铝合金氧化热转印处理工艺探究

赵怀鹏，刘昌明，任玉宝，孔 冰，张 弟

(辽宁忠旺集团有限公司，辽宁辽阳111003)

0 前言

铝合金具有质量轻、耐腐蚀、导电性良好等特点，被广泛应用于建筑、汽车和艺术装饰品等多种行业。新型铝板画工艺是将铝板做为画板，在其上进行油墨的热升华转印处理，得到画质优良的铝合金板画品。为了得到更好的新型铝板画效果，现探究铝版画氧化处理对成像画面质量、效果的影响，从而进行改良优化。

1 试验材料与方法

1.1 试验原料及器材

试验原料：将6063-T6挤压板材统一切割成150mm×130mm×2mm规格的试样，保证试样表面光亮，无粗晶、划痕等。

试验器材：氧化中试线、一套小型热转印机器、一台爱普生r330打印机。

1.2 试验原理

热转印基本原理是将涂有油墨的媒介与承印物直接接触，通过热印刷机等进行加热加压作用，媒介上的油墨就会溶解并转印到承印物上，得到想要的印刷品的过程[1]。

1.3 试验方案

根据前期调研而制定表1所示方案。

表1 试验方案明细表

1.4 性能检测（耐候性测试）

本次试验将对采用不同封孔方式的铝板画进行耐候性能测试，遵循GB/T 14522-2008《人工气候老化试验方法荧光紫外灯》，采用紫外灯340进行120h、240h试验。

2 试验结果及分析

2.1 氧化前处理平光、哑光效果对成像效果的影响

按照表1中试验流程及参数进行试验，得到铝板及板画哑光效果和平光效果图，如图1和图2所示。铝板画哑光表面效果呈现磨砂，砂面，图案清晰但整体色调偏暗，铝板表面吸墨量高，效果较好；平光效果即为铝板画光亮效果，表面有光泽，图案较清晰但部分细微处图案呈现效果不细腻，吸墨效果不如哑光铝板画。两者相比，哑光较平光表面细腻，平光较其光亮。这是由于酸蚀处理后，相应增大了表面接触面积，热升华油墨能够接触到充足的表面从而得到细腻画质的原因[2]。

图1 铝板哑光效果及平光效果

图2 铝板画哑光效果及平光效果

2.2 氧化膜厚度对成像效果的影响

不同膜层厚度的三块铝板画表面成像效果大致相同。但经过封孔流程后，氧化膜越厚的板画表面越暗、颜色偏绿，影响整体画质成像。可能由于表面膜层较厚、膜孔深，进而导致封孔时对封孔剂吸收量大而颜色变化[3]。为了解决此项问题，探究其他封孔工艺对图画的影响。

2.3 氧化后不同封孔方式对成像效果的影响

按照表1中试验流程及参数进行试验，从经过常温封孔、中温封孔、沸水封孔和蒸汽封孔这四种不同封孔工艺封闭的效果图中可以看出，经过沸水封孔的板画画面掉色严重；蒸汽封孔与中温封孔后的板画照较封孔前有稍微偏差，其中中温封孔表面颜色偏浅绿、蒸汽封孔表面颜色未变，基本保持一致；经过常温封孔的板画颜色鲜艳，但画面偏绿，成像效果基本一致。接下来将对不同封孔后铝板画进行耐候性试验分析。

2.4 耐候性观察

经过铝合金氧化处理的试样，再经热升华处理后，放置一段时间，进行耐候性老化试验，观察其性能变化。将10μm的铝合金平光氧化板画进行紫外灯340老化试验，图3为热转印铝板画经紫外老化120h后的效果图，图4为热转印铝板画经紫外老化240h后的效果图。由图可知，经过紫外老化试验120h和240h后，四种封孔方式的板画画面颜色逐渐变浅，图案变得模糊不清、色彩失真，部分地方颜色异常，且画面鲜艳度降低。其中效果最好的是经蒸汽封孔处理后，表面图案虽模糊不清，但较其他几种封孔方式效果最好。

图3 紫外老化120h不同封孔处理后的效果图

图4 紫外老化240h不同封孔处理后的效果图

3 结论

（1）铝合金基材经过氧化处理后，表面可以进行热转印得到色彩多样的铝板画。氧化前经过酸蚀处理的铝板画，画质细腻但整体偏暗，不如平光氧化表面光亮。

（2）铝板画的氧化膜层厚度影响板画表面质量，膜层越厚，表面越暗，颜色偏绿，但图案成型等其他效果不变，所以膜层厚度的一般控制在6～10μm时，画质最佳。

（3）不同封孔工艺的铝板画中，经过蒸汽封孔后的铝板画画面颜色照较封孔前稍有偏差，成像效果四种基本一致。

（4）经过紫外灯老化试验后，四种不同封孔工艺的铝板画表面均有色彩失真、模糊不清等褪色效果，蒸汽封孔表面相对效果良好。