[发明专利]一种不锈钢电化学着色工艺

说明书

技术领域

本发明涉及到表面着色技术领域，特别是涉及一种金属表面着色工艺。

背景技术

不锈钢是一种银白色的、具有优良耐蚀性、耐磨性和机械强度高的合金钢，其应用非常广泛。伴随社会及工业的迅猛发展，不锈钢的应用日趋向装饰性和艺术性方面发展，对其表面的色彩要求正在不断提高。

不锈钢的着色方法主要有表面氧化法、电解着色法、有机物覆盖法、沉积有色金属法等工艺，目前广泛应用的主要是表面氧化法和直接电解着色法，表面氧化法中又以化学着色法和电解着色法常用，直流电解法较化学着色法有很多优点，但是目前彩色不锈钢的工艺均存在六价铬的污染问题：着色溶液体系中所含的六价铬对人体的皮肤、黏膜和呼吸系统有很大的刺激性和腐蚀性，对中枢神经具有毒害作用，并有强致癌性，严重影响工作人员的身体健康，其废液的排放对环境造成很大危害，因此，急需开发用无铬的着色液生产不锈钢的新型工艺。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的主要目的在于提供一种不锈钢电化学着色工艺，该工艺在整个过程中，不使用有毒的物质，有利环保，且由该工艺获得的产品其色彩稳定，质量优异。

为达到上述目的，本发明提供的该种不锈钢电化学着色工艺，其采用在较低的着色液浓度下对不锈钢工件进行阳极电解着色。

其中所采用的着色液主要是以水为溶剂，且每升溶液中包括：

钼酸盐      30～100g；

硼酸        10～18g；

硫酸锰      0.5～5g。

其中，该着色液还可添加光亮剂，以提高着色的光亮度。

而该种不锈钢电化学着色工艺，其基本流程则为：

a.将不锈钢工件进行前处理，其处理过程可优选为：除油→清洗→电解抛光→清洗→活化→清洗，另外，假如业者需要在不锈钢工件表面增设图案，可透过在所述除油与电解抛光之间添加一蚀刻图案步骤来实现；

b.将不锈钢工件浸入盛有上述着色液的电解池中进行着色处理，同时注意控制着色电流及着色时间；

c.着色完成后清洗，并烘干。

其中，该种不锈钢电化学着色工艺可在室温下完成；所述着色电流控制为0.1～20A/dm2；所述着色时间控制为0.1～15分钟。

所述电解池的阳极包括着色的不锈钢产品，其透过电解后在其表面生成一层氧化膜，并通过改变电解时间及电流强度，来调整氧化膜的厚度，以得到不同的色彩(如棕色、黄色、紫色、绿色、蓝色、砖红色等)。

因此，本发明提供的不锈钢电化学着色工艺，其所需设备及操作简单，不含有毒物质，有利于环境保护，且其着色稳定，透过该工艺可生产出高质量的不锈钢产品。

具体实施方式

实施例1

按下述组份配制成着色液：

钼酸钠       100g/L；

硼酸         15g/L；

硫酸锰       0.9g/L。

选用一SUS 301不锈钢作为实验样品，将其进行前处理，其具体过程为：除油→清洗→电解抛光→清洗→活化→清洗，然后再将该样品浸入盛有上述着色液的电解池中，阳极为待着色样品，阴极为石墨，着色电流控制为2A/dm2，着色温度为室温，着色时间为3分钟，着色之后进行清洗，再烘干，得到的样品表面颜色为均匀且光亮的黄色。

实施例2

按下述组份配制成着色液：

钼酸钠    100g/L；

硼酸      15g/L；

硫酸锰    0.9g/L；

光亮剂    0.1g/L。

选用一SUS 301不锈钢作为实验样品，将其进行前处理，其具体过程为：除油→清洗→电解抛光→清洗→活化→清洗，然后再将该样品浸入盛有上述着色液的电解池中，阳极为待着色样品，阴极为石墨，着色电流控制为2A/dm2，着色温度为室温，着色时间为5分钟，着色之后进行清洗，再烘干，得到的样品表面颜色为均匀且光亮的紫色。

实施例3

按下述组份配制成着色液：

钼酸钠    60g/L；

硼酸     15g/L；

硫酸锰   1g/L；

光亮剂   0.1g/L。

选用一SUS 301不锈钢作为实验样品，将其进行前处理，其具体过程为：除油→清洗→电解抛光→清洗→活化→清洗，然后再将该样品浸入盛有上述着色液的电解池中，阳极为待着色样品，阴极为石墨，着色电流控制为1.1A/dm2，着色温度为室温，着色时间为3分钟，着色之后进行清洗，再烘干，得到的样品表面颜色为均匀且光亮的绿色。