陽(yáng)極氧化完整工藝流程.doc

陽(yáng)極氧化工藝流程名詞解釋 機(jī)械與化學(xué)表面處理金屬需經(jīng)過(guò)拋光或刷光，隨后除油及脫脂，檢查外觀質(zhì)量，以為后續(xù)處理工序作表面準(zhǔn)備。 陽(yáng)極氧化通過(guò)認(rèn)為的手段，形成一層厚氧化鋁膜，即陽(yáng)極氧化膜。即吸附氧化膜。這是吸附著色的先決條件。 染色在陽(yáng)極氧化膜之微孔結(jié)構(gòu)內(nèi)沉積染料分子。 封孔封住微細(xì)孔，使染料固定于氧化膜內(nèi)。吸附著色的理論依據(jù)吸附現(xiàn)象是采用染料水溶液浸漬染色的特點(diǎn)。與其他著色技術(shù)不同的是，其產(chǎn)生顏色之化合物并非產(chǎn)生自工藝本身而是存在于開(kāi)初的介質(zhì)中?！拔健边@一術(shù)語(yǔ)的意思是染料分子沉積并積聚氧化膜微孔的內(nèi)表面，此陽(yáng)極氧化膜的孔隙率為氧化膜的20m2/g。導(dǎo)致吸附的是鋁氧化膜與染料分子之間的鍵合力起作用。這鍵合是不穩(wěn)定的，相反，吸附在陽(yáng)極氧化膜上的染料（染色強(qiáng)度）與溶液中的染料之間達(dá)到平衡。倘若溶液的染料濃度增大，則吸附量會(huì)增大，直至達(dá)到飽和點(diǎn)（顏色強(qiáng)度最大）時(shí)為止。又倘若溶液的燃料濃度下降，比如下降到零，而水中又全無(wú)親質(zhì)，便會(huì)出現(xiàn)解吸附，導(dǎo)致褪色合色料擴(kuò)散。因此，在完成染色之后的多孔膜封閉工序是必不可少的。盡管染料迅速吸附，但整個(gè)著色過(guò)程的速度并非取決這一原始的現(xiàn)象，而是取決于染料分子隨后怎樣進(jìn)入狹窄的微孔內(nèi)。這一過(guò)程以略低的速率進(jìn)行。分子的直徑平均為0.0025µm，而用硫酸直流氧化法制備的陽(yáng)極氧化膜的微孔平均直徑為0.02µm。*鋁的級(jí)別和鋁的陽(yáng)極氧化鋁材的物理成分以及級(jí)別是吸附著色是否成功的重要因素。鋁材分為高純鋁、純鋁和合金鋁。高純鋁只含不超過(guò)痕量（不超過(guò)0.05%，依次排級(jí)）的親質(zhì)金屬；純鋁的親質(zhì)金屬含量不超過(guò)1%。由于鋁本身的強(qiáng)度不足以應(yīng)付各種用途，因而相當(dāng)多是與其他金屬形成合金，主要的是鎂、鋅、錳、銅等。合金中的這些成分越高。耐機(jī)械磨損性便越強(qiáng)，但對(duì)裝飾性著色的適應(yīng)性則相對(duì)的越差。吸附著色本身是不會(huì)改善陽(yáng)極氧化膜的物理特性的。 質(zhì)量要求必須選用陽(yáng)極氧化級(jí)的鋁材，才能保證在陽(yáng)極氧化和著色后仍然能保持吸引人的外觀。這一級(jí)別的鋁材是專(zhuān)門(mén)為陽(yáng)極氧化和著色而特別制備并經(jīng)過(guò)特別檢測(cè)的。 合金成分對(duì)色澤和透明度的影響鋁和鋁合金原有的顏色分別隨其純度級(jí)別與所含成分不同而異。而吸附著色的色調(diào)又受原來(lái)的底色所影響。1鎂量大于5%時(shí)，陽(yáng)極氧化膜會(huì)暗啞；2含錳及鉻量即使低至僅1%，氧化膜便帶黃色，超過(guò)此含量時(shí)，金屬色調(diào)便會(huì)變的暗黑；3硅有使氧化膜帶灰色的趨向，不過(guò)，很大程度上取決于它存在于合金中的形式。如果以固溶體形式存在而含量低于1%時(shí)，它不會(huì)使氧化膜明顯暗啞。超過(guò)此含量及以非固溶體形式存在時(shí)，金屬就會(huì)呈渾濁的灰色。有一種特別的含硅3%6%的鋁合金就被稱(chēng)為“灰色調(diào)和金”。4含銅量不超過(guò)0.2%左右的鋁合金對(duì)陽(yáng)極氧化膜的顏色、透明度或硬度均無(wú)甚影響。以其通常在一些合金（如鋁、銅、鎂類(lèi)及其他）所用含量，銅往往會(huì)給合金帶來(lái)不規(guī)則斑點(diǎn)、呈微棕色及微灰色外觀。此外，鋁銅合金在染色過(guò)程中比其他合金更易于發(fā)生原電池腐蝕（點(diǎn)狀腐蝕）。5鋅對(duì)氧化膜質(zhì)量不產(chǎn)生影響。倘若含量在2%左右或稍大，又假如合金不含其他成分，則在染色中不會(huì)產(chǎn)生明顯的色調(diào)變化，也不會(huì)令染色膜變暗啞。 機(jī)械表面處理與化學(xué)表面處理未經(jīng)預(yù)處理的鋁是不能陽(yáng)極氧化和著色的。事實(shí)上，有控制的表面處理是染色完美和光滑均勻德必備條件。機(jī)械的和化學(xué)的預(yù)處理決定了金屬表面最終德外觀，因?yàn)橥该鞯玛?yáng)極氧化膜或著色都是無(wú)助于光學(xué)性能德?；瘜W(xué)處理目的在于清除金屬上的脂類(lèi)、油污、夾雜的親質(zhì)、皂類(lèi)德殘余、以及自然氧化膜。這些污染物質(zhì)如果未得到徹底清除，就會(huì)妨礙氧化膜的生成，隨而隊(duì)染色產(chǎn)生明顯不良的影響。對(duì)準(zhǔn)備陽(yáng)極氧化并吸附著色德鋁件作預(yù)處理時(shí)所遵循的準(zhǔn)則，與陽(yáng)極氧化而步著色德工藝準(zhǔn)則相同。 硫酸直流電氧化工藝參數(shù)對(duì)陽(yáng)極氧化膜著色性能的影響在陽(yáng)極氧化膜的吸附著色工藝中，最終獲得的色調(diào)不但取決于著色過(guò)程本身，而且在相等重要的程度上取決于氧化膜的性能。而氧化膜的性能又取決于陽(yáng)極氧化參數(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)中，這一點(diǎn)往往未受到注意。當(dāng)在追溯染色故障因由時(shí)，必須同時(shí)仔細(xì)檢查陽(yáng)極氧化的工藝條件。在無(wú)色陽(yáng)極氧化時(shí)未被發(fā)現(xiàn)的氧化膜上的某些變異在西服著色時(shí)變的明顯，而且即使改進(jìn)染色過(guò)程亦只能有限度的得到改正。參數(shù)偏離標(biāo)準(zhǔn)染色強(qiáng)度差別膜機(jī)械強(qiáng)度差別硫酸濃度偏高偏低較深較淡較低較高鋁濃度偏高偏低改善膜的結(jié)構(gòu)稍淡稍高電流密度（膜厚度恒定時(shí)）偏高偏低較淡較深較高較低溫度偏高偏低較深較淡較低較高時(shí)間偏長(zhǎng)偏短較深較淡較高較低膜厚度偏厚偏薄較深較淡較高較低、硫酸濃度提高硫酸濃度會(huì)增強(qiáng)其對(duì)金屬的溶解作用，產(chǎn)生更顯著錐性的微細(xì)孔，孔的平均直徑更大些。由于空隙率增大而使內(nèi)表面面積增大，吸附能力因而加強(qiáng)，可以染出較深的顏色。在陽(yáng)極氧化液使用期間，越來(lái)越多的游離硫酸消耗于溶解方面，隨著其濃度因而下降，膜的吸附力亦隨而降低。為保證隨后的染色能具有同等的強(qiáng)度，維持游離硫酸濃度于嚴(yán)格的允許范圍內(nèi)就顯得十分重要。、鋁含量當(dāng)鋁含量在5g/l以下時(shí)，染料吸附能力顯著下降，但鋁含量達(dá)到5g/l以上時(shí)，吸附能力便維持接近穩(wěn)定。但當(dāng)超過(guò)15g/l時(shí)，溶液便不能有效的起作用，陽(yáng)極氧化膜會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則。因此，為使著色色澤高度均勻，宜將鋁含量保持在515g/l。、電流密度在電流密度高而膜厚固定的情況下，由于金屬受硫酸溶解的時(shí)間短些，所以染料吸附能力下降。如果把成分不同的合金件放在一起進(jìn)行陽(yáng)極氧化，零件與零件之間便會(huì)出現(xiàn)電流密度上的變動(dòng)，當(dāng)這些零件著色時(shí)，便會(huì)反映為色澤上的差異。因此，在同一批次內(nèi)應(yīng)只陽(yáng)極氧化一種合金的零件；如果零件時(shí)要著色的，這一點(diǎn)尤其重要。、電壓電壓應(yīng)根據(jù)陽(yáng)極氧化工藝參數(shù)以及合金的成分來(lái)施加，通常為1220V。、溫度提高溫度會(huì)加強(qiáng)硫酸的溶解作用，從而使氧化膜柔軟些和有更多的微細(xì)孔，染料吸附能力便高。但溫度的影響非常明顯，必須嚴(yán)格控制。其允許的誤差微+/-2。在這方面，必須注意的是，倘若熱對(duì)流步充分而出現(xiàn)局部溫度差異，以后便會(huì)出現(xiàn)著色的不均勻的結(jié)果。為避免出現(xiàn)局部過(guò)熱現(xiàn)象，對(duì)陽(yáng)極氧化液必須采取徹底攪拌和均勻冷卻的措施。、陽(yáng)極氧化時(shí)間與膜厚度陽(yáng)極氧化膜的厚度幾乎與電流密度和時(shí)間的乘積成正比。當(dāng)電流密度恒定時(shí)（在工廠生產(chǎn)時(shí)只是指接近恒定時(shí)），氧化膜的厚度及與厚度密切關(guān)聯(lián)的染料吸附能力均與陽(yáng)極氧化時(shí)間成正比關(guān)系。由此可見(jiàn)，如需要著出深色，就必須有相當(dāng)厚的膜，實(shí)際上，在厚度為12m的標(biāo)準(zhǔn)氧化膜上，只要著色條件適當(dāng)，一切需要的色調(diào)都可染出來(lái)。不過(guò)，當(dāng)要很高的顏色堅(jiān)牢度時(shí)，陽(yáng)極氧化膜就必須有超過(guò)12m的厚度，以便獲得最佳的耐光度，因?yàn)檫@一性能是由封閉在氧化膜內(nèi)的染料量來(lái)確定的。對(duì)于建筑物配件，氧化膜厚度還必須達(dá)到25m?；诔杀炯百|(zhì)量方面的考慮，建議厚度不超過(guò)30m。厚度在12m以下的薄膜，其染出的色調(diào)不得不只限于淡色，因?yàn)槠湮侥芰τ邢蕖?陽(yáng)極氧化后的清洗在精飾生產(chǎn)過(guò)程中，陽(yáng)極氧化后的清洗是十分重要的。黏在著色件上的酸的殘留物如果未得到徹底清洗，染色時(shí)便會(huì)出現(xiàn)斑點(diǎn)。它們還會(huì)污染染色液使之逐漸減弱染色能力，甚至?xí)谷玖袭a(chǎn)生化學(xué)變化。因此，必須制訂最優(yōu)選的清洗處理程序，其處理過(guò)程還要盡量縮短滯留時(shí)間，以免氧化膜有被過(guò)早封閉的危險(xiǎn)，而導(dǎo)致降低染料吸附力。控制清洗效率的最佳方法是用溴甲酚紫指示劑。酸/水發(fā)生迅速交換。重要的是要讓新鮮的清水盡快到達(dá)工件表面的每一個(gè)點(diǎn)。如果工件的形狀復(fù)雜，如有洞穴、焊接口等，就必須在清洗水中攪拌以產(chǎn)生嫘流。 陽(yáng)極氧化后的工件在染色前的貯存陽(yáng)極氧化出槽的工件在貯放一定時(shí)間后，其染料吸附能力便會(huì)減弱，在環(huán)境溫度及濕度高時(shí)尤甚。因此，氧化后的工件宜即作下一步處理或予以干燥，而不應(yīng)過(guò)分遲緩。如果工件經(jīng)過(guò)干燥后，在進(jìn)入下一步處理前，最好先用冷水濕透工件或者是用酸予以活化。陽(yáng)極氧化后的工件絕不允許沾上手指印。只要有可能，在拿取這些工件時(shí)都需要戴上濕水的橡膠手套。工件上凡被污物或油脂污染過(guò)的地方都不能吸附足夠的染料來(lái)達(dá)到顏色深度的要求，也不能達(dá)到滿(mǎn)意的封閉效果。 陽(yáng)極氧化膜的活化陽(yáng)極氧化后，在著色之前，可用酸液處理，把氧化膜活化。所有有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸及酸性鹽均適用于活化，不過(guò)，通常多選用硫酸或硝酸。這一處理必會(huì)使一些陽(yáng)極氧化膜的物質(zhì)溶解，使空隙率增加，從而提高吸附染料能力。如果工件曾存放一段時(shí)間，則酸的作用主要是溶解因大氣水分反應(yīng)而形成的水合物。這樣提高吸附染料能力會(huì)帶來(lái)很多好處，這是有充分理由的。但是，在最終厚度恒定的情況下，氧化膜的質(zhì)量會(huì)有所下降，也是必須接受的事實(shí)。用酸活化的方法主要應(yīng)用在銘牌的制作上。、操作步驟直接在陽(yáng)極氧化后或在經(jīng)過(guò)貯放后（濕的或干的），氧化的鋁品處理方法如下表所示：溶液溫度時(shí)間5ml/L 硫酸303515min5ml/L 硫酸室溫3060min1:1 硝酸/水室溫5120S表中提供的數(shù)據(jù)只是典型的處理方法實(shí)例，還必須根據(jù)精飾方法的其他因素作相應(yīng)的調(diào)整?；罨筮€必須將工件再次徹底進(jìn)行清洗。、氧化膜活化后的染色性能如果酸活化處理在比上述工件條件更為嚴(yán)格的條件下進(jìn)行，則不但會(huì)有使陽(yáng)極氧化膜的光澤和硬度下降的趨勢(shì)，且其耐腐蝕性能亦會(huì)降低。因此，對(duì)于建筑鋁材，不推薦使用著色前酸活化的方法。*染色流程 染色設(shè)備選擇染色槽德尺寸以及染色液液量時(shí)，要考慮到使要處理的一槽工件完全浸沒(méi)于溶液而不必對(duì)工件作重新排布。若是采用噴淋染色法，則染色液的體積要小的多（約15%20%）。染色液用酸泵循環(huán)并通過(guò)噴嘴噴到工件上。染色槽必須用符合下列要求的材料制造：、有能經(jīng)受80的熱穩(wěn)定性；、對(duì)極度稀的非陽(yáng)極氧化用之有機(jī)酸有耐酸能力；、對(duì)低濃度的氯化物有穩(wěn)定性；適用的材料包括有：、耐酸不銹鋼；、具有中等至高的熱穩(wěn)定性之塑料，如聚烯烴類(lèi)（聚乙烯、聚丙烯）、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酯等；、硬質(zhì)橡膠。染色槽經(jīng)過(guò)使用一段時(shí)間出現(xiàn)裂紋或孔洞時(shí)，染色液會(huì)因裸露的槽體材料接觸而致消弱染色能力。 染色液的加熱最好的加熱裝置是以在水平方向安裝于靠近染色槽底部的由電加熱元件或蛇行管交換器組成的加熱系統(tǒng)。導(dǎo)熱介質(zhì)可以是水、蒸汽或油。染色液也可以選用煤氣燃燒器來(lái)加熱，燃燒器安裝在槽子下面。制造加熱裝置的材料，其穩(wěn)定性要與制造染色槽的材料穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)相同。加熱系統(tǒng)宜配備溫度控制裝置。 染色液的攪拌適度的攪拌可使整槽染色液各處的染料濃度均勻。倘若是給小零件染色的染色槽，通過(guò)熱對(duì)流及工件運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的攪拌便可能足夠了。但是，一般情況下，必須透過(guò)多孔管打入經(jīng)過(guò)過(guò)濾的壓縮空氣來(lái)增加染色液的運(yùn)動(dòng)。攪拌器如螺旋漿或舵式的攪拌器之類(lèi)都有很好的效果。染色液也可以用循環(huán)泵來(lái)保證攪拌。在這種情況下，可插上一個(gè)過(guò)濾網(wǎng)，把液中浮游物質(zhì)隔住，保證染色液保持高純凈和著色件清潔。由于染料吸附速率會(huì)隨染色過(guò)程之持續(xù)而明顯降低，因此，保持槽液攪拌就十分重要，特別是在開(kāi)始階段。在把工件浸入時(shí)以及在染色的第一分鐘，讓工件動(dòng)來(lái)動(dòng)去往往可以增加色調(diào)均勻性，特別是在染淡色時(shí)。 電絕緣如果在鋁著色槽中采用了鈦掛鉤，就必須避免使用類(lèi)似的電接觸點(diǎn)。如未能避免，就會(huì)從兩種金屬和染色液產(chǎn)生動(dòng)電電流，使染色工件出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕。鈦掛鉤應(yīng)該用非導(dǎo)體材料如木材或塑料與槽電絕緣后才能懸掛到染色槽內(nèi)。 染色條件對(duì)顏色的影響和陽(yáng)極氧化工藝參數(shù)一樣染色工藝參數(shù)也對(duì)染色產(chǎn)生顯著的影響。、染色溫度染色速率隨溫度之上升而提高。因此，著出一定深色所需的時(shí)間隨溫度升高而縮短。但是，同步封孔反應(yīng)會(huì)減緩吸附速率，在極端的條件下還會(huì)完全抑制染色，因而同步封孔反應(yīng)與溫度的關(guān)系甚至?xí)鼮轱@著。倘若溫度過(guò)高，染料的積聚在還未達(dá)到足夠的密度時(shí)便終止。同步封孔還阻止染料吸附的逆向過(guò)程。因而，在高溫下產(chǎn)生的氧化膜在封孔溶液或清水中不會(huì)有大量的色料擴(kuò)散，但這種染色膜也較難退除。采用室溫溫度時(shí)，這種封孔作用較微弱，意味著可以染出較深色調(diào)的染色膜，但一方面，染色時(shí)間又會(huì)較長(zhǎng)。優(yōu)選的溫度范圍為5565，兼顧了可獲得較深色調(diào)和接受的著色時(shí)間。、染色時(shí)間正常的染色時(shí)間為515分鐘。變化染色時(shí)間和間隔一定時(shí)間抽樣檢查染色效果可以使因氧化膜缺陷所造成的色調(diào)差異在一定程度上均勻化。但染色時(shí)間不宜計(jì)算的太短，因?yàn)槿绻痰脑挘骋惶囟ㄅ蔚娜旧ひ约芭c批次間的染色膜就不均一。采用混合染料時(shí)，此電尤應(yīng)注意。從顏色的耐久性考慮，把染色時(shí)間縮短到515分鐘也不明智，即使是在染淡色時(shí)也不宜。一般而言，低染料濃度和較長(zhǎng)的染色時(shí)間所得的染色膜筆之高染料濃度而染色時(shí)間短的染色膜顏色耐久性會(huì)更好些。對(duì)于不必滿(mǎn)足嚴(yán)格顏色耐久性要求得著色產(chǎn)品，可以大幅度縮短染色時(shí)間，不過(guò)就有必要采用更高染料濃度得染色液。但染色時(shí)間縮短到只用幾秒時(shí)，許多染料會(huì)在封孔液中出現(xiàn)嚴(yán)重得色料擴(kuò)散。染色時(shí)間超過(guò)30分鐘以上就不再產(chǎn)生什么效果。如果過(guò)了這么長(zhǎng)的時(shí)間仍未能達(dá)到要求的深度，則可能是有其他因素干擾（例如陽(yáng)極氧化膜過(guò)薄、染料濃度過(guò)低或可能是染色液受親質(zhì)所污染等）。、pH值染色的最佳pH值通常為56。相當(dāng)多的染料要求pH45以便積聚到微細(xì)孔內(nèi)并達(dá)到令人滿(mǎn)意效果。一般而言，隨著pH值降低，陽(yáng)極氧化膜的吸附能力提高。這是因?yàn)檩^高的氫離子濃度提供較大面積的帶正電荷的表面，使帶負(fù)電荷的陰離子染料被吸引和吸附到這樣的表面上去。不過(guò)，pH值有允許的下限，因?yàn)閜H值低于4時(shí)氧化膜會(huì)部分溶解。即使pH值在4以上時(shí)也有微量的鋁溶解，形成沉淀物或使染料部分地失去活性。此外，某些品種地染料在這樣低地pH值下會(huì)出現(xiàn)化學(xué)不穩(wěn)定，或由于溶解度地降低而沉淀。、染料濃度必須選擇好染料濃度，使之在工藝條件（pH值、時(shí)間、溫度）下能獲得指定地深度，選擇這些工作條件時(shí)應(yīng)以鋁材能在絕對(duì)的染料濃度下染上色為標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)用的染料濃度范圍最高至5g/l。但若染黑色時(shí)，則必須顯著的大些。高染料濃度的染色液表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。根據(jù)吸附原理，在一定的工作條件下，染料在陽(yáng)極氧化膜上的吸附量隨可提供的染料量增大而增大。不過(guò)，這一規(guī)律只在氧化膜本身的吸附能力未竭盡時(shí)適用。吸附能力竭盡時(shí)，再增大濃度也不會(huì)使染色產(chǎn)生再深的色調(diào)。相反，由于染料和無(wú)色親質(zhì)對(duì)吸附點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)，有時(shí)還會(huì)觀察到深度減弱的現(xiàn)象。在較厚的氧化膜上，可以用明顯較少量的染料染出同等色調(diào)的染色膜。在固定染料濃度的條件下，在厚氧化膜上獲得的染色色調(diào)比在標(biāo)準(zhǔn)氧化膜上的深。、溶解的親質(zhì)以離子形式溶解于染色液中的親質(zhì)會(huì)影響染色過(guò)程。這些親質(zhì)和染料爭(zhēng)奪吸附點(diǎn)而導(dǎo)致染色強(qiáng)（深）度減弱。一價(jià)酸的殘余物如硝酸鹽、乙酸鹽和甲酸鹽等不會(huì)危害染色，甚至還會(huì)起到促進(jìn)作用。氯化物是危害性的，因?yàn)樗鼈儠?huì)導(dǎo)致電池作用腐蝕。多價(jià)陰離子也一樣，特別是那些會(huì)形成絡(luò)和物的，如磷酸鹽、硅酸鹽和氟酸鹽等都是危害性的，只要是以極微量存在，都會(huì)完全阻止染色。最常見(jiàn)于精飾液中的親質(zhì)是硫酸鹽和鋁，它們的破壞力中等。染料對(duì)不同的溶解親質(zhì)有不同的敏感度。由于沒(méi)有實(shí)際可行的辦法來(lái)消除這些親質(zhì)離子的干擾，因而當(dāng)積累的親質(zhì)已超過(guò)某一極限時(shí)，染色液就必須更新。為能延長(zhǎng)染色液的使用壽命，必須盡量減少把污染物帶入染色液內(nèi)。為達(dá)到這一目的，應(yīng)采取如下措施：、染色前必須徹底清洗陽(yáng)極氧化后的工件，以盡量減少帶入到染色液去的硫酸鹽和鋁的數(shù)量；、染色液的pH值應(yīng)保持在推薦值的范圍內(nèi)，以避免因pH值低而出現(xiàn)的氧化膜溶解所帶來(lái)的污染；、當(dāng)染色液停止使用時(shí)，應(yīng)在染色槽上加蓋子，以防止吊起的工件把處理液滴入染色液而污染之；、用經(jīng)過(guò)選擇的化學(xué)藥品調(diào)整染色液，使之保持良好狀態(tài)。、不溶解的親質(zhì)不在溶液中的親質(zhì)是不會(huì)影響吸附的，但它們會(huì)妨礙染料向微細(xì)孔內(nèi)擴(kuò)散。黏附在陽(yáng)極氧化膜上的污物，特別是油污微粒，有防染作用，從而造成不均勻的云狀染色或形成不合格染色膜。膠體親質(zhì)滲透進(jìn)微細(xì)孔內(nèi)就會(huì)阻斷染料的擴(kuò)散。這樣，即使有足夠的染料濃度和染色時(shí)間，它們?nèi)詴?huì)妨礙染料積聚，使不能染至指定的深色調(diào)。有一點(diǎn)是極其重要的，就是染色液攪拌所用的壓縮空氣必須是無(wú)油壓縮空氣，才能保證溶液中沒(méi)有油粒。染色液中的其他固體污染物或沉淀物可用合適的過(guò)濾裝置（例如815m的細(xì)網(wǎng)眼濾網(wǎng)）清除。 染色液的控制和管理決定吸附染色取得成功的因素可分為兩大類(lèi)：、氧化膜因素陽(yáng)極氧化膜的染料吸附能力對(duì)染色效果起關(guān)鍵作用，這一事實(shí)往往是被忽視了。只有當(dāng)單個(gè)工件、工件與工件之間、以及一批工件與另一批工件之間，它們的陽(yáng)極氧化膜性能均一致時(shí)，才有可能著出均勻一致的著色膜。關(guān)于決定陽(yáng)極氧化膜均一性的因素，以有不少報(bào)道，可以認(rèn)為是人所共知的。陽(yáng)極氧化膜形成上的任何變化對(duì)吸附著色的影響比之對(duì)無(wú)色陽(yáng)極氧化或電解金屬鹽著色的影響要明顯的多。因此，前者的工藝所需的氧化膜均勻性標(biāo)準(zhǔn)也比后兩工藝的要求高。、染色因素相關(guān)因素有：溫度時(shí)間染色液的pH值染料濃度染色力對(duì)時(shí)間、溫度和pH值的控制不會(huì)有多大的問(wèn)題，但染料濃度的測(cè)定和染色力的測(cè)定則是更為精確的工作。為了補(bǔ)償染色力的下降，必須加入足夠的染料，使?jié)舛瘸^(guò)原先的起始濃度值，和/或必須對(duì)染色液作部分更新。如果情況嚴(yán)重，就必須重新配置新液。、染色液的pH值帶有玻璃電極的電動(dòng)pH計(jì)是最適合用來(lái)測(cè)量鋁著色液pH值的儀器。由于溶液本身帶有顏色，所以，利用色階的簡(jiǎn)單試紙測(cè)量方法只在有限范圍內(nèi)適用。一定牌號(hào)的染料固有的pH值取決于濃度和水的硬度。在制造時(shí)，pH值已盡量調(diào)整至規(guī)定的數(shù)值，使平均濃度的染料溶液具有適宜于著色的pH值。若在濃度較低或用硬水時(shí)，pH值會(huì)移向7。染料pH值大多數(shù)范圍為56。由于染色液的pH值不可避免地且反復(fù)不斷地被硬水、帶入的陽(yáng)極氧化的酸、蒸汽等影響而變動(dòng)，因而，較明智的辦法是用一種緩沖劑來(lái)穩(wěn)定這一數(shù)值。通常應(yīng)用醋酸緩沖劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。、染料濃度的測(cè)定下面是對(duì)兩種主要方法的簡(jiǎn)述。、用肉眼檢查染料濃度將一用于對(duì)照的標(biāo)準(zhǔn)液與一用過(guò)的染色液按相同的比例稀釋后，用肉眼檢查法給予鑒定。把較為深色的那種溶液（通常是對(duì)照用液）用水稀釋至其色度與另一種溶液相符為止。由兩種溶液之體積計(jì)算出它們的濃度差別。、分光光度法測(cè)定染料濃度將染色液之樣液稀釋后測(cè)定其吸光值，再取具有指定（標(biāo)準(zhǔn)）染料濃度之對(duì)照液以同樣比率稀釋后測(cè)定其吸光值，然后比較這兩個(gè)吸光值，再計(jì)算生產(chǎn)用之染色液的實(shí)際染料濃度，單位為g/l。此一快速、準(zhǔn)確的測(cè)定方法已在工業(yè)上得到日益廣泛的應(yīng)用。不過(guò)，測(cè)出的數(shù)值僅表達(dá)了染料總濃度而未考慮到例如硫酸鋁等親質(zhì)的影響，這些親質(zhì)的存在是會(huì)危害到染料的吸附的。因此，還必須測(cè)定槽液的實(shí)際染色力。、染色力的測(cè)定此一重要的染色因素可采用肉眼檢查法或用分光光度法測(cè)定。肉眼檢查法所得的只是一個(gè)近似值。、用肉眼檢查染色力在實(shí)驗(yàn)室里，用同等條件從具有原始濃度得新配染色液和從舊染色液得樣液分別染色。用肉眼比較它們得染色深度差異，從而鑒定染色液得染色能力。、分光光度法測(cè)定染色里對(duì)從新配的染色液和從車(chē)間現(xiàn)用的染色液中染色的陽(yáng)極氧化膜之吸附染料量進(jìn)行比較。兩種染色液的染色條件可能是不相同的，例如，染料濃度可能是不相等的。把兩種染色膜剝離下來(lái)，用恒定的條件制備萃取溶液，然后測(cè)量不同的數(shù)值。此兩種不同數(shù)值的商數(shù)即為染色力的損失值。由這一數(shù)值計(jì)算出相對(duì)染色力百分比，從而估算出需要添加到槽液中的染料量。相對(duì)染色力的測(cè)量是最重要的，因?yàn)?，它與濃度測(cè)定不同，這一測(cè)定值提供了現(xiàn)用槽液實(shí)際狀態(tài)的信息。此方法主要用于必須符合高標(biāo)準(zhǔn)的色澤耐久性規(guī)格要求的精飾產(chǎn)品。 染色液的制備、維護(hù)和使用壽命、水質(zhì)只要可能，均必須使用去離子水或者是硬度低的自來(lái)水或飲用水來(lái)配制染色液。硬水對(duì)于對(duì)硫酸鹽敏感的染料會(huì)有妨礙吸附的影響。水質(zhì)低劣會(huì)導(dǎo)致在封閉液中出現(xiàn)嚴(yán)重的色料擴(kuò)散，從而染色淡化的結(jié)果。還可能會(huì)引起沉淀及槽液渾濁。水中含有軟化劑也是不合適的。還必須十分注意的是，水中應(yīng)沒(méi)有氯化物、磷酸鹽、硅酸鹽和鐵。適宜于用經(jīng)過(guò)氯化處理消毒的水。、染色液的配制取干凈的槽子用純凈度符合要求的水注至最終液量的80%左右，加溫至染色溫度。稱(chēng)取需要量的染料放到一個(gè)混料容器中，用一至二倍的熱水混合，至形成滑漿狀為止。取二十倍量的水（盡量熱的）邊攪拌邊加入到漿內(nèi)，至染料已混合進(jìn)溶液為止。若是黑色的染料，則通常用510倍的水便足夠。取幾滴溶液滴落在濾紙上實(shí)驗(yàn)，必須是在紙上沒(méi)發(fā)現(xiàn)有殘余物時(shí)才行。必要時(shí)可加熱至沸騰以幫助其溶解。如果混合容器太小，其容量未足以滿(mǎn)足全槽溶液的量，則可分批量配制。啟動(dòng)攪拌機(jī)器，然后把混妥的溶液傾注入槽的水中，注入時(shí)要讓溶液先經(jīng)過(guò)一個(gè)細(xì)網(wǎng)眼的網(wǎng)式過(guò)濾器，以便把未溶解的微粒隔濾住。槽液應(yīng)繼續(xù)攪拌15分鐘至完全均勻?yàn)橹?。如果采用pH緩沖劑，則必須在染色液量未達(dá)到最高液位之前加入。最后測(cè)試pH值，必要時(shí)作調(diào)整，然后將槽液升溫至染色溫度。有些染料在上述給生產(chǎn)槽推薦量的水中是未能完全溶解的。對(duì)這些染料，先照樣加入水槽中，先使其懸浮狀態(tài)變得分布均勻，然后加熱至溶解。并取樣測(cè)試溶液得最終狀態(tài)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，新鮮配制的槽液未經(jīng)過(guò)一段時(shí)間是未能顯露出它確定的性能的。所以，明智的做法是在未開(kāi)始染色前的幾個(gè)小時(shí)就要配制槽液。把槽液溫度維持在接近沸騰的溫度會(huì)有助于縮短這一段等待期。、添加染料調(diào)較染色力的方法由于通常是在固定槽的方法來(lái)給鋁品著色，因而除對(duì)時(shí)間、溫度、pH值的控制以外，對(duì)染料濃度及染色能力，亦即染色液的狀態(tài)的控制更是絕對(duì)必要的。隨著越來(lái)越多的染料吸附在氧化膜上，染料濃度會(huì)逐漸下降；按照濃度測(cè)試結(jié)果說(shuō)明的必需量加入染料可補(bǔ)償這種效能的下降。但是，與此同時(shí)，由于帶入妨礙染色的親質(zhì)以及陽(yáng)極氧化液帶來(lái)的鋁和硫酸鹽都會(huì)妨礙染料吸附到所要求的深度，盡管添加染料到原始的濃度，留存在溶液中的染料的染色力還是下降了的。倘若這種染色力下降到明顯程度，就需要提高濃度至超過(guò)原始濃度來(lái)糾正。由于“染色力”這一術(shù)語(yǔ)的定義包括染料濃度和吸附能力，為增強(qiáng)作用而添加的染料的添加量就可以通過(guò)測(cè)定這一性能來(lái)估算。在日常生產(chǎn)中十分需要有對(duì)染色力的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，一般可采用下述方法：如果當(dāng)前染色的一批產(chǎn)品的色調(diào)深度比標(biāo)準(zhǔn)低，則應(yīng)測(cè)試氧化膜的特性（特別是厚度）以及染色參數(shù)。如果未發(fā)現(xiàn)有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的偏差，則故障在于染色力下降。由于1520分鐘的染色時(shí)間未能達(dá)到穩(wěn)定染色，所以深度不足的缺陷或許可以通過(guò)延長(zhǎng)染色時(shí)間而在一定程度上得到補(bǔ)救。倘仍未能獲得合格的深度，可憑經(jīng)驗(yàn)值計(jì)算，分次小量地加入染料至槽液中至獲得所需深度為止。如果為增強(qiáng)需要添加的染料量超過(guò)原始濃度的50%，或者沒(méi)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的染色深度，則染色液必須部分更新或全部更換。、部分更新染色液以調(diào)整染色力的辦法由于有親質(zhì)不可避免，又沒(méi)有實(shí)際可行的消除辦法，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，染色力損失便不再可能補(bǔ)救。至于這段時(shí)間的長(zhǎng)短，則視染色工藝情況而定。當(dāng)遇到這樣的情形時(shí)，就要把槽液倒掉并置換新配液。和陽(yáng)極氧化液的維護(hù)一樣，定期地部分更新染色液也可以延長(zhǎng)染色液的使用壽命。做法是在一定間隔的時(shí)間后一定量的槽液排放掉，并換入新液，計(jì)算新液時(shí)應(yīng)包括流出時(shí)帶走的染料量。這樣便定期地消除了部分親質(zhì)，染色液可以在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定生產(chǎn)均勻的著色膜。染色液部分更新的頻率和更新的程度必須以此前的經(jīng)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)為依據(jù)。比如說(shuō)，如果染色液預(yù)期在沒(méi)有部分更新的情況下使用壽命為12個(gè)月，則可以應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)方法是，在鋁品產(chǎn)量恒定的情況下，在這一時(shí)期內(nèi)，每個(gè)月更換十二份之一體積的槽液，染色液便可以穩(wěn)定。、pH值的調(diào)整下列藥劑最適宜用來(lái)調(diào)整pH值：酸：醋酸：適用于各種pH范圍，特別是弱酸的范圍甲酸：特別適用于pH45的范圍堿：氫氧化鈉氨水這些藥劑應(yīng)以稀釋狀態(tài)加入槽內(nèi)：醋酸和甲酸稀釋成1：50以上硫酸、氫氧化鈉、氨水最多稀釋至1：20草酸在熱水中稀釋至1：5左右染色液的pH值必須每天測(cè)定。如果手頭沒(méi)有pH計(jì)，又或者意圖以較長(zhǎng)的間隔期測(cè)試和管理pH值，就必須用緩沖劑來(lái)穩(wěn)定pH值。、染色液的更換一般染料均能在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持良好使用狀態(tài)，但是，它們?nèi)孕璨粫r(shí)地進(jìn)行局部更新，有時(shí)還必須全部更換。這里不可能就時(shí)間間隔期或全槽液的更換作出任何一般性的建議，因?yàn)榫唧w的視精飾工藝的條件而定。、染色液的維護(hù)和維持時(shí)間只要認(rèn)真維持，染色液均能保持較長(zhǎng)時(shí)間，下列因素是極其重要的：、用耐化學(xué)性的材料制造染色液槽；、槽子要配備蓋子，當(dāng)槽液停止時(shí)蓋上；、采取措施以避免抑制染料吸附的污染物引入槽內(nèi)。特別是在陽(yáng)極氧化了的工件上的鋁鹽。、保持適當(dāng)?shù)膒H值，即使染色液停用時(shí)亦應(yīng)如此；、防止染料液張出霉菌，應(yīng)從液面將它們撇去，并加入少量有殺菌能力的藥物。這類(lèi)藥物可例舉的有雙氯酚等，可溶解在酒精或氫氧化鈉溶液中加入。、使用符合質(zhì)量的水配制染色液。、廢水處理用過(guò)的染色液及染色較重的清洗水均應(yīng)在廢水處理設(shè)備或主排水渠中先作漂白處理才能排放到城區(qū)的污水系統(tǒng)中。褪除顏色的辦法可以用活性碳吸附，也可以用鋁鹽或鐵鹽沉淀。兩種辦法已通過(guò)工業(yè)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。、染料的消耗率每平方米染色表面積的總消耗量由下列元素組成：氧化膜吸附的染料量帶出損耗定期部分更新染色液的消耗消耗量視具體的染色牌號(hào)而定，平均消耗率為37g/m2。、不溶解親質(zhì)的去除染色液中的沉淀物及其他固體親質(zhì)可以通過(guò)過(guò)濾方法去除。已經(jīng)證實(shí)，電鍍液所用之過(guò)濾裝置（濾網(wǎng)目數(shù)為815m）適用于染色液。不宜使用活性碳過(guò)濾器。因?yàn)榛钚蕴疾坏接H質(zhì)而且會(huì)吸附去染料，使染料濃度和染色力下降。在槽液表面往往不可避免地形成油膜。在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)證實(shí)，充分?jǐn)嚢璨垡耗苁惯@樣的油膜的作用降低。加入少量非離子濕潤(rùn)劑可阻止油膜的生成。如仍不見(jiàn)效，則必須用物理方法把這層很薄的、幾乎看不見(jiàn)的膜除去。油膜可以用吸水紙（干的新聞紙）吸掉，或用航道清除油污的油結(jié)合劑，這種工業(yè)用的結(jié)合劑分有立方體狀的、片狀的和丸狀的。染色后的處理 清洗與過(guò)渡性貯存剛?cè)具^(guò)色的工件必須經(jīng)過(guò)徹底的清洗，把附著于表面的所有浮脫的染色清除干凈。通常這些工件要立即作封孔處理。染過(guò)色后需要再加印的工件必須在2050溫度下控制的條件干燥。一切曾用易于色料擴(kuò)散的染料染上色的工件都必須在這種狀態(tài)下干燥貯存，不得在潮濕環(huán)境下放置。染了色的工件未經(jīng)封孔處理之前都不得用手觸摸其表面。 去除染色的褪色法（封孔前的褪色）當(dāng)染了色的工件在封孔前的抽樣檢查中發(fā)現(xiàn)色調(diào)不妥時(shí)，染上的色通?？梢韵跛峄蛄蛩嵬食蚴股{(diào)變淺。這些酸不會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞陽(yáng)極氧化膜，褪除后經(jīng)過(guò)處理可以重新染色。這一方法亦可用來(lái)給多色制品生產(chǎn)中經(jīng)浸蝕的工件褪色。既是把經(jīng)過(guò)染色的表面需要保留已染顏色的地方用絲網(wǎng)印刷法涂上防染劑，經(jīng)過(guò)一步接一步的褪除再染和防染工序，最終達(dá)到多色的設(shè)計(jì)結(jié)果。在經(jīng)過(guò)酸褪除以后，工件必須清洗干凈。在制作多色銘牌的工藝中，如需要經(jīng)過(guò)幾次脫色工序，明智的做法應(yīng)是在2030溫度下染色，而不是采用正常的5565的溫度范圍。這樣，染上的色會(huì)易褪除一些。不過(guò)，以這樣較低的溫度染色時(shí)，必須作耐光性能測(cè)試，看是否能令人滿(mǎn)意。如果染上的色單獨(dú)用酸褪除未能達(dá)到令人滿(mǎn)意的效果，則采用下列褪除方法會(huì)有效。用高錳酸鉀50g/l濃硝酸50100g/l在2030下褪除515分鐘清洗用二硫化鈉50100g/l在20下處理清洗 褪除染色膜的褪色法(封孔后的褪除)如果染色次品不能用褪色和重染的方法修復(fù)，即它是在封孔后才檢查出來(lái)，或者是因氧化膜不正常所引起，則必須把染色膜與陽(yáng)極氧化膜一起褪除，然后重新陽(yáng)極后再染色。去除陽(yáng)極氧化膜最簡(jiǎn)單的方法是浸漬氫氧化鈉溶液。但是，在這種方法中，基體金屬也受到侵蝕，因而可能需要作新的前處理才能重新獲得原有的表面結(jié)構(gòu)。用下述其中一種方法可以褪除陽(yáng)極氧化膜而基體金屬不致受到侵蝕。處理溶液時(shí)間溫度85%磷酸50100g/l重鉻酸鈉50g/l530分鐘9885%磷酸50100g/l鉻酸30g/l530分鐘98168Tw/66Be硫酸200250cm3/L三氧化銻530分鐘9885%磷酸600g鉻酸200g水200g0.55分鐘40磷酸/鉻酸溶液不僅用來(lái)退除有缺陷的膜，也用作電解拋光后去除黑色掛灰。不論用何種褪除方法，退膜后的鋁件均必須經(jīng)過(guò)徹底沖洗。*封孔及后處理封孔處理是把陽(yáng)極氧化膜的微細(xì)孔封孔并將沉積在細(xì)孔內(nèi)的染料固定。因此，封孔處理是染色工藝整體的一個(gè)部分。遺憾的是，在工業(yè)生產(chǎn)中，人們對(duì)封孔工序往往未有給予足夠的重視。封孔處理以其最簡(jiǎn)單的在沸水中的處理形式只要進(jìn)行的適當(dāng)，就能保證染色膜表現(xiàn)出其應(yīng)有的色澤牢固度。而且還可使工件具有防止指印、色斑及油脂污染的能力。陽(yáng)極氧化后的表面只有經(jīng)過(guò)充分的封孔才能使它失去對(duì)接觸物黏著的能力。需要指出的是，有小量的染料在封孔液中會(huì)產(chǎn)生輕微的色調(diào)變化。只要在染色工件從染色液中去除時(shí)簡(jiǎn)單地清洗，并在清洗后立即封孔，就幾乎可以保持住染色時(shí)最終獲得的色調(diào)。封孔作用受時(shí)間和溫度因素的影響，也與封孔液的組成和pH值有關(guān)。最低限度的封孔時(shí)間為2.5分鐘/微米，即絕對(duì)時(shí)間10分鐘。溫度則應(yīng)盡量接近沸水溫度。處理用的水應(yīng)為高純度的、才能產(chǎn)生好的封孔膜。某些封孔用添加劑如金屬鹽之類(lèi)對(duì)染色色調(diào)和堅(jiān)牢度有良好的影響。從別的地方帶入諸如硫酸鹽、磷酸鹽之類(lèi)的親質(zhì)會(huì)抵消封孔作用，且增加染料向溶液的擴(kuò)散。封孔液的pH值應(yīng)調(diào)至5.56.0。調(diào)整pH值最好用稀醋酸或氨水。水封孔是最常用的地方。也可以用水蒸汽來(lái)代替水，產(chǎn)生的封閉膜質(zhì)量較好。 陽(yáng)極氧化膜吸附著色后封孔處理的特點(diǎn)醋酸鎳封孔在工業(yè)生產(chǎn)中往往優(yōu)先選用醋酸鎳法來(lái)封閉吸附著色的工件，因?yàn)樵谶@種介質(zhì)中色料擴(kuò)散少，而且所得的精飾膜具有最高的耐光性和耐侯性。具體步驟：一階段法：在封孔鹽AS溶液中，以98100溫度，封閉2.5分鐘/微米，但最少10分鐘，清洗。兩階段法：先在一階段法所述之溶液中以70的溫度封閉0.51分鐘/m，但至少5分鐘，不用清洗。在水中（最好是去離子水）中或在pH值調(diào)整至5.7的水中，以98100封孔。硫酸鎳封孔本法不推薦使用，因?yàn)樵S多染料會(huì)完全擴(kuò)散出來(lái)，且?guī)缀鯖](méi)有鎳沉積到膜里。來(lái)自鎳鹽溶液的封孔污物所有鎳鹽封孔法都會(huì)在金屬上殘留下一層厚厚的污黑。采用封孔鹽AS或添加鎳污黑抑制劑?？梢?jiàn)幾乎可以完全抑制這一現(xiàn)象。 減少封孔溶液中色料擴(kuò)散的方法有幾種染料是易于擴(kuò)散進(jìn)封孔液中的，尤其是封孔液只由水組成時(shí)。其結(jié)果是染色深度受到損失以及溶液染上色，不過(guò)這幾乎無(wú)法檢測(cè)出來(lái)。假如有幾種不利因素同時(shí)起作用，其聯(lián)合作用可能完全可能會(huì)令陽(yáng)極氧化膜完全褪色。如能注意下述預(yù)防措施，上述困難就幾乎可以完全避免：用封孔鹽AS封孔以盡可能最高的允許溫度（6080）染色染色時(shí)間最低限度5分鐘用最高純度的水配制染色液染色后簡(jiǎn)單清洗隨即封孔以沸騰溫度封孔用高純度的水配封孔液。當(dāng)親質(zhì)量達(dá)到臨界值時(shí)就把舊液棄去用醋酸或甲酸或醋酸銨調(diào)整封孔液pH值（定期的pH值控制和調(diào)整很必要）浸入時(shí)立即攪動(dòng)染過(guò)色的工件使它們迅速而又均勻地受熱 封孔后的處理工件封孔后要清洗和干燥。在表面上往往會(huì)看到有粉狀殘余物，可通過(guò)輕度拋光去除。若在封孔液中加入選用的化學(xué)藥劑，此類(lèi)殘留物可以很大程度上避免或完全避免。染色故障、原因及防止方法在工業(yè)生產(chǎn)中，當(dāng)鋁著色出現(xiàn)故障而產(chǎn)生次品時(shí)，人們往往把責(zé)任歸咎與染色工序甚至抱怨染料有問(wèn)題，而不再進(jìn)一步了解故障的原因。但是，經(jīng)驗(yàn)證明，引起著色故障的往往是前處理出問(wèn)題所致，這些前處理缺陷有些是當(dāng)時(shí)未檢查出來(lái)，有些是無(wú)法檢測(cè)的。下面提供的資料說(shuō)明著色故障的原因并闡述相應(yīng)的措施，這些資料會(huì)有助于消除