不锈钢零件着彩色不是用染料着色形成有色的表面层,而是在不锈钢表面形成无色透明的氧化膜对光干涉的结果,即在光的干涉作用下显示出颜色。不锈钢零件表面所着色泽主要取决于表面膜的化学成分、组织结构、表面光洁度、膜的厚度和入射光线等因素。通常,薄的氧化膜显示蓝色和棕色,中等厚度的膜显示金黄色或红色,厚膜则呈绿色,最厚的膜则呈黑色。这种彩色不锈钢不仅美观、耐蚀性增强、不褪色(耐热温度2000℃),还可弯曲和轻拉伸加工。
这种彩色的不锈钢板广泛地用作建筑装饰、日用器具和艺术品。国外彩色不锈钢的生产和应用,近20年来已进入高潮,并不断向高级化和多样化的装饰性、艺术性方向发展。
国内科技工作者对不锈钢着色技术进行了大量的工作,已作出了不少开拓性研究,并取得了不少好的经验和成果,但尚处于研制阶段,缺乏实际使用的经验。随着我国国民经济的发展和人们生活水平的提高,这一技术将会得到应用,并有着广阔的发展前景。
下面浙江至德钢业有限公司为您简要介绍一下国内自主研制的不锈钢化学着色工艺成果,供读者参考。
一、不锈钢化学着彩色溶液配方及工艺条件见表10-14。
二、配方说明具体如下:
配方1
本配方由山东建材学院张颖等提出。其色彩变化见表10-15。
表10-15 不同温度和时间下的不锈钢色彩变化(铬酐220g/L,硫酸 300mL/L)。
配方4
本配方由北京航空航天大学朱立群等提出。其中,添加剂的作用和影响:着色剂S的加入可扩大着色色泽范围。
表10-16 为着色剂含量对着色膜外观的影响。表10-17为着色时间与着色电位的关系。
配方5
由华中理工大学郭稚弧等提出。HR 添加剂对着色的影响。添加剂有 HR3、HR4、HR5 和HR64种配方,加入HR6 添加剂时间最短,19min 达到黄绿色终点。
表10-18 为添加不同添加剂时,着色时间与颜色的关系。
配方8
由华南师范大学冯军等人提出。该配方中只有硫酸和铬酐。下面介绍一下硫酸浓度与不锈钢表面颜色、电位的关系(见表10-19)和铬酐浓度与不锈钢表面颜色、电位的关系(见表10-20)。
着色液温度对不锈钢表面颜色的影响。
表10-21 为铬酐263g/L、硫酸500g/L,在不同温度下与不锈钢表面颜色、电位的关系。
三、工艺流程
彩色不锈钢化学着色工艺流程：
1. 单色着色典型工艺流程:
不锈钢制品→机械抛光→清洗→碱性除油→清洗→电解抛光→活化→清洗→化学着色→着色膜固化处理→清洗→封闭→清洗→干燥→成品。
2. 连续多色着色法工艺流程:
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→对照图样中的褐色部位涂上涂料→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→取出试样→干燥→对照图样将对应于图样中的金黄色部位用料覆盖起来 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→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。
3. 印刷法制成图案的工艺流程
该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饰涂料(用丝网络印或模板掩蔽)→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。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... 全部除去涂料→清洗→固膜处理→清洗→封闭→清洗→干燥。
