本發(fā)明涉及鋁材陽極氧化處理工藝技術領域，尤其是涉及一種鋁材陽極氧化后制作深色圖案的工藝。
背景技術：
對于鋁材，由于鋁自身易被酸和堿等侵蝕，為賦予其耐腐蝕性和耐磨耗性等，通常廣泛進行陽極氧化處理，陽極氧化處理是在電解質(zhì)溶液中將鋁材作為陽極并通電，在鋁材表面形成陽極氧化皮膜，即氧化鋁皮膜。
經(jīng)陽極氧化處理形成的陽極氧化皮膜為一布滿細孔的且呈多孔層的多孔型皮膜，在陽極氧化處理后進行染色，最后再進行封孔處理，形成致密的氧化膜，經(jīng)過封孔處理后的氧化膜則不具有吸附力。如果通過噴涂工藝或印刷工藝直接在氧化膜表面噴涂或印刷圖案，存在以下問題，第一，形成在氧化膜的圖案非常容易掉色，第二，若采用雙色陽極，圖案顯著性差，色彩較差，且鋁材表面制作圖案的方法是無法得到深色的有深度圖案的，第三，圖案耐刮性極差，容易脫落。因此有必要予以改進。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種鋁材陽極氧化后制作深色圖案的工藝，工藝簡單，在經(jīng)過一次鋁材陽極氧化后能夠制作出色彩顯著的深色圖案，具有較高的耐磨性和耐刮性，且不易掉色。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種鋁材陽極氧化后制作深色圖案的工藝，包括以下步驟，
備料，選用經(jīng)過機械加工的半成品鋁件；
預處理機械加工步驟，對鋁件表面經(jīng)過若干次機械打磨拋光；
上掛步驟，將多個鋁件固定在金屬掛架上，下述的中性脫脂步驟至熱水洗步驟中，通過將金屬掛架沉放進入相應步驟中的槽體而將鋁件分別放入相應步驟的槽體；
中性脫脂步驟，將鋁件放入含有中性脫脂溶液的脫脂槽，搖晃或來回移動金屬掛架5～8分鐘，進行中性脫脂；
水洗步驟，將鋁件放入清水槽內(nèi)，搖晃或來回移動金屬掛架1～5分鐘，將鋁件清洗干凈；
中和步驟，將鋁件放入含有中和溶液的中和槽，搖晃或來回移動金屬掛架5～8分鐘，進行中和處理；
陽極氧化步驟，將鋁件放入含有電解液的氧化槽，金屬掛架通電，鋁件作為陽極，搖晃或來回移動金屬掛架，對鋁件進行陽極氧化處理，陽極氧化時間為20～60分鐘，在鋁件的表面形成一由細密的微孔組成的氧化膜，微孔的頂部呈敞開狀態(tài)；
水洗步驟，經(jīng)過至少兩次清水清洗，將鋁件放入清水槽內(nèi)，搖晃或來回移動金屬掛架1～5分鐘，將鋁件清洗干凈；
染色步驟，將鋁件放入含有染色溶液的染色槽，搖晃或來回移動金屬掛架，對鋁件進行染色處理，染色時間為5～20分鐘；
水洗步驟，將鋁件放入清水槽內(nèi)，搖晃或來回移動金屬掛架1～5分鐘，將鋁件清洗干凈；
封孔步驟，在水洗后立即將鋁件放入含有封孔劑的水槽40～50分鐘，搖晃或來回移動金屬掛架，槽液溫度為70～100℃；使氧化膜的微孔的頂部封閉，將染色步驟中的著色染料封閉在氧化膜的微孔內(nèi)；
水洗步驟，將鋁件放入清水槽內(nèi)，搖晃或來回移動金屬掛架1～5分鐘，將鋁件清洗干凈；
熱水洗步驟，將鋁件放入熱水槽，熱水槽內(nèi)的熱水溫度為50～60℃，搖晃或來回移動金屬掛架2～5分鐘，通過熱水將鋁件清洗干凈；
烘烤步驟，將完成熱水清洗的鋁件放入烘箱烘烤10～20分鐘，烘烤溫度為110～120℃；
鐳射步驟，將各鋁件分別固定于一定位治具，將定位治具及鋁件移至鐳射機工作臺，通過鐳射加工在鋁件表面的圖案區(qū)加工得到二維或三維的圖案，圖案的深度為0.02～2mm；在形成圖案的同時去除圖案區(qū)的微孔頂部的封閉材料和/或部分微孔的孔壁，使圖案區(qū)的氧化膜表面形成若干細小的上部敞開的微型孔穴，圖案的表面呈磨砂狀效果；
清潔步驟，將鋁件表面清潔干凈；
圖案噴涂步驟，采用遮蔽治具遮蔽后向圖案區(qū)噴油墨，油墨填充在氧化膜的表面形成細小的微型孔穴中；
擦邊步驟，烘烤后擦拭圖案區(qū)邊緣多余的油墨；
烘烤步驟，將完成噴涂有圖案的鋁件放入烘箱烘烤30～50分鐘，烘烤溫度為70～100℃，使氧化膜的微型孔穴中的油墨迅速固化并牢固附著在各微型孔穴內(nèi)，且最終形成的油墨的表面低于微型孔穴的上邊緣；
成品。
進一步的技術方案中，所述預處理機械加工步驟包括以下子步驟，砂布去傷痕，選用180目～600目的砂布絲對鋁材表面進行打磨拋光，去除鋁材表面的傷痕；麻輪拋光，選用拋光麻輪對鋁材表面進行拋光；布輪收光，選用拋光布輪對鋁材表面進行拋光。
進一步的技術方案中，所述中性脫脂溶液按有效物質(zhì)重量百分比包括硝酸8％～20％，甲基咪唑3～5％，椰油酰胺1～3％和鉻酸3～5％，余量為水。
進一步的技術方案中，所述中和溶液按有效物質(zhì)重量百分比包括草酸10～20％、醋酸鈉10～15％，異丙醇3～5％和乙酸乙酯1～3％，余量為水。
進一步的技術方案中，所述封孔步驟中，槽液中按有效物質(zhì)重量百分比包括奧野DX-500封孔劑10～20％，椰油酰胺1～3％，甲基咪唑1～3％，過氧化甲乙酮3～5％和?；撬?～8％，余量為水。
進一步的技術方案中，所述陽極氧化步驟中，所述電解液選用濃度為10～15％的硫酸；陽極氧化過程中，電解液的溫度控制在12～25℃，陽極電流密度3～4安/分米2，槽電壓12～24伏。
進一步的技術方案中，所述鐳射步驟步驟中，打標速度控制在100～2000mm/s，功率控制在75％～90％，Q釋放控制在1～25US，Q頻控制在5～30KHz，所述微型孔穴由1～10個所述微孔組成。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術相比所具有的優(yōu)點是：本發(fā)明的工藝是易于實施，生產(chǎn)成本低，在鋁材陽極氧化后的鋁件表面得到色彩顯著的深色圖案，且最終形成在鋁材表面的深色圖案具有較高的耐磨性和耐刮性，不易掉色，能夠在陽極氧化的鋁材表面凸出顯示深色圖案，具有非常好的視覺對比效果。
具體實施方式
以下所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護范圍。
實施例一
一種鋁材陽極氧化后制作深色圖案的工藝，包括以下步驟，
備料，選用經(jīng)過機械加工的半成品鋁件。
預處理機械加工步驟，對鋁件表面經(jīng)過若干次機械打磨拋光；機械打磨拋光包括砂布去傷痕，麻輪拋光和布輪收光；
砂布去傷痕，選用180目～600目的砂布絲對鋁材表面進行打磨拋光，去除鋁材表面的傷痕；
麻輪拋光，選用拋光麻輪對鋁材表面進行拋光；
布輪收光，選用拋光布輪對鋁材表面進行拋光。
上掛步驟，將多個鋁件固定在金屬掛架上，下述的中性脫脂步驟至熱水洗步驟中，通過將金屬掛架沉放進入相應步驟中的槽體而將鋁件分別放入相應步驟的槽體。
中性脫脂步驟，將鋁件放入含有中性脫脂溶液的脫脂槽，搖晃或來回移動金屬掛架5～8分鐘，進行中性脫脂。
水洗步驟，將鋁件放入清水槽內(nèi)，搖晃或來回移動金屬掛架1～5分鐘，將鋁件清洗干凈。
中和步驟，將鋁件放入含有中和溶液的中和槽，搖晃或來回移動金屬掛架5～8分鐘，進行中和處理。
陽極氧化步驟，將鋁件放入含有電解液的氧化槽，金屬掛架通電，鋁件作為陽極，搖晃或來回移動金屬掛架，對鋁件進行陽極氧化處理，陽極氧化時間為20～60分鐘；陽極氧化過程中，電解液的溫度控制在12～25℃，陽極電流密度3～4安/分米2，槽電壓12～24伏。陽極氧化過程中，在鋁件的表面形成一細致及緊密的氧化膜，氧化膜由細密的微孔組成，微孔的頂部呈敞開狀態(tài)。
水洗步驟，經(jīng)過兩次清水清洗，將鋁件放入清水槽內(nèi)，搖晃或來回移動金屬掛架1～5分鐘，將鋁件清洗干凈。
染色步驟，將鋁件放入含有染色溶液的染色槽，搖晃或來回移動金屬掛架，對鋁件進行染色處理，染色時間為5～20分鐘。
水洗步驟，將鋁件放入清水槽內(nèi)，搖晃或來回移動金屬掛架1～5分鐘，將鋁件清洗干凈。
封孔步驟，在水洗后立即將鋁件放入含有封孔劑的水槽40～50分鐘，搖晃或來回移動金屬掛架，槽液溫度為70～100℃；槽液中按有效物質(zhì)重量百分比包括奧野DX-500封孔劑10～20％，椰油酰胺1～3％，甲基咪唑1～3％，過氧化甲乙酮3～5％和?；撬?～8％，余量為水。封孔步驟是在微孔的頂部形成封閉材料，使鋁件表面的氧化膜的微孔的頂部封閉，氧化膜的表面變得平滑，將染色步驟中的著色染料封閉在氧化膜的微孔內(nèi)，著色牢固。
水洗步驟，將鋁件放入清水槽內(nèi)，搖晃或來回移動金屬掛架1～5分鐘，將鋁件清洗干凈。
熱水洗步驟，將鋁件放入熱水槽，熱水槽內(nèi)的熱水溫度為50～60℃，搖晃或來回移動金屬掛架2～5分鐘，通過熱水將鋁件清洗干凈。
烘烤步驟，將完成熱水清洗的鋁件放入烘箱烘烤10～20分鐘，烘烤溫度為110～120℃。
鐳射步驟，將各鋁件分別固定于一定位治具，將定位治具及鋁件移至鐳射機工作臺，通過鐳射加工在鋁件表面的圖案區(qū)加工得到二維或三維的圖案，圖案的深度為0.02～2mm，其中，打標速度控制在100～2000mm/s，功率控制在75％～90％，Q釋放控制在1～25US，Q頻控制在5～30KHz。經(jīng)過鐳射加工在圖案區(qū)成型出相應的圖案后，在形成圖案的同時破壞氧化膜的表面，在形成圖案的同時去除圖案區(qū)的微孔頂部的封閉材料和部分孔壁，使圖案區(qū)的氧化膜表面形成若干細小的上部敞開的微型孔穴，一個微型孔穴由氧化膜的一個微孔組成，一個微型孔穴也可以由氧化膜的2～10微孔組成，圖案區(qū)的各微型孔穴呈大小不一及深淺不一的分布狀態(tài)，圖案的表面呈磨砂狀效果，圖案區(qū)的微型孔穴的頂部呈細微凹凸不平狀態(tài)。
清潔步驟，將鋁件表面清潔干凈。
圖案噴涂步驟，采用遮蔽治具遮蔽后向圖案區(qū)噴油墨，油墨填充在氧化膜的表面形成細小的微型孔穴中。
擦邊步驟，擦拭圖案區(qū)邊緣多余的油墨。
烘烤步驟，將噴涂有圖案的鋁件放入烘箱烘烤30～50分鐘，烘烤溫度為70～100℃，使氧化膜的微型孔穴中的油墨迅速固化并牢固附著在各微型孔穴內(nèi)，且最終形成的油墨的表面低于微型孔穴的上邊緣。
成品。
本發(fā)明的工藝組成了多種現(xiàn)有工藝，本發(fā)明的工藝是易于實施，生產(chǎn)成本低，本發(fā)明將現(xiàn)有工藝進行有效、合理的組合及應用，并改進了中性脫脂步驟、中和步驟、封孔步驟、烘烤步驟和鐳射步驟中的工藝條件，在鋁材陽極氧化后的鋁件表面得到色彩顯著的深色圖案，并且能夠很好地凸出顯示深色圖案，具有非常好的視覺對比效果，且最終形成在鋁材表面的深色圖案具有較高的耐磨性和耐刮性，深色圖案耐磨和耐刮，且不易掉色。
實施例二
一種鋁材陽極氧化后制作深色圖案的工藝，包括以下步驟：
備料，選用經(jīng)過機械加工的半成品鋁件。
預處理機械加工步驟，對鋁件表面經(jīng)過若干次機械打磨拋光；機械打磨拋光包括砂布去傷痕，麻輪拋光和布輪收光；
砂布去傷痕，選用180目～600目的砂布絲對鋁材表面進行打磨拋光，去除鋁材表面的傷痕；
麻輪拋光，選用拋光麻輪對鋁材表面進行拋光；
布輪收光，選用拋光布輪對鋁材表面進行拋光。
上掛步驟，將多個鋁件固定在金屬掛架上，下述的中性脫脂步驟至熱水洗步驟中，通過將金屬掛架沉放進入相應步驟中的槽體而將鋁件分別放入相應步驟的槽體。
中性脫脂步驟，將鋁件放入含有中性脫脂溶液的脫脂槽，搖晃或來回移動金屬掛架5～8分鐘，進行中性脫脂；其中，中性脫脂溶液按有效物質(zhì)重量百分比包括硝酸8％～20％，甲基咪唑3～5％，椰油酰胺1～3％和鉻酸3～5％，余量為水。
水洗步驟，將鋁件放入清水槽內(nèi)，搖晃或來回移動金屬掛架1～5分鐘，將鋁件清洗干凈。
中和步驟，將鋁件放入含有中和溶液的中和槽，搖晃或來回移動金屬掛架5～8分鐘，進行中和處理；其中，中和溶液按有效物質(zhì)重量百分比包括草酸10～20％、醋酸鈉10～15％，異丙醇3～5％和乙酸乙酯1～3％，余量為水。
陽極氧化步驟，將鋁件放入含有電解液的氧化槽，金屬掛架通電，鋁件作為陽極，搖晃或來回移動金屬掛架，對鋁件進行陽極氧化處理，陽極氧化時間為20～60分鐘；其中，電解液選用濃度為10～15％的硫酸，陽極氧化過程中，電解液的溫度控制在12～25℃，陽極電流密度3～4安/分米2，槽電壓12～24伏，陽極氧化時間為20～30分鐘。陽極氧化過程中，在鋁件的表面形成一細致及緊密的氧化膜，氧化膜由細密的微孔組成，微孔的頂部呈敞開狀態(tài)。
水洗步驟，經(jīng)過兩次清水清洗，將鋁件放入清水槽內(nèi)，搖晃或來回移動金屬掛架1～5分鐘，將鋁件清洗干凈。
染色步驟，將鋁件放入含有染色溶液的染色槽，搖晃或來回移動金屬掛架，對鋁件進行染色處理，染色時間為5～20分鐘。
水洗步驟，將鋁件放入清水槽內(nèi)，搖晃或來回移動金屬掛架1～5分鐘，將鋁件清洗干凈。
封孔步驟，在水洗后立即將鋁件放入含有封孔劑的水槽40～50分鐘，搖晃或來回移動金屬掛架，槽液溫度為70～100℃；槽液中按有效物質(zhì)重量百分比包括奧野DX-500封孔劑10～20％，椰油酰胺1～3％，甲基咪唑1～3％，過氧化甲乙酮3～5％和?；撬?～8％，余量為水。封孔步驟是在微孔的頂部形成封閉材料，使鋁件表面的氧化膜的微孔的頂部封閉，氧化膜的表面變得平滑，將染色步驟中的著色染料封閉在氧化膜的微孔內(nèi)，著色牢固。
水洗步驟，將鋁件放入清水槽內(nèi)，搖晃或來回移動金屬掛架1～5分鐘，將鋁件清洗干凈。
熱水洗步驟，將鋁件放入熱水槽，熱水槽內(nèi)的熱水溫度為50～60℃，搖晃或來回移動金屬掛架2～5分鐘，通過熱水將鋁件清洗干凈。
烘烤步驟，將完成熱水清洗的鋁件放入烘箱烘烤10～20分鐘，烘烤溫度為110～120℃。
鐳射步驟，將各鋁件分別固定于一定位治具，將定位治具及鋁件移至鐳射機工作臺，通過鐳射加工在鋁件表面的圖案區(qū)加工得到二維或三維的圖案，例如商標、標志等圖案或裝圖案，圖案形狀可以為二維的平面圖案或三維立體的立體圖案，圖案的深度為0.02～2mm。其中，打標速度控制在100～2000mm/s，功率控制在75％～90％，Q釋放控制在1～25US，Q頻控制在5～30KHz。經(jīng)過鐳射加工在圖案區(qū)成型出相應的圖案后，在形成圖案的同時破壞氧化膜的表面，在形成圖案的同時去除圖案區(qū)的微孔頂部的封閉材料和部分孔壁，使圖案區(qū)的氧化膜表面形成若干細小的上部敞開的微型孔穴，一個微型孔穴由氧化膜的一個微孔組成，一個微型孔穴也可以由氧化膜的2～10微孔組成，圖案區(qū)的各微型孔穴呈大小不一及深淺不一的分布狀態(tài)，圖案的表面呈磨砂狀效果，圖案區(qū)的微型孔穴的頂部呈細微凹凸不平狀態(tài)。
清潔步驟，將鋁件表面清潔干凈。
圖案噴涂步驟，采用遮蔽治具遮蔽后向圖案區(qū)噴油墨，油墨填充在氧化膜的表面形成細小的微型孔穴中。
擦邊步驟，烘烤后擦拭圖案區(qū)邊緣多余的油墨。
烘烤步驟，將完噴涂有圖案的鋁件放入烘箱烘烤40～50分鐘，烘烤溫度為90～100℃，使微型孔穴中的油墨迅速固化并牢固附著在各微型孔穴內(nèi)，最終形成的油墨的表面低于微型孔穴的上邊緣。
成品。
本發(fā)明的工藝組成了多種現(xiàn)有工藝，本發(fā)明的工藝是易于實施，生產(chǎn)成本低，本發(fā)明將現(xiàn)有工藝進行有效、合理的組合及應用，并改進了中性脫脂步驟、中和步驟、封孔步驟、烘烤步驟和鐳射步驟中的工藝條件，在鋁材陽極氧化后的鋁件表面得到色彩顯著的深色圖案，并且能夠很好地凸出顯示深色圖案，具有非常好的視覺對比效果，且最終形成在鋁材表面的深色圖案具有較高的耐磨性和耐刮性，深色圖案耐磨和耐刮，且不易掉色。
對本發(fā)明工藝加工得到的鋁件上的圖案進行多種測試，測試結(jié)果如下表所示。
以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。