电解槽内放入槽液，槽液包括硫酸、硫酸亚锡、着色剂和水，其中硫酸浓度为18～24g/L、硫酸亚锡浓度为5～7g/L、着色剂浓度为7～11g/L，着色剂包括的原料及其重量份数为氨基磺酸2～5份和草酸2～5份；
步骤二、将铝合金型材放入槽液并浸泡30s，然后在15V～20V的电压下着色20s～1200s。
本方案的工作原理及其有益效果：槽液中包含硫酸，可防止硫酸亚锡水解并提高槽液的导电性能；着色剂中的主要成分草酸使槽液中的硫酸亚锡电解出二价锡离子和四价锡离子，使锡离子沉积在氧化膜孔处，同时起电极反应的催化作用，并改善着色的均匀性；氨基磺酸阻止硫酸亚锡氧化，使二价锡离子、四价锡离子、三价铝离子形成较稳定的络合离子，进而降低四价锡离子、三价铝离子发生水解的趋势。
采用本方案的铝合金型材着色方法，由于槽液中不再添加硫酸镍，每吨铝合金型材着色可减少25～30元的资金投入，同时由于硫酸镍的减少，使得环境污染问题得到极大改善；同时也提高了铝合金型材的着色效率。
进一步，所述电压为15V～17V。采用15V～17V的电压，在满足铝合金型材色着均衡的前提下，同时能使得着色过程更加平稳。
进一步，所述硫酸浓度为20～22g/L、硫酸亚锡浓度为5～7g/L、着色剂浓度为8～10g/L。硫酸浓度为20～22g/L、硫酸亚锡浓度为5～7g/L、着色剂浓度为8～10g/L，使得槽液更加稳定，铝合金型材着色后色泽更加均匀。
进一步，所述着色时间为20s～40s。采用20s～40s的着色时间，可将铝合金型材表面着色为0.5香槟色。
进一步，所述着色时间为80s～100s。采用80s～100s的着色时间，可将铝合金型材表面着色为1香槟色。
进一步，所述着色时间为110s～130s。采用110s～130s的着色时间，可将铝合金型材表面着色为2香槟色。
进一步，所述着色时间为140s～160s。采用140s～160s的着色时间，可将铝合金型材表面着色为2.5香槟色。
进一步，所述着色时间为230s～250s。采用230s～250s的着色时间，可将铝合金型材表面着色为3香槟色。
进一步，所述着色时间为530s～550s。采用530s～550s的着色时间，可将铝合金型材表面着色为黑色。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例1：
一种铝合金型材着色方法，包括以下步骤：
步骤一、向电解槽内放入槽液，槽液包括硫酸、硫酸亚锡、着色剂和水，其中硫酸浓度为21g/L、硫酸亚锡浓度为6g/L、着色剂浓度为9g/L，着色剂包括的原料及其重量份数为氨基磺酸3份和草酸2份；
步骤二、将铝合金型材放入槽液并浸泡30s，然后在17V的电压下着色20s～40s，此时铝合金型材表面被着色为0.5香槟色。
实施例2：
一种铝合金型材着色方法，包括以下步骤：
步骤一、向电解槽内放入槽液，槽液包括硫酸、硫酸亚锡、着色剂和水，其中硫酸浓度为20g/L、硫酸亚锡浓度为7g/L、着色剂浓度为10g/L，着色剂包括的原料及其重量份数为氨基磺酸5份和草酸3份；
步骤二、将铝合金型材放入槽液并浸泡30s，然后在16V的电压下着色80s～100s，此时铝合金型材表面被着色为1香槟色。
实施例3：
一种铝合金型材着色方法，包括以下步骤：
步骤一、向电解槽内放入槽液，槽液包括硫酸、硫酸亚锡、着色剂和水，其中硫酸浓度为22g/L、硫酸亚锡浓度为5g/L、着色剂浓度为8g/L，着色剂包括的原料及其重量份数为氨基磺酸5份和草酸2份；
步骤二、将铝合金型材放入槽液并浸泡30s，然后在17V的电压下着色110s～130s，此时铝合金型材表面被着色为2香槟色。
实施例4：
一种铝合金型材着色方法，包括以下步骤：
步骤一、向电解槽内放入槽液，槽液包括硫酸、硫酸亚锡、着色剂和水，其中硫酸浓度为21g/L、硫酸亚锡浓度为6g/L、着色剂浓度为9g/L，着色剂包括的原料及其重量份数为氨基磺酸3份和草酸3份；
步骤二、将铝合金型材放入槽液并浸泡30s，然后在19V的电压下着色140s～160s，此时铝合金型材表面被着色为2.5香槟色。
实施例5：
一种铝合金型材着色方法，包括以下步骤：
步骤一、向电解槽内放入槽液，槽液包括硫酸、硫酸亚锡、着色剂和水，其中硫酸浓度为18g/L、硫酸亚锡浓度为6g/L、着色剂浓度为7g/L，着色剂包括的原料及其重量份数为氨基磺酸4份和草酸3份；
步骤二、将铝合金型材放入槽液并浸泡30s，然后在20V的电压下着色230s～250s，此时铝合金型材表面被着色为3香槟色。
实施例6：
一种铝合金型材着色方法，包括以下步骤：
步骤一、向电解槽内放入槽液，槽液包括硫酸、硫酸亚锡、着色剂和水，其中硫酸浓度为24g/L、硫酸亚锡浓度为5g/L、着色剂浓度为7g/L，着色剂包括的原料及其重量份数为氨基磺酸3份和草酸4份；
步骤二、将铝合金型材放入槽液并浸泡30s，然后在19V的电压下着色530s～550s，此时铝合金型材表面被着色为黑色。
实施例1～6中，铝合金型材着色后，后续的水洗等工序按照常规方式进行即可。
通过对实施例1～6着色的铝合金型材随机抽查每组抽取30支，每支型材与色板进行对比，颜色差异在上下色板范围内，型材与型材进行比对，不同型材颜色一致，同一根型材的不同部位进行对比，颜色一致。
对比例：采用现有技术中的着色方法对铝合金型材进行着色，具体步骤为：
步骤一、向电解槽内放入槽液，槽液包括硫酸、硫酸亚锡、硫酸镍、着色剂和水，其中硫酸浓度为21g/L、硫酸亚锡浓度为6g/L、硫酸镍浓度为16g/L、着色剂浓度为15g/L，着色剂包括邻苯二酚和硼酸；
步骤二、将铝合金型材放入槽液并浸泡30s，然后在17V的电压下将铝合金型材表面着色为0.5香槟色。
采用对比例对铝合金型材进行着色，达到铝合金型材表面着色为0.5香槟色需要25s～45s。同时，采用现有技术的方法将铝合金型材着色为对比例1～6的颜色，所需着色时间比实施例1～6对应时间延长3～6s。
采用本申请中的方法与采用现有技术对铝合金型材进行相同颜色的着色，本申请的方法从化工成本和环境影响等方面均优于现有技术。以实施例1和对比例分别对一吨铝合金型材着色进行比较，具体对比结果如下：
一、化工成本
对比例：230元/吨
化工名称 硫酸 硫酸亚锡 硫酸镍 着色剂(主要成分邻苯二酚、硼酸)
含量 21g/l 6g/l 16g/l 15g/l
单吨消耗 1kg 1.2kg 1.2kg 1.5kg
单价 2元/kg 100元/kg 40元/kg 40元/kg
总共金额 2元 120元 48元 60元
实施例1：205元/吨
Figure BDA0002108591640000051
二、废水监测
Figure BDA0002108591640000052
从着色时间、化工成本和废水监测可以看出，采用本申请中的着色方法，铝合金型材的着色时间可缩短3～6s；每吨铝合金型材的着色可节约化工成本25元左右；同时直接避免了硫酸镍的使用，大大降低了槽液废液对环境的污染。

Claims (9)

1.一种铝合金型材着色方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、向电解槽内放入槽液，槽液包括硫酸、硫酸亚锡、着色剂和水，其中硫酸浓度为18～24g/L、硫酸亚锡浓度为5～7g/L、着色剂浓度为7～11g/L，着色剂包括的原料及其重量份数为氨基磺酸2～5份和草酸2～5份；
步骤二、将铝合金型材放入槽液并浸泡30s，然后在15V～20V的电压下着色20s～1200s。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金型材着色方法，其特征在于：所述电压为15V～17V。
3.根据权利要求1或2所述的一种铝合金型材着色方法，其特征在于：所述硫酸浓度为20～22g/L、硫酸亚锡浓度为5～7g/L、着色剂浓度为8～10g/L。
4.根据权利要求3所述的一种铝合金型材着色方法，其特征在于：所述着色时间为20s～40s。
5.根据权利要求3所述的一种铝合金型材着色方法，其特征在于：所述着色时间为80s～100s。
6.根据权利要求3所述的一种铝合金型材着色方法，其特征在于：所述着色时间为110s～130s。
7.根据权利要求3所述的一种铝合金型材着色方法，其特征在于：所述着色时间为140s～160s。
8.根据权利要求3所述的一种铝合金型材着色方法，其特征在于：所述着色时间为230s～250s。
9.根据权利要求3所述的一种铝合金型材着色方法，其特征在于：所述着色时间为530s～550s。
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