Цветное анодирование алюминия

Методы цветного анодированния алюминия

Алюминий и алюминиевые сплавы могут окрашиваться в различные тона и цвета, как в ходе самого процесса анодирования, так и после него.  Обычные, наиболее популярные  методы окрашивания анодированных алюминиевых профилей включают (рисунок 1):

  • адсорбционное окрашивание;
  • электролитическое окрашивание;
  • интегральное окрашивание;
  • интерференционное окрашивание.

metody-okrashivaniya-anodirovannogo-aluminiya

Рисунок 1 — Методы окрашивания анодного покрытия

Адсорбционное окрашивание алюминия

Сотни красителей

Это метод применяется для сотен различных красителей. Алюминиевое изделие  с бесцветным анодным  покрытием, еще не наполненным, погружают в водный (редко – спиртовый) раствор, как правило,  органического красителя. Интенсивность цвета зависит от количества красителя, поглощенного анодным покрытием. Поглощение красителя производится только на 3-4 микрона в глубину пор анодного покрытия. Затем покрытие подвергают уплотнению.

Технология

Для хорошего окрашивания, а также высокой коррозионной стойкости требуется толщина анодного слоя не менее 15 мкм. Концентрация растворов красителей может составлять от 0,2-0,4 г/л для светлых тонов, до 10 г/л для насыщенных тонов. Обычно применяют горячие растворы красителей – от 55 до 75 ºС, а длительность окрашивания – от 5 до 15 минут, насыщенные цвета могут потребовать и 30 минут. Важным параметром для адсорбции красителя является рН раствора, оптимальный диапазон обычно составляет от 5 до 6.

Электролитическое окрашивание алюминия

Двухстадийное анодирование

Электролитическое окрашивание или «двухстадийное анодирование». Процесс заключается в погружении алюминиевого изделия с бесцветным сернокислым анодным  покрытием, еще не наполненным, в кислотный раствор с одной или несколькими солями металлов, например, сульфатом олова.

Соли олова, никеля, кобальта и меди

Изделие подключают в электрическую цепь с постоянным или переменным током. В этих условиях на дне пор анодного покрытия происходит осаждение этих самых металлов. Цвет зависит от состава электролита. Большинство из применяемых металлов (олово, никель, кобальт и др.) дают цвета от светлой «бронзы» до черного, а медь — красный цвет. Цвет почти не зависит от толщины покрытия анодного покрытия и зависит в основном только от количества металла, осажденного в поры (рисунок 2).


Рисунок 2 — Процесс осаждения олова в поры анодного покрытия

Электролит на основе сульфата олова

Олово при 0,2 г/м2 дает светлую «бронзу», а при 2 г/м2 – насыщенный черный цвет. Свойства электролитического покрытия аналогичны свойствам обычного сернокислого анодного покрытия. Типичный электролит на основе сульфата олова содержит 14-18 г/л сульфата олова, 15-20 г/л серной кислоты и органические и неорганические добавки. Для получения цветов от светлой «бронзы» до черного требуется время от 0,5 до 15 минут. Основное применение электролитических покрытий – алюминиевые профили и панели для фасадов зданий. Иногда для получения новых оттенков комбинируют адсорбционное и электролитическое окрашивание.

Интерференционное окрашивание алюминия

Дополнительная ванна

Интерференционное окрашивание является разновидностью электролитического окрашивания. Этот метод позволяет получать широкий диапазон цветов благодаря эффекту оптической интерференции. Обычно между анодированием и электролитическим окрашиванием требуется дополнительная операция (ванна) для обработки анодного покрытия на расширение дна пор для повышения интенсивности цвета.

Спрос ограничен

Количество металла, осаждаемого в обычном электролитическом окрашивании, больше, чем в стандартном интерференционном покрытии. Однако в последнем случае этот металл компактно «упакован» на дне пор. Эффект интерференции возникает между двумя светорассеивающими слоями: электро-химически осажденным металлическим слоем на дне пор и поверхностью раздела между оксидным слоем и алюминием, расположенным прямо за ним.

Из всех цветов, получаемых данным методом, наиболее привлекательным считается серо-голубое покрытие. Этот метод цветного окрашивания пока не имеет широкого спроса из-за более сложной технологии и ограниченного набора цветов.

Интегральное окрашивание алюминия

При интегральном окрашивании анодное оксидное покрытие окрашивается само собой в ходе процесса анодирования. Окрашивание происходит или за счет анодирования обычных алюминиевых сплавов в растворах специальных органических кислот или при обычном анодировании в серной кислоте специальных алюминиевых сплавов.

Оксидный слой может окрашиваться в цвет от светлой «бронзы» до черного в зависимости от его толщины. Поскольку этот метод требует сложных и экзотических кислот или таких же сплавов, то он почти полностью вытеснен электролитическим окрашиванием, по крайней мере, в продукции, которая применяется в строительстве.

Источник: TALAT 5203