不銹鋼板表面著色加工方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及不銹鋼加工技術，更具體地涉及不銹鋼板表面著色加工方法。
【背景技術】
[0002] 不銹鋼板材在存放過程中表面會氧化形成有不可見的氧化膜，在不銹鋼著色時， 為使不銹鋼加速著色過程，需適當活化不銹鋼表面，活化電解質一般為硫酸水溶液。若活化 不足，著色的起色電位時間延長，并出現顏色不容易控制；若活化過度，表面發生過侵蝕，使 著色膜變得暗淡無光。如此，需要提供一種提高不銹鋼表面著色效果的方法。
【發明內容】
[0003] 鑒于以上所述，本發明提供一種提高著色效果的不銹鋼板表面著色加工方法。
[0004] 不銹鋼板表面著色加工方法，依次包括點焊、上架、電解活化、清洗、高溫著色、清 洗、固化的步驟，其中，高溫著色步驟中，將不銹鋼板浸入鉻酸和硫酸組成的水溶液，水溶液 溫度為90_95°C，在不銹鋼板表面上發生電化學反應，電化學反應包括陽極反應以及陰極反 應，并且不銹鋼板表面上水解反應同時形成氧化膜，當氧化膜生成后，陽極反應和陰極反應 分離，氧化膜表面具有微孔，陽極反應在氧化膜的孔底部，陰極反應在氧化膜的表面進行， 陽極反應產物通過微孔向外擴散，在孔口和孔底之間存在電位差，不銹鋼板選用磨砂板時， 電位差在145-155之間取出磨砂板，不銹鋼板選用鏡面板時，電位差在75-85之間取出鏡面 板。
[0005] 進一步地，在電解活化步驟選用的溶液為硫酸溶液。
[0006] 進一步地，在高溫著色達到規定電位差后，吊出不銹鋼板放入清洗池，然后吊入常 溫固化池固化，固化時間5至8分鐘。
[0007] 進一步地，固化中電流在200至400安培。
[0008] 相較于現有技術，本發明不銹鋼板表面著色加工方法通過采用高溫著色的方式， 結合溫度與采用的溶液，并且在高溫著色過程中根據電位差及時取出，著色效果佳。
[0009] 本發明的優選實施方案及其有益效果，將結合【具體實施方式】進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0010] 附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并構成說明書的一部分，與下面的具體 實施方式一起用于解釋本發明，但不應構成對本發明的限制。在附圖中，
[0011] 圖1為本發明不銹鋼板表面著色加工方法中氧化膜生成模型圖。
【具體實施方式】
[0012] 以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描 述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0013] 本發明不銹鋼板表面著色加工方法是利用酸性化學著黑色原理使不銹鋼板材表 面形成一層均勻的無色膜的工藝。
[0014] 表面著色加工方法中所用的原材料是由企業自身內部供給的經過磨砂或拋光工 藝后的不銹鋼板。
[0015] 表面著色加工方法依次包括：點焊、上架、電解活化（鏡面板）、第一次清洗（鏡面 板）、高溫著色、第二次清洗、固化、第三次清洗、下架、清洗過膠、以及打包步驟。
[0016] 具體為，將不銹鋼磨砂板或者不銹鋼鏡面板放到工作臺點焊不銹鋼條，板材通過 不銹鋼條掛在銅桿上，每根銅桿上掛一對不銹鋼板，每對不銹鋼板背向掛置，以避免擦傷； 將掛置的不銹鋼板進入電解活化池，電解3min(根據板材規格和張數確定電流大小），電解 完將掛置的不銹鋼板置入清水池清洗，如為磨砂板，則無需進行電解活化以及清洗；清洗后 置入高溫著色池著色，觀察電位差磨砂板為145-155,較佳地為150,鏡面板為75-85,較佳 地為80,到規定數值時立刻吊起不銹鋼板置入清洗池清洗；清洗后進入固化池，固化時間 6min(根據板材規格和張數確定電流大小）；固化后再次置入清洗池清洗，然后將不銹鋼板 從銅桿上取下，最后清洗過膠、打包。
[0017] 其中，高溫著色過程中，不銹鋼浸入鉻酸和硫酸組成的水溶液，在不銹鋼表面上發 生電化學反應，不銹鋼金屬（M)鉻、鎳、鐵等在陽極區放出電子變成金屬離子（M 2+)。
[0018] 陽極區：M - M2++2e
[0019] 在陰極區含六價鉻的鉻酸接受電子變成三價鉻（Cr3+)，反應如下：
[0020] 陰極區：HCr04 +7H++3e - Cr3++4H20
[0021] 當不銹鋼在溶液中浸漬一段時間后，在金屬/溶液界面上金屬離子（M2+)和Cr 3+濃 度達到臨界值，并超過了富鉻的尖晶石氧化物溶解度，由于水解反應而形成氧化膜，反應如 下：
[0022] pM2++qCr3++rH20 ^ MpCrq0r+2rH+
[0023] 其中 2p+3q = 2r
[0024] 請結合參閱圖1，當氧化膜一旦生成，陽極反應和陰極反應立即分離，此時，陽極反 應仍在氧化膜的孔底部，即不銹鋼表面進行，陰極反應在膜的表面進行。陽極反應產物M 2+ 通過微孔向外擴散，在孔口和孔底之間存在擴散電位差A巾，隨著膜的加厚，A巾增大。膜 厚不同就產生不同的干涉色，表現出不同的顏色，經反復測試檢測，水溶液溫度為90_95°C， 不銹鋼選用磨砂板時，電位差在145-155之間取出著色效果最佳，不銹鋼選用鏡面板時，電 位差在75-85之間取出著色效果最佳，得到的膜層色澤均勻，薄而牢固，富有彈性，結合力 好，但高溫著色后的膜層結構呈多微孔狀，耐磨性較差。為了彌補這個缺陷，鍍膜經水洗后 應立即進行固化處理。具體地，高溫著色達到規定電位差后，立即吊出放入清洗池，然后吊 入常溫固化池（溫度暫不構成固化質量影響因素），固化時間一般5至8分鐘，較佳地為6 分鐘，但要根據吊入固化池板的規格控制好通電電流，電流一般在200-400安培。電流過 大，會造成褪色，電流過小，固化時間變長。
[0025] 不銹鋼板表面著色加工方法中各實施例及選用的參數如下各表。
[0026] 表一，鋼板類型與規格，
[0027]
[0034] 著色效果，檢測樣本6件，色度儀檢測值如下：
[0035] 表五，著色檢測效果
[0036]
[0037] 綜上，本發明通過采用高溫著色的方式，結合溫度與采用的溶液，并且在高溫著色 過程中根據電位差及時取出，著色效果佳，膜層色澤均勻，薄而牢固，富有彈性，結合力好。
[0038] 只要不違背本發明創造的思想，對本發明的各種不同實施例進行任意組合，均應 當視為本發明公開的內容；在本發明的技術構思范圍內，對技術方案進行多種簡單的變型 及不同實施例進行的不違背本發明創造的思想的任意組合，均應在本發明的保護范圍之 內。
【主權項】
1. 不銹鋼板表面著色加工方法，依次包括點焊、上架、電解活化、清洗、高溫著色、清洗、 固化的步驟，其特征在于：高溫著色步驟中，將不銹鋼板浸入鉻酸和硫酸組成的水溶液，水 溶液溫度為90-95°C，在不銹鋼板表面上發生電化學反應，電化學反應包括陽極反應以及陰 極反應，并且不銹鋼板表面上水解反應同時形成氧化膜，當氧化膜生成后，陽極反應和陰極 反應分離，氧化膜表面具有微孔，陽極反應在氧化膜的孔底部，陰極反應在氧化膜的表面進 行，陽極反應產物通過微孔向外擴散，在孔口和孔底之間存在電位差，不銹鋼板選用磨砂板 時，電位差在145-155之間取出磨砂板，不銹鋼板選用鏡面板時，電位差在75-85之間取出 鏡面板。2. 根據權利要求1所述的不銹鋼板表面著色加工方法，其特征在于：在電解活化步驟 選用的溶液為硫酸溶液。3. 根據權利要求1所述的不銹鋼板表面著色加工方法，其特征在于：在高溫著色達到 規定電位差后，吊出不銹鋼板放入清洗池，然后吊入常溫固化池固化，固化時間5至8分鐘。4. 根據權利要求3所述的不銹鋼板表面著色加工方法，其特征在于：固化中電流在200 至400安培。
【專利摘要】本發明提供不銹鋼板表面著色加工方法，依次包括點焊、上架、電解活化、清洗、高溫著色、清洗、固化的步驟，其中，高溫著色步驟中，將不銹鋼浸入鉻酸和硫酸組成的水溶液，水溶液溫度為90-95℃，在不銹鋼表面上發生電化學反應，電化學反應包括陽極反應以及陰極反應，并且不銹鋼表面上水解反應同時形成氧化膜，當氧化膜生成后，陽極反應和陰極反應分離，氧化膜表面具有微孔，陽極反應在氧化膜的孔底部，陰極反應在氧化膜的表面進行，陽極反應產物通過微孔向外擴散，在孔口和孔底之間存在電位差，不銹鋼選用磨砂板時，電位差在145-155之間取出磨砂板，不銹鋼選用鏡面板時，電位差在75-85之間取出鏡面板。本發明通過采用高溫著色的方式，結合溫度與采用的溶液，并且在高溫著色過程中控制電位差，實現控制電位差可著色，著色效果佳。
【IPC分類】C25D11/34, C25D11/38
【公開號】CN105112983
【申請號】CN201510515604
【發明人】戴光學, 朱繼喬, 朱蔚斌, 邢會豪, 陳尚坤
【申請人】宏旺投資集團有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月20日