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铝型材氧化膜层着色技术-吸附染色
内容来源:http://www.apas.net.cn    作者:武将    发布日期:2020-06-12 09:11    阅读次数:811 次 点击收藏

在金属表面彩色技术领域中,铝型材是最容易着色的金属之一,近几十年来随着铝型材在轻工、建筑等方面的应用越来越普遍,对铝型材表面的装饰要求也越来越高,铝型材氧化后最常用的装饰技术就是铝型材表面的彩色处理技术;其目的就是为铝型材表层提供色彩鲜艳、耐光、耐气候的更精美的表面装饰效果;


轻型,工业铝型材

铝型材氧化膜着色的方法,根据着色物质和色素体在氧化膜层中的分布不同,可以把铝型材阳极氧化膜的着色分为三种:即染料吸附着色法(也称为化学染色法)、电解着色法和自然发色法或电解发色法;这三种着色方法的机理不同,发色体在氧化膜层中的沉积部位也不相同;染料吸附法着色时,发色色素体通过吸附沉积在氧化膜空隙的上部;电解着色时金属发色体沉积在多孔膜层孔隙的底部;电解发色法比前两种要复杂得多,根据电解液和铝型材的不同,发色体在多孔层的夹壁中户或发色体的胶体粒子在多孔层的夹壁中,本章将对这三种着色方法进行讨论;

 

吸附染色

需要进行染色的铝型材要求阳极氧化膜层为无色透明,特别是染浅色时对膜层的透明度要求更高,在常用的阳极氧化工艺中以硫酸阳极氧化膜层的透明度最好,是目前最常用的吸附染色氧化膜层的制造方法;

 

吸附染色法根据所用材料不同,分为无机染色法和有机染料染色法两种;有机染料染色法由于色彩鲜艳,染料类型多,是目前采用得最多的染色方法;

 

染色方法根据要求不同可分为单次染色和多次染色;单次染色是为了得到单一的色彩效果以满足产品设计时要求的凸显标识的部位或为整个产品提供一个色彩外观;多次染色通过两次以上的染色处理,给铝型材产品外观提供一个由多色彩组成的层次感和动态感,同时也为产品标识提供色彩差异以便于识别;但在这里应注意一个问题,铝型材的本色虽然也提供了一个色调,但这不属于通过染色技术所形成的色彩对比,属于型材的原色;

 

第一节:色彩的基本知识

 

1:基本知识

色彩从理论上讲可分为无彩色系和有彩色系两大类;

(1)无彩色系:无彩色系是指白色、黑色和由白色、黑色两种基色调和而成的各种深浅不同的灰色;无彩色系按照一定的变化规律,可以排成由白色渐变到浅灰、中灰、深灰到黑色,色度学上称之为黑白系列;黑白系列中由白到黑的变化可以用一条垂直轴表示,一端为白,一端为黑,中间有各种过渡的灰色;纯白是理想的完全反射的物体,纯黑是理想的完全吸收的物体;可是在现实生活中并不存在纯白或纯黑的物体,颜料中采用的锌白和铅白只能接近纯白,煤黑只能接近纯黑;无彩色系得颜色只有一种基本性质—明度;它们不具备色相和纯度的性质,也就是说它们的色相与纯度在理论上都等于零;色彩的明度可用黑白度来表示,愈接近白色,明度愈高;愈接近黑色,明度愈低;黑与白作为颜料,可以调节铝型材的反射率,使型材提高明度或降低明度;

 

(2)有彩色系(简称彩色系)有彩色系是指红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色;不同明度和纯度的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色调都属于有彩色系;彩色由光的波长和振幅决定,波长决定色相,振幅决定色调;有彩色系的颜色具有三个基本特征:色相、纯度、明度;在色彩学上也称为色彩的三大要素或色彩的三属性;

 

①色相:色相是有彩色系的最大特征;所谓色相是指能够比较确切的表示某种颜色色别的名称;如玫瑰红、橘黄、柠檬黄、钴蓝、酒红、翠绿等等,从光学物理上讲,各种色相是由射入人眼的光线的光谱成分决定的;对于单色光来说,色相的特征完全取决于该光线的波长;对于混合色光来说,则取决于各种波长光线的相对量;铝型材的颜色由光源的光谱成分和型材表面反射的特性决定;

 

②纯度(彩度、饱和度):色彩的纯度是指色彩的纯净程度,它表示颜色中所含有色成分的比例;含有色成分的比例愈大,则色彩的纯度愈高,含有色成分的比例愈小,则色彩的纯度就愈低;可见光谱的各种单色光是最纯的颜色,为极限纯度;当一种颜色掺入黑、白或其他彩色时,纯度就产生变化;当掺入的色达到很大的比例时,在眼睛看来,原来的颜色将失去本来的光彩,而变成掺和了的颜色;当然这并不等于说在这种被掺和的颜色里已经不存在原来的色素,而是大量掺入其他色彩使得原来的色素被同化,人的眼睛已经无法感觉出来了;

 

有色型材色彩的纯度与铝型材表面结构有关;如果型材表面粗糙,其漫反射作用将使色彩的纯度降低;如果铝型材表面光滑,那么,全反射作用将使色彩比较鲜艳;对铝型材表面处理而言,抛光的表面色彩更为鲜艳,而喷砂或哑光的表面色彩更柔和;

 

③明度:明度是指色彩的明亮程度;各种有色物体由于它们反射光量的区别而产生颜色的明暗强弱变化;色彩的明度有两种情况:一是同一色相不同明度;如同一颜色在强光照射下显得明亮,弱光照射下显得较灰暗模糊;同一颜色加黑或加白掺和以后也能产生各种不同的明暗层次;二是不同颜色的不同明度,每一种纯色都有与其相应的明度,黄色明度最高,蓝紫色明度最低,红、绿色为中间明度;色彩的明度变化往往会影响纯度,如红色加入黑色以后明度降低,同时纯度也降低;如果红色加白则明度提高,纯度却降低;

 

2:常见颜色的基本性质

(1)红色:红色是一种暖色调,性格刚烈而外向,令人兴奋且能给人留下深刻的印象;红色代表着生命、热情和活力,给人以富于朝气而蓬勃向上的诱导力;在传统观念中,红色往往与吉祥、好运、喜庆相联;同时红色又会让人产生恐惧、危险以及骚动不安的感觉;只有那些需要有醒目标志的场合才会用到纯粹的红色,更多的时候是红色和其他颜色的调和色;比如,在红色中加入少量的蓝,会使其热性减弱,趋于文雅、柔和;在红中加入少量的白,会使其变得柔和,趋于含蓄、羞涩、娇嫩;

 

以纯红色作为图形颜色,而以铝型材的本色作为底色,如果搭配得当,同样可以给人以热情奔放而不过于刺激的视觉效果;这种做法必须使图形线条和铝型材的本色在空间上配合好,2008年奥运火炬上的图形就是以红色和铝材的本色组成,给人以热情、活力但又不失平和的感觉;

 

(2)黄色:黄色的性格冷漠、高傲而敏感,是一种快乐且带有少许兴奋性质的色彩,是非常明亮和娇美的颜色,有很强的光感,具有极强的视觉效果;代表着明亮、辉煌、醒目和高贵,使人感到愉快;纯黄色很少用于铝型材染色,但以黄色为基色的金色系用得很普遍,在黄中加入其他颜色而成的调和色也同样得到了广泛应用,很多色彩都是以黄色为基色来进行调配的;比如,在黄色中加入少量的蓝,会使其转化为一种鲜嫩的绿色,其高傲的性格也随之消失,趋于一种平和、潮润的感觉;在黄色中加入少量的红,则具有明显的橙色感觉,其性格也会从冷漠、高傲转化为一种有分寸感的热情、温暖;在黄色中加入少量的黑,其色感和色性变化最大,成为一种具有明显橄榄绿的复色印象,其色性也变得成熟、随和;

 

(3)蓝色:蓝色属于冷色调,性格朴实而内向,是一种有助于人头脑清醒的颜色;蓝色的朴实、内向性格,常为那些性格活跃、具有较强扩张力的色彩提供一个深远、广阔、平静的空间,成为衬托活跃色彩的友善而谦虚的朋友;蓝色还是一种在淡化后仍能保持较强个性的色;在色彩配合中可将蓝色用为底色,而图案、文字则以其他色彩来搭配;

 

(4)绿色:绿色属于冷色调,是介于黄、蓝之间的色彩,既有黄色的明朗,又有蓝色的沉静,两者的柔和使绿色在宁静、平和之中又富于活力;绿色是大自然的色彩,具有平衡人类心里的作用,同时绿色还是环保的标志性色彩;在绿色中黄的成分较多时,其性格就趋于活泼、友善,具有幼稚性;

 

(5)橙色:橙色是黄色与红色的混合色,也属于暖色调,是色彩中最温暖的颜色,易于被人们接受;代表温馨、活泼、热闹,给人以明快感;一些成熟的果实和富于营养的食品大多呈橙色,因此这种色彩适于与营养、香甜有关的场合;如果在橙色中黄的成分较多,其性格趋于甜美、亮丽、芳香;

 

(6)紫色:紫色代表着神秘、高贵、威严;给人以优雅、雍容华贵之感;提高其明度,可产生妩媚、优雅的效果,反之则失去其光彩;但铝型材表面需要用到紫色时,不能使紫色太深,而应使紫色浅淡一些,将更显魅力,否则会产生沉闷的感觉;

 

(7)白色:白色给人以和平、纯洁的印象,这种色彩具有显示任何魅力的作用;在铝型材阳极氧化中,银色是一种应用很广的处理方式,但银色并不代表白色,在铝型材上获得白色的效果一是通过染色,二是通过前处理来预先获得嫩白的效果;嫩白是一种非常高雅的颜色,也是很多高级电子产品壳体上常用的加工方法,同时还能赋予金属以柔软感而备受女性青睐;

 

8)黑色:黑色一方面象征着悲哀、肃穆、死亡、绝望;而另一方面又给人以深沉、庄重、坚毅之感;在铝型材阳极氧化中,金属感强烈而又不反光的黑色是一种很高档的颜色,也是很多高档机壳的常用染色方案;

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