Окраска металлической поверхности

Изделия из цветных и черных металлов можно покрасить в определенный цвет химическим или электрохимическим способом. Химическое окрашивание может происходить в следствии осаждения на металл красителей или же от взаимодействия реактивов с поверхностью, вследствие чего на ней образовывается цветная пленка. Иногда металлическую деталь обрабатывают последовательно в двух растворах, которые взаимодействуют и образовывают прочный слой на поверхности изделия. Алюминий и его сплавы красят после анодирования или оксидирования. Органические красители или краски, которые образовываются из растворов солей, хорошо впитываются оксидной пленкой и после покрытия бесцветным лаком в течение долгово времени не изменяют цвета.
К органическим краскам, которые надежно окрашивают оксидную пленку, принадлежат ализарин красный,  индигокармин, ультрамарин и анилиновые красители для тканей. Изделие погружают в растворенные краски или наносят их на оксидированную алюминиевую поверхность, после чего высушивают и покрывают лаком.
Растворами солей красят так. Оксидированное изделие погружают на 1-2 мин в 3-5% -ной раствор сначала первой соли, а потом – второй.

Цвет Первый раствор
Белый Уксуснокислый свинец
Желтый То же
Темно-коричневый То же
Красно-бурый Медный купорос
Синий Железный купорос
Черный Перманганат калия
Под бронзу Щавелевокислое железо

Цвет Второй раствор
Белый Сульфат натрия
Желтый Хромпик
Темно-коричневый Сернистый аммоний
Красно-бурый Желтая кровяная соль
Синий Красная кровяная соль
Черный То же
Под бронзу То же

Под цвет «золото» красят в таком растворе, г:
Щавелевая кислота…….. 28
Желез-алюминиевый галун. . . . . 22
Аммиак (25% -ной)…… . 25-30 см3
Вода…..1 000

Покраска длится 3-5 минут при температуре 50 °С.
Под красное «золото» красят в растворе красителей — кислотного черного М и кислотного оранжевого 2Ж, взятых по 0,1 г на 1000 г дистиллированной воды. Продолжительность такой покраски 5 мин при температуре 60 °С.
Цвет желтого «золота» можно получить от красителей — кислотного черного М, кислотного оранжевого 2Ж, кислотного желтого 3 — по 0,1 г/л каждого. Время окрашивания 7 мин при температуре 18-20 °С
Золотистый цвет можно получить на поверхности, если после анодирования погрузить металлическое изделие на 10-12 хв в 10%-ной раствор хромпика, нагретого до 90 °С. Поверхность алюминия можно предоставить серебристо-матовой окраски, если обработать ее в 5%-ному растворе едкого натра с примесью кухонной соли (250—300 г соли на 1 л раствора). Изделие погружают в нагретый к температуре 80-90 °С раствор на 10-20 с.
Медь и изделия из нее можно окрасить в разные цвета, использовав один из растворов (табл. 5). Раствор № 6 лишь доводят до кипения, погружают в него изделие на 10-15 мин и периодически перемешивают. Раствор № 7 дает разные цвета в зависимости от времени обработки в нем изделия и соотношения компонентов. Окрашенные медные предметы старательно промывают от остатков реактивов, высушивают при температуре до 100 °С, а потом покрывают прозрачным лаком. Для окраски латуни к раствору № 1 (табл. 6) не доливают воду, но добавляют 0,5 г латунных опилок, 2-3 раза перемешивают, а потом уже опускают деталь.

раствор для окраски латуни

Чтобы приготовить раствор № 4, гипосульфит и уксуснокислый свинец растворяют по отдельности, потом сливают и вместе нагревают до температуры 80-90 °С. После обработки в растворе № 6, латунные изделия не промывают. При окраске латунных блесен под «золото» одновременно пассивируется поверхность, в результате чего образовывается стойкая защитная пленка. Окрашивают (пассивируют) в нагретом до температуры 40 °С растворе уксуснокислой меди любой концентрации, а также в смеси концентрированных соляной и серной кислот (1:1) или в смеси серной и азотной кислот (1:1). Продолжительность обработки 1-2 с.
После этого сразу же без промывания опускают деталь в крепкий раствор хромпика на 10-15 мин, промывают и сушат. Олово и оловянные покрытия (луженые поверхности) можно покрасить в черный цвет, обрабатывая их последовательно такими растворами, г:

Винная кислота…….80
Азотная кислота (концентрированная)….50
Основа нитрата висмута . . . .5

Потом, ополоснув в воде, изделие погружают в раствор:

Уксус ( 8-10%-на уксусная кислота) 40
Ацетат меди………. 26
Нашатырь……….. 6
Вода ………….1000

Изделие выдерживают в этом растворе до тех пор, пока поверхность его не покроется черной пленкой. В желтый или коричневый цвет изделие можно покрасить раствором, г:

Сульфат меди…………… 50
Сульфат железа…….. 50
Вода…………. 1000

После того как изделие высохнет, поверхность обрабатывают волосяными щетками с крокусом, а потом погружают в раствор: 260 г ацетата меди на 1 л уксуса ( 8-10% соляной кислоты).
Обработанные оловянные покрытия промывают, высушивают и смазывают тонким слоем технического вазелина или целлулоидным лаком.
Электрохимическая окраска поверхности металлов дает возможность (под действием электротока) образовывать на стали, меди и латуни оксидные пленки разного цвета, которые имеют декоративное и защитное свойства.
Электролит для окраски состоит из таких веществ, г:

Сахар-рафинад…..90
Медный купорос…..60
Едкий натр……………..45
Вода …….1000

Сначала растворяют медный купорос в трети воды и прибавляют весь сахар. Отдельно в четвертой части воды растворяют едкий натр и к нему, помешивая, доливают раствор медного купороса с сахаром. Потом в смесь доливают остаток воды.
Согласно размеру и форме изделия подбирают стеклянный или эмалированный сосуд, в который выливают электролит, подогретый до температуры 30—40 °С. Изделие, хорошо очищенное и обезжиренное опускают у электролит и соединяют с катодом, а как анод используют пластины из меди. Источником постоянного тока может быть один элемент типа ЗТ-У-30 напряжением 30 вольт. При плотности тока 0,01 А/дм и продолжительности его действия от 2 до 25 мин можно получить такой цвет:

Длительность действия тока, мин – Цвет
До 2 ……коричневый
2-3,5…… Фиолетовый
3,5-5,3…. Синий
5,3-6,3…. Голубой
6,3-8,5…. Светло-зеленый
8,5-12…. Желтый
12-13…. Оранжевый
13-15,5….Красно-лиловый
15,5-17….Зелено-синий
17-21…..Зеленый
Свыше 21…Розово-красный

Если плотность тока меньше, то интервалы времени между изменением цветов увеличатся. Чтобы иметь большую контрастность цветов, к электролиту добавляют 20 г безводной соды.
В случае отсутствия источника тока напряжением 30 В, для электролитического окрашивания можно использовать батарейку от карманного фонарика (4,5 В). Плюс батарейки соединяют с медным листом (анодом), а минус – с изделием, которое опускают в электролит, и через несколько минут отсоединяют его. Дальше процесс крашения происходит без внешнего источника тока до нужного цвета. Чтобы контролировать появление того или другого цвета, деталь время от времени вынимают из электролита. Очередность появления цветов такая, как приведено раньше. При дальнейшем держании изделия в электролите цвета повторяются в таком самом порядке несколько раз.
После электрохимической окраски детали промывают в воде, высушивают, а потом покрывают тонкой пленкой бесцветного лака. Если во время окраски образовывается некачественная пленка, изделие опускают на 1-2 мин в слабый раствор аммиака и пленка снимается.

Декоративные покрытия