Химич.окрашивание оксидированного алюминия

Внимание: до окрашивания требуется проведение процесса оксидирования алюминия!

Технология оксидирования алюминия и его сплавов

Процесс оксидирования изделий из алюминия и его сплавов состоит из операций:
1) механиче­ской и химической подготовки (для шлифова­ния и полирования выбирают мягкие абразивные мате­риалы, например венскую известь, избегают применения окиси хрома и парафина);
2) химической подготовки:
а) обезжиривают изделия сначала органическим раство­рителем (если на поверхности имеются следы пасты или минеральных жиров), а затем в слаботравящем растворе с повышенной концентрацией эмуль­гаторов;
б) для декапирования или осветления изделий из алю­миния и деформированных сплавов используют 30- 50 %  HNО3 или раствор, содержащий 100 г/л СгО3 и 6 г/л H24.
3) оксидирования
4) обработки оксидной пленки:
а) тщательная промывка оксидированного изделия в холодной проточной воде (не допускается применять горячую воду!);
б) непосредственно  перед окрашиванием оксидированное изделие погружают на 30 секунд в 1%-ный раствор аммиака (для нейтрализации кислоты)

Время между оксидированием и окрашиванием изделия не должно превышать 30 мин, в течение которых изделие должно нахо­диться в холодной проточной воде.

Технология химического окрашивания алюминия и его сплавов

Окрашивание неорганическими соединениями произво­дится последовательной обработкой изделий в растворах солей, которые, взаимодействуя между собой, образуют нерастворимые соединения. В каждом растворе изделия выдерживают при комнатной температуре 10—15 мин; перед погружением во второй раствор их промывают в воде.

В табл.  приведены составы растворов солей для окра­шивания оксидированного алюминия и характеристика получаемых окрашенных соединений.

Составы растворов солей для окрашивания оксидированного алюминия

Цвет окраски Состав растворов в г/л Окрашенное соединение
Раствор № 1 Раствор № 2
Черный Кобальт уксуснокислый 40-100 Калий марганцевокислый 15-25 Окись кобальта

 

Химическое оксидирование алюминия и его сплавов

Оксидные покрытия на алюминии и его сплавах получают в слабощелочных, оксидно-фосфатных, оксидно-хроматных и фосфатно-хроматных растворах. Последние три группы в настоящее время получили наибольшее применение.
Наилучшей защитной способностью характеризуются покрытия, полученные в растворах на основе хромовой кислоты и фторидов (золотисто-желтый цвет), менее стойки пленки, сформированные в растворах, содержащих фосфорную, хромовую кислоты (зеленоватый оттенок).
В табл. 4 приведены составы слабощелочных и кислых хроматных растворов.

Раствор 1
В начале его эксплуатации оксидирование ведут при температуре 80 °С, а в дальнейшем повышают температуру до 100 °С и увеличивают продолжительность обработки до 10-20 мин. Нарушение оптимального состава раствора и режима работы приводит к значительному ухудшению качества оксидного покрытия. Чрезмерно большая концентрация щелочи или высокая температура раствора являются причиной формирования рыхлой пленки. Большое увеличение продолжительности оксидирования может вызвать травление металла. При малой концентрации щелочи или низкой температуре формируются тонкие пленки, окрашенные в цвета побежалости.
Не рекомендуется применять для приготовления оксидировочных растворов жесткую воду, так как содержащиеся в ней соли кальция могут включаться в состав пленки, что приводит к появлению белых пятен.

Раствор 2
Оксидирование ведут при температуре 15-30 °С, но по мере выработки его повышают температуру до 80-90 °С, а продолжительность обработки увеличивают до 15-20 мин.
После оксидирования изделия быстро промывают сначала в проточной водопроводной, а затем в теплой воде и сушат в термостате или сжатым воздухом. Температуру промывочной воды и сжатого воздуха поддерживают в пределах 50-60 °С. При более высокой температуре ухудшается качество пленок и может произойти их разрушение.
Для повышения защитной способности оксидных покрытий непосредственно после промывки проводят операцию наполнения пленки, погружая изделия при комнатной температуре в раствор, содержащий 18-20 г/л СrOз.

Раствор 3
Формируются оксидно-фосфатные пленки. Соотношение в нем концентрации хроматов СrО3 и фторидов Fдолжно быть в пределах 0,2-0,4. По мере выработки раствора следует увеличить продолжительность обработки в нем изделий до 30 мин. Превышение оптимальных температуры раствора и продолжительности оксидирования может привести к появлению матовых белых пятен на пленке.
Оксидно-фосфатные покрытия на алюминии и сплавах АМц, АМг имеют светло-зеленую окраску. Непосредственно после получения они весьма чувствительны к воздействию водяного пара, который вызывает появление белых пятен. Поэтому после оксидирования и промывки в воде перед тем, как поместить изделия в сушильный шкаф с их поверхности сухим сжатым воздухом удаляют следы влаги. При этом нельзя допускать сильного напора струи воздуха, так как невысохшая пленка механически непрочна и может разрушиться. Сушку ведут при 50-60 °С.

При концентрации компонентов раствора ниже рекомендуемой формируются тонкие пленки.

Недоброкачественные оксидно-фосфатные пленки удаляют обработкой изделий в течение 5-10 мин при 90-95 °С в растворе, содержащем 150-180 г/л хромового ангидрида.

Раствор 4
Используют для получения так называемых токопроводных оксидных пленок (светло-желтая, радужная окраса). Они характеризуются малым электросопротивлением и поэтому пригодны для защиты от коррозии изделий, не допускающих применения электроизоляционных покрытий.

Обработанные в растворе 4 изделия промывают проточной водопроводной, а затем теплой водой, сушат сначала теплым воздухом и вслед за тем в сушильном шкафу при температуре 50-60 °С в течение 3-4 ч или при комнатной температуре в течение 24 ч.

Недоброкачественные покрытия, полученные в растворе 4, можно удалить с поверхности изделий, погрузив их на 1-2 мин в азотную кислоту, разбавленную водой в соотношении 1:1.