工业铝型材生产加工厂家

1：锡盐电解着色

1）着色工艺

纯锡盐或镍-锡混合盐电解着色液具有良好的着色分散性，形成的色膜色泽均匀、高雅华贵，使铝型材表面具有良好的耐晒性、抗腐蚀性和耐磨性，而且着色本身具有较强的抗污能力，但锡盐或镍-锡混盐电解着色体系中的亚锡粒子极不稳定；所以控制的重点主要是保证亚锡离子的稳定，另外是色调的控制；锡盐电解着色常见方法见下表：

2）镍-锡混合盐着色的工艺影响因素

镍-锡混合盐除有青铜色系之外，也可着仿不锈钢色、香槟色和纯黑色；

①镍盐和亚锡盐的影响：锡盐为主，两者共存时由于竞争还原提高了着色速度和均匀性；亚锡盐比单锡盐用量少且更稳定，色调黄中透红更好看；镍盐以20~25g/L为宜，太高色偏暗，但是纯黑色时宜升至45g/L；一般亚锡盐6~8g/L为宜，夏季取下限，冬季取上限，着纯黑色需升至10~12g/L；

②着色添加剂：添加剂起着提高着色速度、均匀性和防止亚锡水解等三大作用；着色槽不经常使用时亚锡照样会氧化水解，故也需适当补加；

③硫酸：起着防止锡盐水解和提高电导的双重作用，游离硫酸控制在15~20g/L为宜；硫酸偏低光泽性好些，但亚锡稳定性下降，酸太高铝型材表面着色速度和光泽下降，只有着纯黑色才升至25g/L，以防止铝型材表面产生氢氧化物；

④硼酸：有些镍-锡混合盐着色液添加硼酸，它在孔内起缓冲作用，有些镍电沉积，提供均匀性和改善色感，以20~25g/L为宜，太高色偏暗；

⑤色调控制：用户对铝型材色调要求不同，需要在同槽中着出不同色调和色感；当以浅色系为主时，各成分含量取下限，着色电压用15V，例如着仿不锈钢色，宜控制在60s左右；着香槟色90s左右，这样着色色调好控制，倘若又要着纯黑色，同时又要着浅色调，各成分采用了上限浓度该怎么办呢？实际生产中可采用着色后自溶法来控制；例如为获得仿不锈钢色，先着成香槟色或浅青铜色，早槽中不取出，并断电，让其在电解液中自溶退去一部分色在提出，也可获得良好的浅色调；

对于着青铜古铜色，也可通过微调达到预想效果，提高亚锡和流离硫量，色调由正黄向黄橙偏移；缓慢升压得偏橙黄色，升压快则得亚黄色；电压太低或太高均得偏青黄色；提高硼酸或添加酒石酸、氨基磺酸，色调偏黄橙，用户特别喜欢这种色感；但含铁杂质大于0.25%的铝型材均带青黄色，随含铁量增加而偏乌暗，难以得到漂亮的色调；有关参数对色调影响的试验见下表，为获得某一要求的色调必须固定电压、温度和着色时间三要素；

3）着色稳定剂

Sn^2+易被一切氧化剂所氧化，然后水解成胶状的Sn（OH）2和Sn（OH）4沉淀于槽底或悬浮在溶液之内；在铝型材着色过程中由槽液搅拌引起的氧化，电解反应时腐蚀的氧化和水解等情况，都会促成氧化和水解，引起Sn^2+的不稳定；

Sn^2+是不稳定的，但它形成的沉淀物却是很稳定的；选择具有综合性能的、好的着色添加剂，对一个工厂的着色铝型材生成来说是非常重要的，好的添加剂应该具有一定的综合能力，要有防止Sn^2+离子沉淀水解、加速离子化、提高分散能力的作用；否则，着色过程中络合与离子化动态平衡协调不好，Sn^2+离子在孔内沉淀条件不好，会影响铝型材着色效果和着色色调；

4）着色电流与电压

铝型材电解着色大都采用正弦波交电流，电压在8~20V，以15~18V为宜，太低和太高色调均偏青黄；为获得一定的色调必须保持恒定的电压，着色开始时冲击电流很大，数秒钟后迅速地在几分钟后稳定；电流密度在0.2~0.8A/dm²之间，理论上增大电压可以加速着色速度，具体参数参照下表：

着色时铝型材先在着色槽液中浸泡1min后软启动电压，在30~60s内升至额定电压，着色开始的电流密度很高，这是阻挡层的充电电流，随时间而逐渐衰减，一般稳定值在0.2~0.3A/dm²；

5）槽液温度

电解液温度在15~25℃范围内，对所着色影响不明显；当温度从16℃升至22℃时，所着的色从绿古铜色变为红古铜色；为在规定的电压和时间下得到同一色调，着色液的温度也必须控制，如在16~25℃之间选好一设定值后，温差应控制在±11~±22℃；

6）杂质对槽液的污染

各种杂质对着色效率的影响见下表：

7）浅色系的生成工艺操作

为了取得不锈钢色和香槟色系铝型材颜色的均匀性，需要严格控制阳极氧化槽的工艺参数，要求氧化膜的厚度趋于一致，偏差越小越好，最好控制在12μm，要根据阳极氧化槽的工艺参数情况来确定阳极氧化时间；

①时间和温度：铝型材电解着色时间延长，氧化膜中的Sn含量增加，氧化膜颜色也逐渐变深，氧化膜中的Sn含量随着时间（t）延长呈线性增加；

电解着色槽液温度可规定为（20~25）±2℃，当着色槽液温度升高时，着色液电导率增大，且CA^2+沉淀反应速度加快；因此，着色液温度升高不利于CA^2+的稳定，CA^2+的氧化反应速度随着着色液的浊度升高而加快；因此，为了保证香槟色电泳涂漆铝型材颜色的一致性，要控制好色槽液温度，波动范围越小越好；

②pH值：着色槽液pH值在1.0左右时，着色速度基本不变，当pH值＞1.1时，着色速度很快，难以控制；如果pH值太小，又影响着色膜耐蚀性；因此，pH值0.8~1.0是生成香槟色铝型材均匀颜色的重要因素；

③电压：着色液电压控制在14~16V（不锈钢色10~13V），电流密度是0.6~0.8A/dm²，零压保持1~1.5min；升压控制很重要，约每隔3s升高电压1V，电压小于14V或大于16V时对着色速度的影响是很大的；

④水洗：阳极氧化后在第一道水洗中不准停放，在第二道水洗槽中停放时间不超过2min,即进入着色以避免水槽中硫酸对氧化膜的不良影响；第二道水洗槽要求pH≥3，着色计时完毕后，应立即起吊，转入下道水洗槽再对色，不可在着色槽中停留，严格控制空中起吊转移时间；着色后的水洗槽也要求pH≥3，在水洗过程中，膜孔中的着色金属盐极易受到水中物质的侵蚀，导致褪色；

⑤光源照明：检查香槟电泳涂漆铝型材的光源照明要达到标准照明度D65；如果照明度欠佳，则检查铝型材表面颜色非常困难；此外，准确计算铝型材的面积、清除铝型材表面和导电杆上的脏物、预防脏物对槽液的污染等也是相当重要的；

2：镍盐直流反向电解着色

直流反向电解着色工艺采用高浓度的单镍盐和硼酸作为电解溶液，利用专用整流器高速转换电源极性，改变铝型材阳极氧化膜的电极性，使金属镍离子在阳极氧化膜上均匀地形成电沉积层，从而获得均匀性、重现性较好的仿不锈钢色-古铜色-真黑系列的装饰铝型材；使用高浓度的单镍盐作为直流反向电解装饰主盐，以改变传统单镍盐着色的槽液分散能力差，着色不均匀等缺点；

单镍盐着色工艺流程如下：

阳极氧化→水洗→水洗→纯水洗→电解着色→溢流水水洗→透过水水洗→冷封孔

铝型材着色工艺范围见下表：

1）镍盐（NiSO4·6H2O）—着色主盐，提供被电沉积的金属离子，金属离子浓度的增大，着色速度加快；

2）硼酸（H3BO3）—缓冲剂、促进剂；

3）pH值—当pH＜3时，负通电过程全部转折成析氢反应，无金属电沉积层形成，如果pH值太高，负通电过程中阳极氧化膜界面的pH值迅速升高至能使金属镍盐水解的范围内，形成氢氧化镍沉淀而阻塞膜孔；

铝型材电解着色通电方式如下表所示：

3：其他金属盐电解着色

1）锰盐电解着色

锰盐电解着色可获得类似芥末黄的颜色，工艺规范见下表：

由上表可知，随硝酸银浓度上升，色调明显加深，要想获得理想的金黄色，其最佳浓度为1g/L；

②稳定剂的影响：硫酸起维持着色液的稳定性和提高着色速度和均匀性、防止出现红色条纹和边缘效应等作用，其他条件不变时，试验结果见下表：

3）硫酸的影响

硫酸起维持着色液的稳定性和提高着色液导电性等作用；硫酸含量的增加提高了电导率，增加了着色电流，银沉积量增加，则色调加深，绿底减少；实验表明用硫酸用量以5~25g/L为宜；

4）电压的影响

5~8V是金黄色的着色电压范围，金属沉积量较多，电压为9~25V，随电压升高，着色电流剧增，金属沉积量增加，故色调逐渐加深，同时有析氢反应，18V着色趋向不均匀，27V发生阻挡层击穿，铝型材膜层剥落，着色膜稍带绿色；着色电压升高，绿色加重；

5）着色液温度的影响

银盐着色温度可在10~50℃范围变化，随温度升高，电导率提高；

6）着色时间

着色时间延长，色调加深；在5.5~6.5V下着色1min可获得最好色调的金黄色；

7）着色的对极和极距

对极呈栅栏式分布，其总面积至少要等于着色件总面积之和，极距以200~250mm为宜；

8）阳极氧化电流密度的影响

一般阳极氧化电流密度高，孔隙多，孔径大的氧化膜绿味最少；

9）着色液中杂质的影响

银盐着色最忌讳的是C1^-，20×10^-6的C1^-就会引起着色液浑浊，其次是有机物，将导致金属离子还原，造成银盐的非生产消耗；