隨著鋁表面處理技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)電解著色技術(shù)生產(chǎn)的建筑鋁型材表面處理顏色日趨豐富多彩，從單純的錫鹽著色、鎳鹽著色、錫－鎳混合鹽著色，到硒酸鹽著鈦金色、錳酸鹽著金黃色，以及近年興起的銅鹽著紫銅色等等。
電泳紫銅色鋁合金建筑型材因其顏色古樸大方、雍容華貴，很適合用以制造鋁合金門(mén)，深受農(nóng)村自建別墅的業(yè)主青睞。生產(chǎn)過(guò)紫銅著色電泳鋁型材的廠(chǎng)家不少，然而，能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定生產(chǎn)的廠(chǎng)家卻不多。本文結(jié)合近幾年的生產(chǎn)工藝實(shí)踐，探討影響紫銅著色工藝穩(wěn)定的因素。

電泳紫銅鋁型材主要是通過(guò)紫銅色電解著色的工藝生產(chǎn)出來(lái)的，但是由于電解著色通常存在一定的不穩(wěn)定性，因此通常大多數(shù)紫銅鋁型材廠(chǎng)家都會(huì)在對(duì)鋁合金型材前處理后都要進(jìn)行陽(yáng)極氧化的一個(gè)過(guò)程。
一般來(lái)說(shuō)，紫銅鋁型材企業(yè)對(duì)陽(yáng)極氧化槽參數(shù)基本上都有一定的標(biāo)準(zhǔn)，而控對(duì)硫酸濃度和電流密度控制一定程度上對(duì)氧化膜的各方面自然就有極大的好處，同時(shí)陽(yáng)極氧化電壓決定了氧化膜孔徑的大小，氧化膜的孔徑自然就是紫銅鋁型材穩(wěn)定生產(chǎn)的前提。

因此，陽(yáng)極氧化工藝的穩(wěn)定性也是紫銅鋁型材穩(wěn)定著色的一個(gè)必要前提。

1  槽液組成與工藝流程

紫銅著色槽液的主要成分是銅鹽、硫酸和紫銅著色添加劑。硫酸陽(yáng)極氧化后的型材經(jīng)過(guò)紫銅著色后可得到淺紅色、酒紅色、紫銅色、深紫銅色和黑色。典型的工藝流程如下：
基材前處理→上架→除油→水洗→堿洗→水洗→中和→緊料→陽(yáng)極氧化→水洗→電解著色→水洗→鈍化→水洗→封孔→水洗（半封孔→水洗→熱水洗→純水洗→電泳→RO1→RO2→瀝干→固化→）下架→檢驗(yàn)→包裝

2 主要工藝參數(shù)

2.1 陽(yáng)極氧化工藝參數(shù)

H2SO4濃度：135±10g/L；

Al3＋濃度：不大于20g/L；

槽液溫度：20℃±2℃；

電壓：18±2V；

電流密度：1.2～1.4A/dm2；

氧化時(shí)間：根據(jù)氧化膜厚控制要求，通常為20～30min。

2.2  紫銅著色工藝參數(shù)

H2SO4濃度：15～20g/L；

CuSO4?5H2O:10～15g/L；

著色添加劑：20～30g/L，或按添加劑產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)；

溫度：20℃±2℃；

電壓：10～15V；

浸泡時(shí)間1min；

升壓時(shí)間：30s；

著色時(shí)間：視顏色深淺要求而定。

2.3  紫銅著色鈍化工藝參數(shù)

鈍化劑：20～30g/L；

溫度：20℃±2℃；

時(shí)間：約3～5min。

2.4  紫銅著色材封孔工藝參數(shù)

以中溫封孔工藝為例：

紫銅著色鋁型材若生產(chǎn)普通氧化著色材，則按照1min/μm進(jìn)行控制，若生產(chǎn)電泳材，則只需進(jìn)行半封孔，按照0.5min/μm進(jìn)行控制

中溫封孔工藝參數(shù)為：

Ni2＋濃度：1.0±0.2g/L；

pH值：5.0～6.0；

溫度：50±5℃。

3  生產(chǎn)過(guò)程關(guān)鍵控制點(diǎn)

紫銅著色最容易出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷是著色不均和邊緣效應(yīng)，因此生產(chǎn)過(guò)程中保持各工藝的穩(wěn)定性和操作的一致性是減少色差，提高成品率的關(guān)鍵。

3.1  氧化膜的控制

（1）氧化膜的均勻性是著色均勻性的前提，因此上架時(shí)保持每掛料的面積一致，電接觸點(diǎn)導(dǎo)電良好，并將氧化槽的各工藝參數(shù)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，確保氧化膜高低差控制在±2μm以?xún)?nèi)。

（2）陽(yáng)極氧化完成后應(yīng)盡快轉(zhuǎn)移的水洗槽清洗，不可長(zhǎng)時(shí)間停留在氧化槽內(nèi)，否則容易引起邊緣效應(yīng)。

3.2  著色過(guò)程的控制

（1）控制好升壓速度和升壓時(shí)間。在升壓前需在著色液中浸泡1min，然后進(jìn)入升壓階段，每掛次的升壓速度和升壓時(shí)間必須保持一致。實(shí)踐證明升壓速度和升壓時(shí)間對(duì)著色的均勻性有很大的影響，因此，在升壓時(shí)間固定為30s的前提下，一旦設(shè)定好目標(biāo)電壓就不要輕易改變，以免影響升壓速度。

（2）盡量避免顏色深時(shí)進(jìn)行浸泡退色和顏色淺時(shí)追加著色。無(wú)論是顏色深時(shí)進(jìn)行浸泡退色還是顏色淺時(shí)追加著色都容易使紫銅著色產(chǎn)生色差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)同一支料或同一掛料邊緣深中間淺的邊緣效應(yīng)。

（3）著色電壓不宜設(shè)定太高。由于在金屬離子中銅離子的電極電位相對(duì)較高，容易被還原成銅析出，因此著色電壓高容易造成銅還原沉積速度快而出現(xiàn)異常沉積，產(chǎn)生色差。

（4）鈍化工藝的穩(wěn)定也是減少色差的關(guān)鍵點(diǎn)。由于銅是不耐大氣腐蝕的金屬，因此鈍化處理變得非常重要。經(jīng)鈍化處理后，生成鈍化膜具有保護(hù)作用，防止封孔（半封孔）、熱水洗、電泳等后道工序造成退色而產(chǎn)生色差。

4  結(jié)論

本文介紹以硫酸銅為主鹽電解著紫銅色的電泳鋁型材工藝實(shí)踐，并對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。控制好氧化膜的均勻性是減少紫銅著色色差的基礎(chǔ)，保持著色過(guò)程工藝的穩(wěn)定是關(guān)鍵，一旦固定的工藝參數(shù)不要輕易改變，調(diào)節(jié)顏色深淺只需改變著色時(shí)間的長(zhǎng)短即可。鈍化處理是防止封孔（半封孔）、熱水洗、電泳等后道工序造成退色而產(chǎn)生色差。總之，只要認(rèn)真操作，控制好以上關(guān)鍵控制點(diǎn)，就一定能夠生產(chǎn)出用戶(hù)滿(mǎn)意的紫銅著色電泳鋁型材。