铝合金型材上色的方法以及需要注意的问题
铝合金型材的用途越来越广泛，在使用中，我们需要用许多方法对 铝合金型材 的表面进行处理，上色就是其中最主要的处理方法。那么应该如何给铝合金型材上色呢？
首先先要对铝合金型材进行氧化，挤压好的铝合金型材，其表面耐蚀性不强，须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝合金材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。
接着具体步骤如下：
1、表面预处理：用化学或物理的方法对型材表面进行清洗，裸露出纯净的基体，以利于获得完整、致密的人工氧化膜。还可以通过机械手段获得镜面或无光（亚光）表面。
2、阳极氧化：经表面预处理的型材，在一定的工艺条件下，基体表面发生阳极氧化，生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。
3、封孔：将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。氧化膜是无色透明的，利用封孔前氧化膜的强吸附性，在膜孔内吸附沉积一些金属盐，可使型材外表显现本色（银白色）以外的许多颜色，如：黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等。
铝合金染不上色的主要原因及解决办法介绍：
1、阳极氧化膜厚不足。解决的办法是检查阳极氧化工艺是否规范，看温度，电压，导电等因素是否稳定，若有异常，请相应调整规范之，若无异常，可适当延长氧化时间，保证膜厚达标。
2、染液pH值太高，此时，可用冰醋酸将pH值调至规范值。
3、氧化后工件在水槽中放置时间太久。提倡及时染色，如果这种情况已经发生，可将工件放在阳极氧化槽中或硝酸中和槽中适当活化处理后再进行染色，效果会很好。
4、选用染料不当。需选用合适染料。
5、染料已分解或霉变，此时需更换染料。
6、氧化温度过低，导致皮膜致密。可适当提高氧化温度。
7、导电不良。可能阳极铜杆或阴极铅板接触不良所示批量导电不良。注意清洗阳极铜杆及阴极铅板，保证接触良好。
铝合金预染液（染色剂）的配制：
1、在预染槽中配制计算量体积80%的缓冲溶液（8.0 g/L的醋酸钠+0.4 g/L的100%醋酸+去离子水）。
2、将计算量的染色剂倒入配料容器中，用一至二倍的热去离子水搅拌混合至滑浆状为止。
3、取计算体积20%的去离子水，搅拌加入配料容器中直至染色剂完全溶解为止（取几滴配制溶液滴到滤纸上观察没有残余物质即可，必要时加热至沸腾以助其溶解）。
4、将溶解完全的染色剂在搅拌下注入预染槽中（最好加过滤），继续搅拌至完全均匀为止。
给铝合金表面染色时，我们可以选择很多种不同颜色的阳极氧化色粉，产品方也会根据自己产品的作用和定位来决定该染什么色。其中红色就是一种比较常见的颜色，我们来看看铝合金染红色有什么效果吧。
在我们中国红色代表着吉祥、喜气、热烈、奔放、激情、斗志、革命。在中国的传统文化中，五行中的火所对应的颜色就是红色，八卦中的离卦也象征红色。此类寓意可以在很多节日或者场合都能用上，例如手机厂商要做一款节庆主题、青春拼搏主题或者纪念革命主题的手机，那么此时就可以对铝合金外壳使用红色的阳极氧化色粉进行染色。
红色在性格色彩中代表积极、主动、开放、热情、乐于与人交往的性格。人们看到红色通常会感到积极奋进，热情洋溢，这些特点综合起来也可以对铝合金产品有很大的帮助。通常热情和青春都会和年轻人联系在一起，拼搏奋进更是不用说，而铝合金手机的最大销售客户就是这些年轻群体了，使用红色的阳极氧化色粉对铝合金外壳进行染色，得到的红色铝合金手机大大的迎合了青春这个主题。
红色容易引起人们的注意，因此许多警告标记都用红色的文字或图像来表示。例如在红绿灯中红色表示停止；红色还被看成流血，危险，恐怖的象征色。但这并不是说红色就会引起人们的反感，而是说红色容易让人注意，故而常用作警示色。那么商家就可以利用这一特点，从而去开发红色的产品，吸引客户的目光，获得交易的机会。这也是铝合金使用红色阳极氧化色粉染红色的好处之一。
简单来说，各种颜色都有其不同的特点和好处，中国人对于喜庆、热血、上进等等积极意义上的感觉，都可以在红色上感受得到。所以，铝合金染红色在某些场合是十分有帮助的
1前言
在铝合金产品应用中，黑色是一种重要的常见色调。它不仅可作大方典雅的表面装饰色，还是铝合金制备吸热材料、光学材料和零部件时必不可少的颜色。铝合金着黑色有较大的市场需求。目前铝合金着黑色多采用传统的电解着色和硬质阳极氧化着色法，耗电量大，需专用设备及工夹具，不适用于超小型工件及结构复杂的工件。采用一种化学氧化着黑色的新技术，通过两步氧化着色，得到了结合力好、耐蚀性强、颜色鲜艳美观的铝合金黑色氧化膜。
2实验部分
2.1实验过程
铝合金两步法氧化发黑工艺流程：
工件→化学脱脂＋超声波→碱蚀→酸蚀出光→化学氧化→发黑→封闭→干燥→成品
2.1.1前处理
(1)化学脱脂
用60～65℃碱性化学脱脂液处理工件约2 min，除去工件表面的油污，以保证碱蚀均匀，防止工件产生花斑。其脱脂液配方如下：
NaOH5～6 S/L
Na2CO320～25 g/L
Na3PO4•12H2O10～15 g/L
表面活性剂1 g/L
(2)碱蚀
在60℃的NaOH(ρ(NaOH)=40～50g/L)溶液中碱蚀l～2min，以除去工件表面残存的自然氧化膜及变质合金层，并调整基体表面，使之均匀一致。为了减少腐蚀过程中沉淀的氧化铝絮凝物，可采用柠檬酸铵(ρ=10g/L)作为螯合剂。
(3)酸蚀出光
用H2SO4和HNO3体积浓度分别为15～20 mL/L、3～5 mL/L的酸蚀液中和残留碱，同时溶去挂灰附着物，使工件露出光洁的活性表面。
2.1.2氧化着色
氧化着色分两步，第1步采用传统的铬酸盐氧化工艺，对经前处理的工件及时进行化学氧化，以免再次污染或生成新的自然氧化膜，其工艺规范如下：Na2CrO418
g/L
Na2CO45 g/L
NaOH4g/L
Na3PO48g/L
θ60～70℃
t10 min
经该步处理，可得到耐蚀性基本达标的氧化膜。
第2步为对经氧化处理的工件着黑色。该步工艺配方采用某过渡金属化合物A为着色剂，KMnO4为氧化剂，NiSO4为催化剂，并加HNO3调节pH值为5左右。工件在80～90℃处理约8min即可。
2.1.3封闭
可采用水解盐法进行封闭，在已形成的发黑膜孔隙中产生氢氧化物沉淀，将微孔堵塞。经封闭可进一步提高耐蚀性，增加光泽度。水解盐法封闭工艺规范如下：
NiSO4 4～5 9/L
NaAc•3H2O4～6g/L
CoSO4•7H2O0.5～0.8g/L
H3BO34～5 9/L
pH值4～6
θ80～85 ℃
t15～20 min
2.2膜层主要性能评价指标
因采用两步氧化成膜，该配方在较大试验范围内均可得到耐蚀性好的氧化膜，故确定正交评分及检验标准时着重选用了膜层色度、均匀度、附着力三个指标(见表1)。表中，均匀度由显微镜(100目)观察，用同样面积内膜上小坑或突起的多少计分；附着力以脱脂棉力度均匀地擦拭膜表面至露基底的次数计分。综合评分z由公式计算。
3结果与讨论
3.1各因素对着色效果的影响
经初步试验，选取了影响着黑色效果的4个主要因素：着色剂A质量浓度，KMnO4质量浓度，着色温度，着色时间。采用L9(34)正交表进行正交试验优选，并固定NiSO4质量浓度为2g/L，各配方均用HNO3)调节pH值为5。
以正交试验的结果作极差分析，绘制极差分析图见图1。由图可知，着色剂A用量对色度及附着力均有较大影响，用量大有利于提高膜层整体性能；KMnO4浓度有一最佳值，用量过高膜层各项指标反而有所下降；着色温度可在一较大范围内波动，易于操作控制。
3.2最佳工艺条件
根据正交试验极差分析结果，综合进行单因素试验的结果，得到了最佳工艺条件。
着色剂A16～18g/L
KMnO48～10 g/L
NiSo42g/L
θ80～85 ℃
pH值4.5～5
t8～10 min
3.3氧化层测试结果
以最佳工艺条件处理铝合金表面，得到了黑色鲜艳、附着力强、平整、光洁、均匀致密的黑色氧化膜，且表面无挂灰。
由膜层表面电镜照片(图2)分析可知，其表面明显为具有高耐蚀性的非晶型结构，膜层均匀致密；由侧面电镜照片(图3)可知该膜层非常均匀，两层氧化膜结合良好。
由电子能谱分析(图4)可知膜层主要成分为Al2O3、MnO2、NiO及另一关键着色成分，质量分数分别为25%、44.5%、13.5%、17%。
对本试验获得的着色工件采用锉刀法评价其结合力，用扁锉呈45。由基体金属向镀层方向锉镀层的边棱，镀层未见揭起或脱落。
4结论
利用该铝合金化学发黑新技术对经碱性铬酸盐氧化液处理后的铝合金化学着色，得到了颜色鲜艳、结合力好、耐蚀性强、有很好的装饰及防蚀效果的黑色氧化膜。且该法耗电量低，设备简单，投资小，操作简便，便于批量生产，尤其适用于形状复杂的铝合金工件表面着黑色，具有较好的应用前景.
阳极氧化可显著改善铝合金的耐蚀性能，提高铝合金的表面硬度和耐磨性,经过适当的着色处理后具有良好的装饰性能。
铝及其合金阳极氧化膜着色技术可分为3种：化学染色、电解着色及电解整体着色。化学染色是利用氧化膜层的多孔性与化学活性吸附各种色素而使氧化膜着色，根据着色机理和工艺可分为有机染料着色、无机染料着色、色浆印色、套色染色和消色染色等。
1、铝合金经过阳极氧化之后，表面形成微孔，将专用的铝氧化染料，用水按照一定的浓度溶解好，把氧化好的铝件放入染料溶液中，染料分子就会吸附在铝氧化膜的微孔里，这就是铝氧化染色。
2、颜色可以丰富多彩，什么颜色都可以染
3、铝氧化染色之后，还需要封孔，就是把这个微孔封住，这样氧化膜微孔里的染料分子就不会流失，从而增加了铝表面的功能和装饰作用
如下
应该首先选用“仿电镀铝粉漆” 然后用红色、黄色、黑色的透明染料或透明颜料调色， 就可以得到铝合金古铜色了
铝合金经过阳极氧化之后，表面形成微孔，将专用的铝氧化染料，用水按照一定的浓度溶解好，把氧化好的铝件放入染料溶液中，染料分子就会吸附在铝氧化膜的微孔里，这就是铝氧化染色。
颜色可以丰富多彩，什么颜色都可以染
用强酸在铝合金表面产生一定厚度的氧化层,氧化层有微小的孔隙.
浸没入着色溶液后颜色渗入孔隙,再用封孔剂将孔隙封闭. 经清洗后烘干,颜色就做上去了.....
这是一个化学原理的问题，主要是有下面几个原因：
外部环境因素。铝是活泼金属，在一定的温度和湿度条件下极易氧化变黑或发霉，这是铝本身的特性决定的。
铝合金自身的内部因素。很多铝合金压铸件厂家在压铸、机加工工序之后，不做任何清洁处理，或者简单的用水冲冲，无法做到彻底清洗干净。
压铸铝表面残留有脱模剂、切削液、皂化液等腐蚀性物质以及其他污渍，这些污渍加快了铝合金压铸件长霉点变黑的速度。
工艺设计不合理。铝合金压铸件在清洗或压检后处理不当，硬质氧化为铝合金压铸件发霉变黑创造了条件，加速了霉变的生成。
1.染色槽液配比有没有问题，看你用的什么染料、怎么配的...；
2.染色槽浓度及温度有没有过高；
3.染色时间过长也会红、黄；
4.封孔槽新旧会对色差有影响；
排查几个原因后应该没问题了
磨砂面料铝型材：磨砂面铝型材避免了光亮的铝合金型材在建筑装饰中存在一定的环境、条件下会形成光的干扰的缺点，它的表面如锦缎一样细腻柔和，很受市场的青睐，但现有的磨砂材必须克服表面砂粒不均匀，并能看到模纹的不足。
多色调表面处理铝型材：目前单调的银白色和茶色已不能满足建筑师们与外墙装饰面砖、外墙乳胶的很好配合，新型的不锈钢色、香槟色、金黄色、钛金色、红色系列（酒红色、枣红色、黑色、紫色）等加上彩色玻璃能使装饰效果锦上添花。这些型材都必须经化学或机械抛光之后再氧化，效果才佳。
电泳涂漆铝型材：电泳涂漆型材表面光泽柔和，能抵抗水泥、砂浆酸雨的侵独，日本90％的铝型材都经过电泳涂漆。
粉末静电喷涂铝型材：粉末静电喷涂型材的特点是抗腐蚀性能优良，耐酸碱盐雾大大优于氧化着色型材。
等离子体增强电化学表面陶瓷化铝型材：该类型材是当今世界最先进的处理技术技术。此型材产品质量优良，但成本较高。它具有20多种色调，其最大特点是可根据需要象印花布一样套色，型材表面色彩缤纷，装饰效果极佳。
