技术领域
[0001] 本
发明涉及
铝表面着色技术领域，具体涉及一种磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法。
背景技术
[0002] 根据国内现状、
水平和发展趋势，铝及其
合金材料具有重量轻、比重强、易成型、耐蚀性好等特点，广泛应用于航空航天、交通运输、轻工、建材、
包装防腐、家具、电器等各领域，有第二
钢铁之称。以铝代钢、
铜和木材是当今世界的趋势。
铝合金原本
颜色单一，不能满足应用中颜色多样化的需求，对色彩多样的铝着色提出来更新、更高的要求。发展到今天，铝合金
阳极氧化
电解着色技术已处于核心技术地位，决定着铝合金生产企业的产品竞争
力。对
青铜色系而言，铝合金电解着色广泛采用锡-镍复合盐工艺，其对浅色香槟色易控制产品间的色差范围。但由于镍盐的存在，工业
废水要达到环保排放的要求，需要采用镍回收技术，而这技术成本较高，难度较大，很难达到国家排放标准。
[0003] 传统的采用锡-镍复合盐电解着色工艺，使得着色颜色不均匀，出现上下色差、两头色差等
质量缺陷，使色泽不稳定；需要较长的时间内着色出真黑色，降低了黑色产能。
发明内容
[0004] 针对
现有技术的不足，本发明提供了一种磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法，解决了传统采用锡-镍复合盐电解着色工艺，使得着色颜色不均匀，出现上下色差、两头色差等质量缺陷，使色泽不稳定；需要较长的时间内着色出真黑色，降低了黑色产能的问题；而采用磁悬浮恒温冷却的方式，也解决了阳极氧化时，降温效果不好、
能量损失大、能耗高的缺陷。
[0005] 为实现本发明目的，采用的技术方案是：
[0006] 一种磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法具体包括有以下步骤：
[0007] 1).预加工：需要进行着色的铝或铝合金浸入到去油剂中进行去油处理，去油后使用清水进行洗涤，再使用
酸洗液进行酸洗处理，并用
碱洗液快速清洗，再用清水冲洗，将材料烘干；
[0008] 2).阳极氧化：将干燥好的铝或铝合金置于
电解池的电解液中，控制阳极
电流密度为0.2-0.5A/dm2,电解
电压为40-100V，电解
温度为15-60℃，电解处理15-45min，得到表面氧
化成膜的铝或铝合金；
[0009] 3).恒温冷却：在阳极氧化处理的同时，用低扬程大流量酸
泵将磁悬浮工业冷水机组的冷却
水循环泵送至冷却池，对冷却池进行降温，冷却池通过316L
不锈钢板式交换器连接电解池，并对电解池中的电解液进行热交换而降温，热交换后的
冷却水再通过低扬程大流量酸泵泵送至磁悬浮工业冷水机组，形成冷却循环；
[0010] 4).多重清洗：将电解阳极氧化后的铝或铝合金先用碱洗液快速冲洗，再用清水浸泡并反复淋洗，在
真空条件下对其干燥处理；
[0011] 5).电解着色：将烘干后的铝或铝合金置于电解池中，先加含有金属盐的溶液至完全浸没铝或铝合金，再加入有机物溶液至有机物溶液与
电解液分层明显，再进行电解处理，使得铝或铝合金表面的氧化膜着色；
[0012] 6).恒温封孔：将氧化膜着色后的铝或铝合金先用碱洗液浸泡，再用清水进行溢流水洗，并进行恒温封孔处理；
[0013] 7).水洗烘干：将恒温封孔处理后的铝或铝合金再次进行两道道纯水水洗，控制水洗水温为20-50℃，将水洗后的铝或铝合金进行烘干处理，干燥后即得磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色的铝或铝合金。
[0014] 作为优选的技术方案，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤1中的去油剂为氢氧化钠、氢氧化
钾、
碳酸钠和
碳酸氢钠的
混合液，其中氢氧化钠的浓度为2-8g/L、氢氧化钾的浓度为3-6g/L、碳酸钠的浓度为25-35g/L、碳酸氢钠的浓度为20-30g/L。
[0015] 作为优选的技术方案，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤1中的酸洗液为氯化铁溶液、30-35％的
盐酸和
硝酸的混合液，其中，氯化铁的浓度为200-400g/L、30-35％的盐酸的浓度为100-150g/L、硝酸的浓度为30-70g/L。
[0016] 作为优选的技术方案，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤1和4中的碱洗液为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠的混合液，其中，氢氧化钠的浓度为3-10g/L、碳酸钠的浓度为5-8g/L、碳酸氢钠的浓度为2-6g/L。
[0017] 作为优选的技术方案，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤3中的电解池中铝或铝合金电解时的电解
温度控制为18-22℃。
[0018] 作为优选的技术方案，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤3中金属盐溶液为四价锡溶液，且
电极为纯锡板电极。
[0019] 作为优选的技术方案，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤3中有机物为乙酸乙酯乙酸丁酯、
醋酸丁酯、油脂中的一种。
[0020] 作为优选的技术方案，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤3中的恒温封孔处理为将着色后的铝或铝合金浸泡在醋酸铝水溶液封孔，控制封孔温度为18-22℃，封孔时间在15-30min。
[0021] 本发明的有益效果为：本发明通过磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色的方式对铝或铝合金的表面进行电解着色，解决了传统采用锡-镍复合盐电解着色工艺，使得着色颜色不均匀，出现上下色差、两头色差等质量缺陷，使色泽不稳定；需要较长的时间内着色出真黑色，降低了黑色产能的问题；而采用磁悬浮恒温冷却的方式，也解决了阳极氧化时，降温效果不好、能量损失大、能耗高的缺陷：
[0022] 1.根据每规格铝或铝合金的电解面积而设定电解电流、电解电压并使每一池的挂料的面积基本一致，面积之差≤5％，并将原单端导电改为双端导电，减少
型材间的电压降，使得氧化膜膜厚保持均匀性，使得着色颜色更均匀，避免了上下色差、两头色差等质量缺陷，使色泽更稳定，并且在氧化膜6-10um时，达到了着色电解的要求；
[0023] 2.通过将原来的不锈钢电极改为纯锡板电极，减少了环保要求的镍回收后再排放环节，锡消耗直接由锡板析出补充，减少了不生产时锡的沉淀，减少了成本，并且在着色添加剂为稳定四价锡的同时，提高了槽液分散性、控制二价锡浓度，在较短的时间内着色出真黑色，提高黑色产能、节约药耗和能耗；
[0024] 3.采用磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色的方式，运用直冷+大流量的冷却模式能够快速带走电解所释放的热量，从而使得电解液温度保持在18-20℃，使得后续的
表面处理更加稳定，降低了生产成本，降低了能耗，提高了冷却效果。
具体实施方式
[0025] 下面将结合本发明的
实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026] 实施例1
[0027] 一种磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法具体包括有以下步骤：
[0028] 1).预加工：需要进行着色的铝或铝合金浸入到去油剂中进行去油处理，去油后使用清水进行洗涤，再使用酸洗液进行酸洗处理，并用碱洗液快速清洗，再用清水冲洗，将材料烘干；
[0029] 2).阳极氧化：将干燥好的铝或铝合金置于电解池的电解液中，控制阳极电流密度为0.5A/dm2,电解电压为100V，电解温度为22℃，电解处理25min，得到表面氧化成膜的铝或铝合金；
[0030] 3).恒温冷却：在阳极氧化处理的同时，用低扬程大流量酸泵将磁悬浮工业冷水机组的冷却水
循环泵送至冷却池，对冷却池进行降温，冷却池通过316L不锈钢板式交换器连接电解池，并对电解池中的电解液进行热交换而降温，热交换后的冷却水再通过低扬程大流量酸泵泵送至磁悬浮工业冷水机组，形成冷却循环；
[0031] 4).多重清洗：将电解阳极氧化后的铝或铝合金先用碱洗液快速冲洗，再用清水浸泡并反复淋洗，在真空条件下对其干燥处理；
[0032] 5).电解着色：将烘干后的铝或铝合金置于电解池中，先加含有金属盐的溶液至完全浸没铝或铝合金，再加入有机物溶液至有机物溶液与电解液分层明显，再进行电解处理，使得铝或铝合金表面的氧化膜着色；
[0033] 6).恒温封孔：将氧化膜着色后的铝或铝合金先用碱洗液浸泡，再用清水进行溢流水洗，并进行恒温封孔处理；
[0034] 7).水洗烘干：将恒温封孔处理后的铝或铝合金再次进行两道道纯水水洗，控制水洗水温为22℃，将水洗后的铝或铝合金进行烘干处理，干燥后即得磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色的铝或铝合金。
[0035] 更进一步地，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤1中的去油剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠的混合液，其中氢氧化钠的浓度为8g/L、氢氧化钾的浓度为6g/L、碳酸钠的浓度为35g/L、碳酸氢钠的浓度为30g/L。
[0036] 更进一步地，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤1中的酸洗液为氯化铁溶液、35％的盐酸和硝酸的混合液，其中，氯化铁的浓度为400g/L、35％的盐酸的浓度为100g/L、硝酸的浓度为70g/L。
[0037] 更进一步地，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤1和4中的碱洗液为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠的混合液，其中，氢氧化钠的浓度为10g/L、碳酸钠的浓度为8g/L、碳酸氢钠的浓度为6g/L。
[0038] 作为优选的技术方案，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤3中的电解池中铝或铝合金电解时的电解温度控制为22℃。
[0039] 作为优选的技术方案，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤3中金属盐溶液为四价锡溶液，且电极为纯锡板电极。
[0040] 作为优选的技术方案，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤3中有机物为乙酸乙酯。
[0041] 作为优选的技术方案，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤3中的恒温封孔处理为将着色后的铝或铝合金浸泡在醋酸铝水溶液封孔，控制封孔温度为22℃，封孔时间在20min。
[0042] 实施例2
[0043] 一种磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法具体包括有以下步骤：
[0044] 1).预加工：需要进行着色的铝或铝合金浸入到去油剂中进行去油处理，去油后使用清水进行洗涤，再使用酸洗液进行酸洗处理，并用碱洗液快速清洗，再用清水冲洗，将材料烘干；
[0045] 2).阳极氧化：将干燥好的铝或铝合金置于电解池的电解液中，控制阳极电流密度为0.2A/dm2,电解电压为40V，电解温度为18℃，电解处理45min，得到表面氧化成膜的铝或铝合金；
[0046] 3).恒温冷却：在阳极氧化处理的同时，用低扬程大流量酸泵将磁悬浮工业冷水机组的冷却水循环泵送至冷却池，对冷却池进行降温，冷却池通过316L不锈钢板式交换器连接电解池，并对电解池中的电解液进行热交换而降温，热交换后的冷却水再通过低扬程大流量酸泵泵送至磁悬浮工业冷水机组，形成冷却循环；
[0047] 4).多重清洗：将电解阳极氧化后的铝或铝合金先用碱洗液快速冲洗，再用清水浸泡并反复淋洗，在真空条件下对其干燥处理；
[0048] 5).电解着色：将烘干后的铝或铝合金置于电解池中，先加含有金属盐的溶液至完全浸没铝或铝合金，再加入有机物溶液至有机物溶液与电解液分层明显，再进行电解处理，使得铝或铝合金表面的氧化膜着色；
[0049] 6).恒温封孔：将氧化膜着色后的铝或铝合金先用碱洗液浸泡，再用清水进行溢流水洗，并进行恒温封孔处理；
[0050] 7).水洗烘干：将恒温封孔处理后的铝或铝合金再次进行两道道纯水水洗，控制水洗水温为20℃，将水洗后的铝或铝合金进行烘干处理，干燥后即得磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色的铝或铝合金。
[0051] 更进一步地，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤1中的去油剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠的混合液，其中氢氧化钠的浓度为2g/L、氢氧化钾的浓度为3g/L、碳酸钠的浓度为25g/L、碳酸氢钠的浓度为20g/L。
[0052] 更进一步地，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤1中的酸洗液为氯化铁溶液、30％的盐酸和硝酸的混合液，其中，氯化铁的浓度为200g/L、30％的盐酸的浓度为150g/L、硝酸的浓度为30g/L。
[0053] 更进一步地，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤1和4中的碱洗液为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠的混合液，其中，氢氧化钠的浓度为3g/L、碳酸钠的浓度为5g/L、碳酸氢钠的浓度为2g/L。
[0054] 更进一步地，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤3中的电解池中铝或铝合金电解时的电解温度控制为18℃。
[0055] 更进一步地，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤3中金属盐溶液为四价锡溶液，且电极为纯锡板电极。
[0056] 更进一步地，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤3中有机物为油脂。
[0057] 更进一步地，所述磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色方法步骤3中的恒温封孔处理为将着色后的铝或铝合金浸泡在醋酸铝水溶液封孔，控制封孔温度为18℃，封孔时间在30min。
[0058] 在本发明中，本发明通过磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色的方式对铝或铝合金的表面进行电解着色，根据每规格铝或铝合金的电解面积而设定电解电流、电解电压并使每一池的挂料的面积基本一致，面积之差≤5％，并将原单端导电改为双端导电，减少型材间的电压降，使得氧化膜膜厚保持均匀性，使得着色颜色更均匀，避免了上下色差、两头色差等质量缺陷，使色泽更稳定，并且在氧化膜6-10um时，达到了着色电解的要求；通过将原来的不锈钢电极改为纯锡板电极，减少了环保要求的镍回收后再排放环节，锡消耗直接由锡板析出补充，减少了不生产时锡的沉淀，减少了成本，并且在着色添加剂为稳定四价锡的同时，提高了槽液分散性、控制二价锡浓度，在较短的时间内着色出真黑色，提高黑色产能、节约药耗和能耗；采用磁悬浮恒温冷却氧化单锡着色的方式，运用直冷+大流量的冷却模式能够快速带走电解所释放的热量，从而使得电解液温度保持在18-20℃，使得后续的表面处理更加稳定，降低了生产成本，降低了能耗，提高了冷却效果。
[0059] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型，本发明的范围由所附
权利要求及其等同物限定。
