CN112430836B - 一种铝合金染色前处理剂及前处理方法 - Google Patents

一种铝合金染色前处理剂及前处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及铝合金技术领域,具体涉及一种铝合金染色前处理剂及前处理方法。所述铝合金染色前处理剂包括如下重量份的原料:柠檬酸25‑30份、水杨酸6‑12份、柠檬酸钠3‑5份、酒石酸钾钠2‑4份和表面活性剂0.5‑1.5份和功能助剂1‑2份。本发明的染色前处理剂可用于铝合金阳极氧化染色前处理,可显著提高染色效率及均匀性,提高染色效果和产品良率。利用铝合金染色前处理剂的铝合金染色前处理方法操作简便,易于控制,可显著提高染色效率及均匀性,提高染色效果和产品良率,利于得到颜色均匀,外观效果佳的铝合金染色工件,适用于工业化大生产。

Description

一种铝合金染色前处理剂及前处理方法
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域,具体涉及一种铝合金染色前处理剂及前处理方法。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步,铝合金日益得到了良好的应用,现有技术常采用阳极氧化工艺和染色工艺处理,以提高电子产品铝合金的耐用性和装饰效果。然而,现有的铝合金工件由于实际的应用需求,常需要和其他工件连接,铝合金工件也常设置有孔道或者通孔,焊剂区域和孔道或者通孔常存在微小的孔隙和缺陷,在阳极氧化过程中容易造成酸性物质残留和清洗不彻底的现象,从而出现染色不均、发花、腐蚀点等不良缺陷,产品良率低,同时在后续的染色过程上色困难及染色不均,给生产带来不便,其产品良率低,需要进一步改进。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种铝合金染色前处理剂,该染色前处理剂可用于铝合金阳极氧化染色前处理,可显著提高染色效率及均匀性,提高染色效果和产品良率。
本发明的目的在于提供一种利用铝合金染色前处理剂的铝合金染色前处理方法,该方法操作简便,易于控制,可显著提高染色效率及均匀性,提高染色效果和产品良率,利于得到颜色均匀,外观效果佳的铝合金染色工件,适用于工业化大生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种铝合金染色前处理剂,包括如下重量份的原料:柠檬酸25-30份、水杨酸6-12份、柠檬酸钠3-5份、酒石酸钾钠2-4份和表面活性剂0.5-1.5份和功能助剂1-2份。
进一步的,所述表面活性剂为甘油单酸酯二硫酸钠、月桂基硫酸钠和琥珀酸二异辛酯磺酸钠中的至少一种。
本发明通过采用柠檬酸、水杨酸、柠檬酸钠、酒石酸钾钠和表面活性剂和功能助剂复配,制得铝合金染色前处理剂,可防止铝合金工件在阳极氧化过程中及阳极氧化之前的工序中引入表面孔洞和缺陷处的残酸引起的斑点状等染色不良,可显著提高染色效率及均匀性,提高染色效果和产品良率,减少染色时的出现颜色模糊问题,有利于得到颜色均匀,外观效果佳的铝合金染色工件。
进一步的,每份所述功能助剂包括如下重量份的原料:聚乙烯醇7-10份、乙酸钠2-4份、甘油5-8份、聚二甲基硅氧烷3-5份。
本发明通过采用上述原料,有助于减少对铝合金表面的腐蚀作用,并可有效防止铝合金表面出现缺陷,染色前处理工艺中,能破坏气泡的弹性膜,具有良好的抑泡作用,有助于提高染色效率及均匀性,提高染色效果和产品良率。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种采用采用上述铝合金染色前处理剂的铝合金染色前处理方法,包括如下步骤:
(1)将经过阳极氧化后的铝合金工件置于预处理剂中,进行预备处理,然后水洗;
(2)经过预先处理的铝合金工件置于铝合金染色前处理剂水溶液中进行前处理,然后水洗,得到经过染色前处理的铝合金工件。
进一步的,所述步骤(1)中,采用超声波进行预备处理,预备处理温度为30-40℃,预备处理时间为60-150s。
进一步的,所述步骤(1)中,超声波频率为50-70kHz。
进一步的,所述步骤(1)中,所述预处理剂包括如下重量份的原料:碳酸氢钠20-30份、甘露醇4-7份、去离子水800-900份。
本发明通过采用碳酸氢钠、甘露醇和去离子水复配制成预处理剂,去除铝合金工件在阳极氧化过程中及阳极氧化之前的工序中引入表面孔洞和缺陷处的残酸,去除效率高且去除较为彻底,碳酸氢钠可甘露醇相配合,大大减少对铝合金工件表面腐蚀,并能有效去除阳极氧化槽中因铝离子含量较高时在铝合金工件表面氧化形成的硫酸铝结晶体,防止其在后续的染色工艺中造成染色不均、产生腐蚀点、发花等不利影响。
进一步的,所述步骤(2)中,采用超声波进行前处理的温度为35-45℃,前处理时间为2-5min;所述染色前处理剂水溶液中,染色前处理剂的浓度为35-60g/L。
进一步的,所述步骤(2)中,超声波频率为40-50kHz。
本发明通过采用超声波进行染色前处理,并严格控制上述步骤,有助于提高铝合金染色前处理效率,提升前处理效果,防止铝合金工件在后续的染色工艺中出现染色不均、产生腐蚀点、发花等问题。
本发明的有益效果在于:本发明的染色前处理剂可用于铝合金阳极氧化染色前处理,可显著提高染色效率及均匀性,提高染色效果和产品良率。利用铝合金染色前处理剂的铝合金染色前处理方法操作简便,易于控制,可显著提高染色效率及均匀性,提高染色效果和产品良率,利于得到颜色均匀,外观效果佳的铝合金染色工件,适用于工业化大生产。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种铝合金染色前处理剂,包括如下重量份的原料:柠檬酸28份、水杨酸8份、柠檬酸钠4份、酒石酸钾钠3份和表面活性剂1份和功能助剂1.5份。
进一步的,所述表面活性剂为甘油单酸酯二硫酸钠和月桂基硫酸钠按照重量比1:2组成。
进一步的,每份所述功能助剂包括如下重量份的原料:聚乙烯醇8份、乙酸钠3份、甘油6份、聚二甲基硅氧烷4份。
采用采用上述铝合金染色前处理剂的铝合金染色前处理方法,包括如下步骤:
(1)将经过阳极氧化后的铝合金工件置于预处理剂中,进行预备处理,然后水洗;
(2)经过预先处理的铝合金工件置于铝合金染色前处理剂水溶液中进行前处理,然后水洗,得到经过染色前处理的铝合金工件。所述铝合金工件待染色。
进一步的,所述步骤(1)中,采用超声波进行预备处理,预备处理温度为35℃,预备处理时间为120s。超声波频率为60kHz。
进一步的,所述步骤(1)中,所述预处理剂包括如下重量份的原料:碳酸氢钠25份、甘露醇6份、去离子水850份。
进一步的,所述步骤(2)中,采用超声波进行前处理的温度为40℃,前处理时间为4min。超声波频率为45kHz。所述染色前处理剂水溶液中,染色前处理剂的浓度为45g/L。
实施例2
一种铝合金染色前处理剂,包括如下重量份的原料:柠檬酸25份、水杨酸6份、柠檬酸钠3份、酒石酸钾钠2份和表面活性剂0.5份和功能助剂1份。
进一步的,所述表面活性剂月桂基硫酸钠和琥珀酸二异辛酯磺酸钠按重量比1:2组成。
进一步的,每份所述功能助剂包括如下重量份的原料:聚乙烯醇8份、乙酸钠3份、甘油6份、聚二甲基硅氧烷4份。
采用采用上述铝合金染色前处理剂的铝合金染色前处理方法,包括如下步骤:
(1)将经过阳极氧化后的铝合金工件置于预处理剂中,进行预备处理,然后水洗;
(2)经过预先处理的铝合金工件置于铝合金染色前处理剂水溶液中进行前处理,然后水洗,得到经过染色前处理的铝合金工件。
进一步的,所述步骤(1)中,采用超声波进行预备处理,预备处理温度为30℃,预备处理时间为150s。超声波频率为50kHz。
进一步的,所述步骤(1)中,所述预处理剂包括如下重量份的原料:碳酸氢钠20份、甘露醇4份、去离子水800份。
进一步的,所述步骤(2)中,采用超声波进行前处理的温度为35℃,前处理时间为5min。超声波频率为40kHz。所述染色前处理剂水溶液中,染色前处理剂的浓度为35g/L。
实施例3
一种铝合金染色前处理剂,包括如下重量份的原料:柠檬酸25-30份、水杨酸12份、柠檬酸钠5份、酒石酸钾钠4份和表面活性剂1.5份和功能助剂2份。
进一步的,所述表面活性剂为甘油单酸酯二硫酸钠和琥珀酸二异辛酯磺酸钠按照重量比1:2组成。
进一步的,每份所述功能助剂包括如下重量份的原料:聚乙烯醇10份、乙酸钠4份、甘油8份、聚二甲基硅氧烷5份。
采用采用上述铝合金染色前处理剂的铝合金染色前处理方法,包括如下步骤:
(1)将经过阳极氧化后的铝合金工件置于预处理剂中,进行预备处理,然后水洗;
(2)经过预先处理的铝合金工件置于铝合金染色前处理剂水溶液中进行前处理,然后水洗,得到经过染色前处理的铝合金工件。
进一步的,所述步骤(1)中,采用超声波进行预备处理,预备处理温度为40℃,预备处理时间为60s。超声波频率为50kHz。
进一步的,所述步骤(1)中,所述预处理剂包括如下重量份的原料:碳酸氢钠20-30份、甘露醇4-7份、去离子水800-900份。
进一步的,所述步骤(2)中,采用超声波进行前处理的温度为45℃,前处理时间为2min。超声波频率为50kHz。所述染色前处理剂水溶液中,染色前处理剂的浓度为60g/L。
实施例4
一种铝合金染色前处理剂,包括如下重量份的原料:柠檬酸26份、水杨酸10份、柠檬酸钠4份、酒石酸钾钠3份和表面活性剂1.2份和功能助剂1.5份。
进一步的,每份所述功能助剂包括如下重量份的原料:聚乙烯醇9份、乙酸钠3份、甘油6份、聚二甲基硅氧烷4份。
采用采用上述铝合金染色前处理剂的铝合金染色前处理方法,包括如下步骤:
(1)将经过阳极氧化后的铝合金工件置于预处理剂中,进行预备处理,然后水洗;
(2)经过预先处理的铝合金工件置于铝合金染色前处理剂水溶液中进行前处理,然后水洗,得到经过染色前处理的铝合金工件。
本实施例的其余内容与实施例1相似,这里不再赘述。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于一种铝合金染色前处理剂,包括如下重量份的原料:柠檬酸36份、柠檬酸钠7份和表面活性剂1份。
采用采用上述铝合金染色前处理剂的铝合金染色前处理方法,包括如下步骤:经过预先处理的铝合金工件置于铝合金染色前处理剂水溶液中进行前处理,然后水洗,得到经过染色前处理的铝合金工件。采用超声波进行前处理的温度为40℃,前处理时间为4min。超声波频率为45kHz。
取铝合金工件6061-T651,所述铝合金工件设有孔道、凸起部和焊接部位,进行染色前处理,包括如下步骤:
S1、取铝合金工件,对铝合金工件进行脱脂,在脱脂除油后对铝合金工件进行水洗;
S2、采用化学抛光液对铝合金工件进行化学抛光,抛光后进行水洗,然后去除不溶性的金属氧化物;
S3、铝合金工件在阳极氧化槽液中进行阳极氧化,在金属表面形成阳极氧化膜;将经过阳极氧化过的铝合金工件进行水洗,以去除残留的阳极氧化槽液;
S4、去除残留的阳极氧化槽液进行染色前处理;
S5、将经过染色前处理剂处理后的铝合金工件浸入染色溶液中,给金属表面染上颜色,染料的浓度为4g/L,染色时间为7min;将染色后水洗,然后在镍盐中进行封闭处理,得到经染色处理后的铝合金工件;所述染料采用华深红色Hsjt Red 101A。
所述脱脂、化学抛光、阳极氧化、染色和封闭处理均采用现有技术中的采用现有技术中的已知的原料和工艺。所述步骤S4中分别采用实施例1-4和对比例1的染色前处理方法进行,分别记为应用实施例1-4和应用对比例1。以铝合金工件进行染色处理前不经过染色前处理作为应用对比例2。
取将应用实施例1-4以及应用对比例1-2制得的铝合金按照GB/T12967.6-2008进行外观测试。应用实施例1-4相对应用对比例1,染色不良率下降了60%以上,相对应用对比例2,染色不良率下降了90%以上。实施例1-4的铝合金工件表面颜色均匀、稳定,无明显表面缺陷,不产生流色和异色,无露白、花斑和流痕现象,铝合金工件各面上的色差△E<0.5。应用对比例2在焊接部位、孔道和缝隙处有白色腐蚀点和残留酸污造成的发花的斑点,铝合金工件各面上的色差△E为0.5-0.8;应用对比例1在焊接部位、孔道和缝隙处有少许白色腐蚀点和残留酸污造成的发花的斑点,其数量和面积均小于应用对比例2,铝合金工件各面上的色差△ E为0.5-0.7。
上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铝合金染色前处理方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)将经过阳极氧化后的铝合金工件置于预处理剂中,进行预备处理,然后水洗;
(2)经过预先处理的铝合金工件置于铝合金染色前处理剂水溶液中进行前处理,然后水洗,得到经过染色前处理的铝合金工件;
所述步骤(1)中,所述预处理剂包括如下重量份的原料:碳酸氢钠20-30份、甘露醇4-7份、去离子水800-900份;
所述步骤(2)中,所述染色前处理剂水溶液中,染色前处理剂的浓度为35-60g/L;染色前处理剂包括如下重量份的原料:柠檬酸25-30份、水杨酸6-12份、柠檬酸钠3-5份、酒石酸钾钠2-4份和表面活性剂0.5-1.5份和功能助剂1-2份;每份所述功能助剂包括如下重量份的原料:聚乙烯醇7-10份、乙酸钠2-4份、甘油5-8份、聚二甲基硅氧烷3-5份。
2.根据权利要求1所述的铝合金染色前处理方法,其特征在于:所述表面活性剂为甘油单酸酯二硫酸钠、月桂基硫酸钠和琥珀酸二异辛酯磺酸钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金染色前处理方法,其特征在于:所述步骤(1)中,采用超声波进行预备处理,预备处理温度为30-40℃,预备处理时间为60-150s。
4.根据权利要求3所述的一种铝合金染色前处理方法,其特征在于:所述步骤(1)中,超声波频率为50-70kHz。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金染色前处理方法,其特征在于:所述步骤(2)中,采用超声波进行前处理的温度为35-45℃,前处理时间为2-5min。
6.根据权利要求5所述的一种铝合金染色前处理方法,其特征在于:所述步骤(2)中,超声波频率为40-50kHz。
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