彩色不銹鋼化學著色工藝主要有單色著色工藝、花紋色膜工藝、印刷法制成圖案的工藝和連續(xù)多色著色法工藝流程。
一、單色著色工藝流程
1. 典型工藝流程
不銹鋼制品 → 機械拋光 → 清洗 → 堿性除油① → 清洗 → 電解拋光 → 清洗 → 活化③→ 清洗 → 化學著色 → 著色膜固化處理④ → 清洗 → 封閉⑤ → 清洗 → 干燥 → 成品。
2. 不銹鋼表面粗糙度Ra≤1.6μm,進行兩次拋光的工藝流程
不銹鋼制品 → 電化學除油⑥ → 清洗 → 電化學初拋光⑦ → 電化學精拋光⑧(光潔度達到V9~11,相當于Ra 0.05~0.2μm) → 清洗 → 活化⑨→ 清洗 → 化學著色 → 固膜處理④→ 清洗 → 封閉 → 清洗 → 干燥 → 成品。
3. 不銹鋼表面只進行化學拋光的工藝流程
不銹鋼制品 → 有機溶劑去油(汽油洗擦)→ 晾干 → 堿性去油① → 熱水法 → 冷水洗 → 化學拋光 → 清洗 → 活化 → 清洗 → 化學著色 → 清洗 → 固膜處理④ → 清洗 → 封閉⑤ → 清洗 → 干燥 → 成品。
4. 不銹鋼表面不進行拋光的工藝流程
不銹鋼制品 → 有機溶劑去油(汽油洗)→ 晾干 → 電解去油? → 清洗 → 化學著色→ 清洗 → 固膜處理④ → 清洗 → 干燥。
5. 經(jīng)過機械加工的不銹鋼制品的工藝流程
不銹鋼制品 → 固熔熱處理② → 下同其他流程。
注:以上部分工藝環(huán)節(jié)的說明如下:
①. 堿性除油
氫氧化鈉(NaOH) 70~90g/L,碳酸鈉(Na2CO3)10~20g/L,磷酸三鈉(Na3PO4·10H2O)20~40g/L,十二烷基硫酸鈉(或其他表面活性劑)1~2g/L,溫度60~80℃,時間10~20min,直至油除盡。
②. 電化學拋光
磷酸(H3PO4)(d=1.65) 580~620mL/L,硫酸(H2SO4)(d=1.84) 280~320mL/L,鉻酐(CrO3) 40~60g/L,甘油[C3H5(OH)3]20~40mL/L,陽極電流密度(DA)10~30A/d㎡,溫度50~60℃,時間4~5min.
③. 活化
鹽酸(HCI)或硫酸(H2SO4)3%~8%,室溫,時間1~38。
④. 固膜處理
⑤. 封閉
⑥. 電化學除油
氫氧化鈉(NaOH)10~20g/L,碳酸鈉(NayCO2)20~40g/L,磷酸三鈉(Na2PO4·10H2O) 10~30 g/L,溫度60~80℃,陽極電流密度(DA)5~15A/dm,時間1~3min.
⑦. 電化學初拋光
磷酸(H3PO4)(d=1.65)60%~67%,硫酸(H2SO4)15%~20%,相對密度1.6~1.7,溫度60~75℃,陽極電流密度30~50A/d㎡,時間5~10min,陰極材料鉛-銻合金。
⑧. 電化學精拋光
磷酸(H3PO4)(d=1.65)500ml/L,硫酸(H2SO4)(d=1.84)300mL/L,鉻酐(CrO3)10~50g/L,溫度60~80℃,陽極電流密度40~70A/d㎡,時間1~8min,陰極材料鉛-銻合金。
⑨活化
a.磷酸(H3PO4)50~70mL/L,時間5~10min.
b.磷酸(H3PO4)10%,陽極電流密度1A/d㎡;溫度室溫,時間3~5min,陰極鉛板。
c.硫酸(H2SO4)(d=1.84)166mL/L,溫度40~50℃,時間2~3min.
d.硫酸(H2SO4)(d=1.84)30%(質量分數(shù)),溫度50~60℃,時間3~5min.
⑩. 化學拋光
磷酸(H3PO4)(d=1.65)150mL/L,硝酸(HNO3)(d=1.5)50mL/L, 鹽酸(HCI)(d=1.17)50mL/L,聚乙二醇(M=6000) 50g/L,磺基水楊酸 5g/L,異煙酸 5g/L,溫度80~90℃,時間3~5min.
?. 電化學除油
氫氧化鈉(NaOH)75g/L,磷酸三鈉(Na3PO4·10H2O)10g/L,碳酸鈉(Na2CO3)15g/L,溫度80~90℃,電壓6V,陰極電流密度7~10A/d㎡.
?. 固熔熱處理
溫度105℃,時間15min.
二、花紋色膜工藝流程
花紋單色色膜工藝流程:
①. 花紋模板,用0.2mm厚鐵皮沖制成所需的花紋模板,用此模板套在已著色的不銹鋼上;
②. 已著色并套上模板的不銹鋼→噴膠→烘烤→褪色→去膠→漂洗→膜固化→清洗→烘干→成品。
花紋雙色色膜工藝流程:
已著色并套上模板的不銹鋼→噴膠→烘烤→第二次著色→去膠→漂洗→膜固化→清洗→烘干→成品。
三、印刷法制成圖案的工藝流程
該類工藝可將不銹鋼制成具有色彩鮮艷、長期不褪色的具有很好藝術價值的藝術品。工藝流程為:全面著色處理→用印刷法往相應花樣部位涂以耐蝕涂料(用線網(wǎng)絡印或模板掩蔽)→酸處理使未涂耐蝕涂層的部位脫色→留下印刷花樣→清除耐蝕涂層→藝術圖案浮現(xiàn)在不銹鋼表面上。
采用照相印刷術,可生產(chǎn)顏色深淺有明顯對比度的立體感圖樣。用蝕刻技術與研磨技術相互配合的工藝,可制成與花紋相適應的多種不同加工程度的表面,再把這樣處理后的工件進行著色處理。由于表面預先加工程度不同,表面著色膜形成速率上產(chǎn)生相應的差別。因此,能夠經(jīng)過一次著色處理而同時獲得多種不同色彩配合。若進一步將部分脫色,再反復著色,可獲得更加復雜的多色彩配合的藝術圖樣。利用蝕刻技術預先處理表面,能獲得富有立體感的彩色不銹鋼圖畫。
多色套印工藝流程:不銹鋼制品→清洗→化學除油→清洗→電化學拋光→清洗→活化→干燥→第一次套印涂料①→干燥→第一次著色→清洗→除去涂料→第二次套印涂料→干燥→第二次著色→····→全部去除涂料→清洗→固膜處理→清洗→封閉→清洗→干燥。
注:①. 套印涂料。用KR防著色涂料,配方是樹脂A330g/L,溶劑余量。KR防著色涂料具有耐強酸,耐強氧化性,耐高溫,黏度小,干燥快,易溶于溶劑,不起泡、不滲液,操作方便,可實現(xiàn)自動套印等優(yōu)點。
四、連續(xù)多色著色法工藝流程
該類工藝適用于制作一兩個一種多彩色不銹鋼圖案的產(chǎn)品,不必預制適用于批量制作套印的模板。
預先將圖樣上的各種顏色按著色時間順序排序,先將不著色部位涂上涂料→干燥→第一次著色,控制著色電位差,當著色至圖樣中時間最短的顏色(如褐色)時停止著色→取出清洗→干燥→對照圖樣中褐色部位涂上涂料→干燥→第二次著色,將未覆蓋部位的褐色繼續(xù)著色至第二種顏色(如金黃色)停止→取出清洗→干燥→對照圖樣將對應于圖樣中的金黃色部位用涂料覆蓋起來→干燥→第三次著色,將未覆蓋部位的金黃色繼續(xù)著色至藍色·····→清洗→脫去涂料→干燥→得到具有白色、褐色、金黃色、藍色等多色彩組成的不銹鋼彩色圖樣成品。