способ получения покрытий

Формула изобретения

Способ получения декоративных покрытий на изделиях из алюминия и его сплавов, включающий оксидирование в кислых растворах с органическими красителями, отличающийся тем, что оксидирование изделий проводят в кислых растворах продолжительностью не более 5 мин с последующим нагревом до 150 - 600^oС и выдержкой не более 5 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обработки поверхности изделий и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности.

Известен способ анодирования изделий из алюминия и его сплавов с последующим электрохимическим окрашиванием [1]

Наиболее близким по технической сущности является способ получения декоративных покрытий на изделиях из алюминия и его сплавов, включающий оксидирование в кислых растворах с органическими красителями [2]

Задачей изобретения является снижение экологической опасности процесса оксидирования и сокращение продолжительности цикла получения покрытий на изделиях.

Поставленная задача достигается тем, что согласно предполагаемому способу оксидирование изделий проводят в кислых растворах, продолжительностью не более 5 мин с последующим нагревом до температур 150-600^oC и выдержкой не более 5 мин.

Способ осуществляется следующим способом.

Изделие из алюминия или его сплава помещают в ванну со слабым раствором кислоты и подводят ток на электроды, один из которых закреплен на изделии, другой на внутренней поверхности ванны. При взаимодействии электрического тока, кислой среды и алюминия, происходит окисление последнего с образованием окислов. Толщина оксидного, а соответственно и возможность получения прозрачных, полупрозрачных и матовых декоративных покрытий изменялись при варьировании времени оксидирования (не более 5 мин). Затем изделие помещают в печь, нагревают до температур 150-600^oC и выдерживают не более 5 мин. При этом происходит изменение химического состава и структуры покрытия вследствие диффузии атомов кислорода из атмосферы печи, в результате чего окисная пленка окрашивается. Варьируя временем выдержки и температурой нагрева, можно в широких пределах изменять цветовую гамму покрытия (от белого до черного основных цветов разных оттенков).

Пример. Изделия из алюминия А99 или его сплавов АК5М2, АМц, АМг6, Д1, Д16, АК12 подвергали микродуговому оксидированию в растворах органических или неорганических кислот (например, 5% растворах щавелевой или серной кислоты) в дистиллированной воде, при плотности тока (10.30 А/дм²) и температуре кислотной среды (293.303 К). Продолжительность оксидирования 3 мин. Затем изделия помещали в печь, нагревали до температур 300^oC и выдерживали 3 мин. После получения декоративных покрытий по стандартным методикам определяли основные качества цвета цветовой тон, насыщенность (чистоту) и светлоту. Для применяемых материалов указанные характеристики изменялись в пределах (см. табл.): цветовой тон 400 ^oC 700 нм, чистота P 25 ^oC 80% светлота p 5 ^oC 80%

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет снизить экологическую опасность процесса, поскольку в электролите отсутствуют органические красители. Тепловая обработка изделий после оксидирования снижает продолжительность всего цикла получения декоративных покрытий различных оттенков.

При температурах тепловой обработки больше 600^oC, происходит оплавление границ зерен, что приводит к ухудшению механических свойств изделий.

Если время выдержки при оксидировании больше 5 мин, происходит разрыхление оксидного слоя и ухудшаются декоративные свойства покрытия.

Время выдержки при тепловой обработке не должно превышать 5 мин, поскольку за это время полностью закачивается процесс изменения структуры и химического состава покрытия. Увеличение времени выдержки удлиняет цикл изготовления покрытия, получение декоративных покрытий становится экономически нецелесообразно.