彩色不锈钢化学着色工艺主要有单色着色工艺、花纹色膜工艺、印刷法制成图案的工艺和连续多色着色法工艺流程。


一、单色着色工艺流程


1. 典型工艺流程


   不锈钢制品 → 机械抛光 → 清洗 → 碱性除油① → 清洗 → 电解抛光 → 清洗 → 活化→ 清洗 → 化学着色 → 着色膜固化处理④ → 清洗 → 封闭⑤ → 清洗 → 干燥 → 成品。


2. 不锈钢表面粗糙度Ra≤1.6μm,进行两次抛光的工艺流程


  不锈钢制品 → 电化学除油⑥ → 清洗 → 电化学初抛光⑦ → 电化学精抛光(光洁度达到V9~11,相当于Ra 0.05~0.2μm) → 清洗 → 活化→ 清洗 → 化学着色 → 固膜处理→ 清洗 → 封闭 → 清洗 → 干燥 → 成品。


3. 不锈钢表面只进行化学抛光的工艺流程


  不锈钢制品 → 有机溶剂去油(汽油洗擦)→ 晾干 → 碱性去油① → 热水法 → 冷水洗 → 化学抛光 → 清洗 → 活化 → 清洗 → 化学着色 → 清洗 → 固膜处理④ → 清洗 → 封闭⑤ → 清洗 → 干燥 → 成品。


4. 不锈钢表面不进行抛光的工艺流程


  不锈钢制品 → 有机溶剂去油(汽油洗)→ 晾干 → 电解去油⑪ → 清洗 → 化学着色→ 清洗 → 固膜处理④ → 清洗 → 干燥。


5. 经过机械加工的不锈钢制品的工艺流程


  不锈钢制品 → 固熔热处理② → 下同其他流程。


注:以上部分工艺环节的说明如下:


 ①. 碱性除油


   氢氧化钠(NaOH) 70~90g/L,碳酸钠(Na2CO3)10~20g/L,磷酸三钠(Na3PO4·10H2O)20~40g/L,十二烷基硫酸钠(或其他表面活性剂)1~2g/L,温度60~80℃,时间10~20min,直至油除尽。


 ②. 电化学抛光


  磷酸(H3PO4)(d=1.65) 580~620mL/L,硫酸(H2SO4)(d=1.84) 280~320mL/L,铬酐(CrO3) 40~60g/L,甘油[C3H5(OH)3]20~40mL/L,阳极电流密度(DA)10~30A/d㎡,温度50~60℃,时间4~5min.


 ③. 活化


  盐酸(HCI)或硫酸(H2SO4)3%~8%,室温,时间1~38。


 ④. 固膜处理


 ⑤. 封闭


 ⑥. 电化学除油


  氢氧化钠(NaOH)10~20g/L,碳酸钠(NayCO2)20~40g/L,磷酸三钠(Na2PO4·10H2O) 10~30 g/L,温度60~80℃,阳极电流密度(DA)5~15A/dm,时间1~3min.


⑦. 电化学初抛光


  磷酸(H3PO4)(d=1.65)60%~67%,硫酸(H2SO4)15%~20%,相对密度1.6~1.7,温度60~75℃,阳极电流密度30~50A/d㎡,时间5~10min,阴极材料铅-锑合金。


⑧. 电化学精抛光


  磷酸(H3PO4)(d=1.65)500ml/L,硫酸(H2SO4)(d=1.84)300mL/L,铬酐(CrO3)10~50g/L,温度60~80℃,阳极电流密度40~70A/d㎡,时间1~8min,阴极材料铅-锑合金。


⑨活化


 a.磷酸(H3PO4)50~70mL/L,时间5~10min.


 b.磷酸(H3PO4)10%,阳极电流密度1A/d㎡;温度室温,时间3~5min,阴极铅板。


 c.硫酸(H2SO4)(d=1.84)166mL/L,温度40~50℃,时间2~3min.


 d.硫酸(H2SO4)(d=1.84)30%(质量分数),温度50~60℃,时间3~5min.


 ⑩. 化学抛光


  磷酸(H3PO4)(d=1.65)150mL/L,硝酸(HNO3)(d=1.5)50mL/L, 盐酸(HCI)(d=1.17)50mL/L,聚乙二醇(M=6000) 50g/L,磺基水杨酸 5g/L,异烟酸 5g/L,温度80~90℃,时间3~5min.


 ⑪. 电化学除油


   氢氧化钠(NaOH)75g/L,磷酸三钠(Na3PO4·10H2O)10g/L,碳酸钠(Na2CO3)15g/L,温度80~90℃,电压6V,阴极电流密度7~10A/d㎡.


 ⑫. 固熔热处理


   温度105℃,时间15min.



二、花纹色膜工艺流程


花纹单色色膜工艺流程:


 ①. 花纹模板,用0.2mm厚铁皮冲制成所需的花纹模板,用此模板套在已着色的不锈钢上;


 ②. 已着色并套上模板的不锈钢→喷胶→烘烤→褪色→去胶→漂洗→膜固化→清洗→烘干→成品。


 花纹双色色膜工艺流程:


 已着色并套上模板的不锈钢→喷胶→烘烤→第二次着色→去胶→漂洗→膜固化→清洗→烘干→成品。



三、印刷法制成图案的工艺流程


  该类工艺可将不锈钢制成具有色彩鲜艳、长期不褪色的具有很好艺术价值的艺术品。工艺流程为:全面着色处理→用印刷法往相应花样部位涂以耐蚀涂料(用线网络印或模板掩蔽)→酸处理使未涂耐蚀涂层的部位脱色→留下印刷花样→清除耐蚀涂层→艺术图案浮现在不锈钢表面上。


  采用照相印刷术,可生产颜色深浅有明显对比度的立体感图样。用蚀刻技术与研磨技术相互配合的工艺,可制成与花纹相适应的多种不同加工程度的表面,再把这样处理后的工件进行着色处理。由于表面预先加工程度不同,表面着色膜形成速率上产生相应的差别。因此,能够经过一次着色处理而同时获得多种不同色彩配合。若进一步将部分脱色,再反复着色,可获得更加复杂的多色彩配合的艺术图样。利用蚀刻技术预先处理表面,能获得富有立体感的彩色不锈钢图画。


  多色套印工艺流程:不锈钢制品→清洗→化学除油→清洗→电化学抛光→清洗→活化→干燥→第一次套印涂料→干燥→第一次着色→清洗→除去涂料→第二次套印涂料→干燥→第二次着色→····→全部去除涂料→清洗→固膜处理→清洗→封闭→清洗→干燥。


注:①. 套印涂料。用KR防着色涂料,配方是树脂A330g/L,溶剂余量。KR防着色涂料具有耐强酸,耐强氧化性,耐高温,黏度小,干燥快,易溶于溶剂,不起泡、不渗液,操作方便,可实现自动套印等优点。



四、连续多色着色法工艺流程


  该类工艺适用于制作一两个一种多彩色不锈钢图案的产品,不必预制适用于批量制作套印的模板。


  预先将图样上的各种颜色按着色时间顺序排序,先将不着色部位涂上涂料→干燥→第一次着色,控制着色电位差,当着色至图样中时间最短的颜色(如褐色)时停止着色→取出清洗→干燥→对照图样中褐色部位涂上涂料→干燥→第二次着色,将未覆盖部位的褐色继续着色至第二种颜色(如金黄色)停止→取出清洗→干燥→对照图样将对应于图样中的金黄色部位用涂料覆盖起来→干燥→第三次着色,将未覆盖部位的金黄色继续着色至蓝色·····→清洗→脱去涂料→干燥→得到具有白色、褐色、金黄色、蓝色等多色彩组成的不锈钢彩色图样成品。