不銹鋼零件著彩色不是用染料著色形成有色的表面層,而是在不銹鋼表面形成無色透明的氧化膜對(duì)光干涉的結(jié)果,即在光的干涉作用下顯示出顏色。不銹鋼零件表面所著色澤主要取決于表面膜的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、表面光潔度、膜的厚度和入射光線等因素。通常,薄的氧化膜顯示藍(lán)色和棕色,中等厚度的膜顯示金黃色或紅色,厚膜則呈綠色,最厚的膜則呈黑色。這種彩色不銹鋼不僅美觀、耐蝕性增強(qiáng)、不褪色(耐熱溫度2000℃),還可彎曲和輕拉伸加工。
這種彩色的不銹鋼板廣泛地用作建筑裝飾、日用器具和藝術(shù)品。國外彩色不銹鋼的生產(chǎn)和應(yīng)用,近20年來已進(jìn)入高潮,并不斷向高級(jí)化和多樣化的裝飾性、藝術(shù)性方向發(fā)展。
國內(nèi)科技工作者對(duì)不銹鋼著色技術(shù)進(jìn)行了大量的工作,已作出了不少開拓性研究,并取得了不少好的經(jīng)驗(yàn)和成果,但尚處于研制階段,缺乏實(shí)際使用的經(jīng)驗(yàn)。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,這一技術(shù)將會(huì)得到應(yīng)用,并有著廣闊的發(fā)展前景。
下面浙江至德鋼業(yè)有限公司為您簡要介紹一下國內(nèi)自主研制的不銹鋼化學(xué)著色工藝成果,供讀者參考。
一、不銹鋼化學(xué)著彩色溶液配方及工藝條件見表10-14。
二、配方說明具體如下:
配方1
本配方由山東建材學(xué)院張穎等提出。其色彩變化見表10-15。
表10-15 不同溫度和時(shí)間下的不銹鋼色彩變化(鉻酐220g/L,硫酸 300mL/L)。
配方4
本配方由北京航空航天大學(xué)朱立群等提出。其中,添加劑的作用和影響:著色劑S的加入可擴(kuò)大著色色澤范圍。
表10-16 為著色劑含量對(duì)著色膜外觀的影響。表10-17為著色時(shí)間與著色電位的關(guān)系。
配方5
由華中理工大學(xué)郭稚弧等提出。HR 添加劑對(duì)著色的影響。添加劑有 HR3、HR4、HR5 和HR64種配方,加入HR6 添加劑時(shí)間最短,19min 達(dá)到黃綠色終點(diǎn)。
表10-18 為添加不同添加劑時(shí),著色時(shí)間與顏色的關(guān)系。
配方8
由華南師范大學(xué)馮軍等人提出。該配方中只有硫酸和鉻酐。下面介紹一下硫酸濃度與不銹鋼表面顏色、電位的關(guān)系(見表10-19)和鉻酐濃度與不銹鋼表面顏色、電位的關(guān)系(見表10-20)。
著色液溫度對(duì)不銹鋼表面顏色的影響。
表10-21 為鉻酐263g/L、硫酸500g/L,在不同溫度下與不銹鋼表面顏色、電位的關(guān)系。
三、工藝流程
彩色不銹鋼化學(xué)著色工藝流程：
1. 單色著色典型工藝流程:
不銹鋼制品→機(jī)械拋光→清洗→堿性除油→清洗→電解拋光→活化→清洗→化學(xué)著色→著色膜固化處理→清洗→封閉→清洗→干燥→成品。
2. 連續(xù)多色著色法工藝流程:
預(yù)先將圖樣上的各種顏色按著色時(shí)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(dāng)著色至圖樣中時(shí)間最短的顏色(如褐色)時(shí)停止著色→取出清洗→干燥→對(duì)照?qǐng)D樣中的褐色部位涂上涂料→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→取出試樣→干燥→對(duì)照?qǐng)D樣將對(duì)應(yīng)于圖樣中的金黃色部位用料覆蓋起來 干燥→第三次著色,將未覆蓋部位的金黃色繼續(xù)著色至藍(lán)色... 清洗→干燥→得到具有白色、褐色、金黃色、藍(lán)色……等多色彩組成的不銹鋼彩色圖樣成品。
3. 印刷法制成圖案的工藝流程
該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(shù)價(jià)值的藝術(shù)品。工藝流程為:全面著色處理→用印刷法往相應(yīng)花樣部位涂以耐飾涂料(用絲網(wǎng)絡(luò)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(shù)圖案浮現(xiàn)在不銹鋼表面。多色套印工藝流程:不銹鋼制品→清洗→化學(xué)除油→清洗→電化學(xué)拋光→清洗→活化→干燥→第一次套印涂料 → 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... 全部除去涂料→清洗→固膜處理→清洗→封閉→清洗→干燥。
