CN105506640A - 铝合金表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种铝合金表面处理方法，包括如下步骤：将所述铝合金进行高光切边；将高光后的所述铝合金置于化抛液中进行化学抛光处理，所述化抛液包括磷酸、硫酸及硝酸，且磷酸、硫酸及硝酸的体积比为8：1：1；将化学抛光处理后的所述铝合金置于氧化液中进行阳极氧化处理，所述氧化液为200±10g/L的硫酸水溶液，所述阳极氧化处理的参数设置如下：时间为8～12min，电压为10～12V，温度为14～16℃。上述铝合金表面处理方法，通过将高光后的铝合金进行化学抛光处理，可以使铝合金的表面腐蚀更加细腻，平面度较好，同时，通过对阳极氧化处理参数的调整，使得生成的氧化膜更致密，厚度较小，透光度更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种表面处理技术，特别是涉及一种铝合金表面处理方法。
背景技术
目前，现有的手机壳体大部分是采用塑料制作而成。塑料壳体耐磨性差，使用一段时间后会出现划痕甚至掉色等状况。因此，现有的中高端手机开始使用金属壳体，其不仅具有精美的外观，而且具有手感细腻、耐磨、防摔、抗腐蚀等优点，因而倍受到消费者的喜爱。
传统的手机壳体的制作方法一般是先将铝合金进行一次阳极氧化后，再经过高光切边，然后将高光后的铝合金进行二次阳极氧化，工艺流程复杂，生产成本较高。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种铝合金表面处理方法，其工艺流程较少、生产成本较低，且有助于提升加工良率。
一种铝合金表面处理方法，包括如下步骤：
将所述铝合金进行高光切边；
将高光后的所述铝合金置于化抛液中进行化学抛光处理，所述化抛液包括磷酸、硫酸及硝酸，且磷酸、硫酸及硝酸的体积比为8：1：1；
将化学抛光处理后的所述铝合金置于氧化液中进行阳极氧化处理，所述氧化液为200±10g/L的硫酸水溶液，所述阳极氧化处理的参数设置如下：时间为8～12min，电压为10～12V，温度为14～16℃。
上述铝合金表面处理方法，通过将高光后的铝合金进行化学抛光处理，可以使铝合金的表面腐蚀更加细腻，平面度较好，同时，通过对阳极氧化处理参数的调整，使得生成的氧化膜更致密，厚度较小，透光度更好。与传统工艺相比，上述铝合金表面处理方法，可以减少一次阳极氧化过程，工艺流程较少、生产成本较低，且有利于提高生产良率。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种铝合金表面处理方法，包括如下步骤：
S100、将所述铝合金进行高光切边；
例如，采用CNC对铝合金进行高光切边，具体的，通过高速的CNC机器在铝合金的边缘切削出一圈光亮的斜边。
S200、将高光后的所述铝合金置于化抛液中进行化学抛光处理，所述化抛液包括磷酸、硫酸及硝酸，且磷酸、硫酸及硝酸的体积比为8：1：1；
S300、将化学抛光处理后的所述铝合金置于氧化液中进行阳极氧化处理，所述阳极氧化液为200±10g/L的硫酸水溶液，所述阳极氧化的参数设置如下：时间为8～12min，电压为10～12V，温度为14～16℃。例如，所述阳极氧化的参数设置如下：时间为9min，电压为10V，温度为15.4℃。一个较好的例子是，所述阳极氧化的参数设置如下：时间为10min，电压为11V，温度为15℃，这样可以使得氧化膜既密且薄。
上述铝合金表面处理方法，通过将高光后的铝合金进行化学抛光处理，可以使铝合金的表面腐蚀更加细腻，平面度较好，同时，通过对阳极氧化处理参数的调整，使得生成的氧化膜更致密，厚度较小，透光度更好。与传统工艺相比，上述铝合金表面处理方法，可以减少一次阳极氧化过程，工艺流程较少、生产成本较低，且有利于提高生产良率。
进一步的，为了提高阳极氧化处理后达到的外观效果，例如，所述阳极氧化的参数设置如下：时间为10min，电压为11V，温度为15℃，通过对阳极氧化处理参数进行进一步的调整，以使生成的氧化膜更加致密，光泽度较好，有利于提高阳极氧化处理后达到的外观效果。
进一步的，为了提高化学抛光处理的效果，例如，化学抛光处理在温度为80～90℃的条件下进行，且化学抛光处理在搅拌条件下进行。例如，采用上下摇摆的搅拌方式，上下摇摆的频率为10～60次/min。需要说明的是，本案所述的上下摇摆的频率，为单位时间内搅拌桨在化抛液上下移动的次数。又如，化学抛光处理在曝气条件下进行，曝气量以在化抛液内产生均匀鼓泡为宜，又如，曝气的空气量为0.22～0.45m3/min。
本发明一实施例中，所述化学抛光处理之前还包括步骤：将高光切边后的所述铝合金进行除油处理。所述除油处理具体包括，将高光处理后的所述铝合金置于温度50～60℃的除油剂中进行超声波处理3～5min，所述除油剂为45～55g/L的磷酸钠、碳酸钠及焦磷酸钠混合溶液。通过在高光切边后设置除油处理工序，可以除去高光加工残留在铝合金制品表面的加工机油，增加附着力和光泽度。例如，所述除油剂中，磷酸钠、碳酸钠及焦磷酸钠的摩尔比为：1:2:1，这样可以较好的去除铝合金表面的机加工油。
本发明另一实施例中，所述阳极氧化处理后还包括步骤：对阳极氧化处理后的铝合金进行封孔处理。例如，所述封孔处理具体为，将阳极氧化处理后的所述铝合金置于浓度为10±2g/L、温度为90±5℃的硫酸镍溶液中，静置20～30min。封孔处理可以提高铝合金制品的耐腐蚀性，增加铝合金的抗脏污能力。又如，封孔处理后，还包括步骤：对所述铝合金进行水洗及干燥处理。例如，采用烤炉对铝合金进行干燥处理，干燥的温度为80±5℃。
进一步的，所述封孔处理之前还包括步骤：将阳极氧化处理后的所述铝合金进行水洗处理，通过在阳极氧化处理后设置水洗处理，可以清洗掉铝合金表面的残留酸液，保证后续的封孔处理能顺利进行。例如，水洗处理包括三道工序，每道工序的时间为10±5s，通过将水洗处理设置为三次冲洗，可以增强清洗的洁净度，保证后续工序能顺利进行。优选的，水洗处理中的清洗液为纯水，温度为常温。又如，水洗处理包括：将铝合金进行过水清洗后，置于温度为25±5℃，浓度为60±10g/L的表面调整剂中超声波处理10±5分钟，使铝合金表面的残留酸流出，最后进行过水清洗。例如，表面调整剂为日本奥野铝氧化膜TACSORMAL121表调剂。
又如，所述封孔处理之前还包括步骤：将水洗处理后的铝合金进行染色处理。例如，染色处理具体为，将水洗处理后的所述铝合金置于室温条件下，pH为5.5±0.5的染色剂中，静置60±10s。通过染色处理，可以使得铝合金呈现不同的颜色，满足不同的个性化要求。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
一种铝合金表面处理方法，包括如下步骤：
S101、对铝合金进行高光切边。
例如，采用CNC对铝合金进行高光切边，具体的，通过高速的CNC机器在铝合金的边缘切削出一圈光亮的斜边。在本实施例中，高光切边之前，还包括对铝合金进行喷砂处理，以提高铝合金表面平整度。
S102、将高光切边后的铝合金进行除油处理，以去除铝合金表面的油脂及污物。
进一步的，其包括具体如下步骤：将铝合金置于温度为50～60℃的除油剂中进行除油处理3～5min，其中，除油处理采用超声波处理，超声波功率为2.0～3.0KW；例如，超声波功率为2.8KW，处理时间为3分20秒。除油剂为浓度为45～55g/L的磷酸钠、碳酸钠及焦磷酸钠混合溶液，例如，每升浓度为45～55g/L的磷酸钠、碳酸钠及焦磷酸钠混合溶液中，磷酸钠、碳酸钠及焦磷酸钠的总含量为45～55g。又如，磷酸钠、碳酸钠及焦磷酸钠混合溶液中，磷酸根、碳酸根及焦磷酸根的摩尔比例为1:2:1，这样可获得较好的清洁效果。通过在高光切边后设置除油处理工序，可以除去高光加工残留在铝合金制品表面的机加工油，增加附着力和光泽度。
需要说明的是，此步骤主要是为了除去铝合金的油脂及污物，超声波功率、时间及除油剂并不限于此，除油处理还可以在其他条件下进行，在保证不腐蚀金属外壳的前提下，尽可能的除掉铝合金表面上的油脂及污物，为下一步处理做准备。
在本实施例中，还包括：将除油处理后的铝合金进行第一次水洗处理。具体的，将除油处理后的铝合金进行两道水洗工序；例如，将除油处理后的铝合金置于水中进行两次超声波清洗。例如，超声波功率为2.0～3.0KW，每次持续的时间为2～3min。
S103、将化学抛光处理后的铝合金进行化学抛光处理。
具体的，将第一次水洗处理后的铝合金置于温度为80～90℃，磷酸、硫酸及硝酸的体积比为8：1：1的化抛液中进行化学抛光处理，化学抛光处理在搅拌条件下进行，其中，化抛液采用浓度为85％的浓磷酸、浓度为98％的浓硫酸及浓度为69％的硝酸按照体积比为8：1：1进行配制。在本实施例中，化学抛光处理在搅拌及曝气条件下进行。具体的，采用上下摇摆的搅拌方式，上下摇摆的频率为10～60次/min。曝气量以在化抛液内产生均匀鼓泡为宜，例如，曝气的空气量为0.22～0.45m3/min。
在本实施例中，还包括：对化学抛光处理后的铝合金进行第二次水洗处理，以除去铝合金表面残留溶液；例如，将化学抛光后的铝合金置于水中进行两次超声波清洗。又如，超声波功率为2.0～3.0KW，每次持续时间为2～3min。
S104、将化学抛光处理后的铝合金进行阳极氧化处理。
具体的，将第二次水洗处理后的铝合金置于浓度为200±10g/L的硫酸水溶液中进行阳极氧化处理，阳极氧化处理的参数设置如下：时间为8～12min，电压为10～12V，温度为14～16℃。进一步的，所述阳极氧化的参数设置如下：时间为10min，电压为11V，温度为15℃。通过控制阳极氧化条件，以使铝合金表面生成致密、均匀的氧化铝薄膜。在本实施例中，阳极氧化处理后，铝合金表面生成的氧化膜的厚度为2.5～3.5微米。而传统工艺中，需要经过两次阳极氧化处理，一般第一次阳极氧化处理后，氧化膜的厚度为8～12微米，第二次阳极氧化处理后，氧化膜的厚度为4～6微米。因此，通过对铝合金表面处理工艺进行改进，可以减少一次阳极氧化工艺，且生成的氧化膜厚度较小、光泽度更好。
S105、将阳极氧化处理后的铝合金进行第三次水洗处理。
具体的，第三次水洗处理包括三道工序，每道工序的时间为10±5s，通过将水洗处理设置为三次冲洗，可以增强清洗的洁净度，保证后续工序能顺利进行。优选的，第三次水洗处理中的清洗液为纯水，温度为常温。又如，第三次水洗处理包括：将铝合金进行过水清洗后，置于温度为25±5℃，浓度为60±10g/L的表面调整剂中超声波处理10±5分钟，使铝合金表面的残留酸流出，最后进行过水清洗。例如，表面调整剂为日本奥野铝氧化膜TACSORMAL121表调剂。
S106、将第三次水洗处理后的铝合金进行染色处理。
具体的，将第三次水洗处理后的所述铝合金置于室温条件下，pH为5.5±0.5的染色剂中，静置60±10s，完成染色处理。
进一步的，还包括：将染色处理后的铝合金进行第四次水洗处理，以去除铝合金表面残留的染色剂。例如，将染色处理后的铝合金置于水中进行两次超声波清洗。又如，超声波功率为2.0～3.0KW，每次持续的时间为2～3min。
S107、将染色处理后的铝合金进行封孔处理。
具体的，将第四次水洗处理后的所述铝合金置于浓度为10±2g/L、温度为90±5℃的硫酸镍溶液中，静置20～30min，完成封孔处理。封孔处理可以提高铝合金制品的耐腐蚀性，增加铝合金的抗脏污能力。
S108、将封孔处理后的铝合金进行干燥处理。
具体的，将封孔处理后的铝合金进行第五次水洗处理，以去除铝合金表面残留的封闭剂。例如，将封孔处理后的铝合金置于水中进行三次超声波清洗。例如，超声波功率为2.0～3.0KW，每次持续的时间为2～3min。
然后，将第五次水洗处理后的铝合金进行干燥处理。具体的，将第五次水洗处理后的铝合金置于温度为80±5℃的烤炉中烘干5min。
于本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种铝合金表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述铝合金进行高光切边；
将高光后的所述铝合金置于化抛液中进行化学抛光处理，所述化抛液包括磷酸、硫酸及硝酸，且磷酸、硫酸及硝酸的体积比为8：1：1；
将化学抛光处理后的所述铝合金置于氧化液中进行阳极氧化处理，所述氧化液为200±10g/L的硫酸水溶液，所述阳极氧化处理的参数设置如下：时间为8～12min，电压为10～12V，温度为14～16℃。
2.根据权利要求1所述的铝合金表面处理方法，其特征在于，所述阳极氧化处理的参数设置如下：时间为10min，电压为11V，温度为15℃。
3.根据权利要求1所述的铝合金表面处理方法，其特征在于，所述化学抛光处理在温度为80～90℃的条件下进行。
4.根据权利要求1所述的铝合金表面处理方法，其特征在于，所述阳极氧化处理后还包括步骤：对所述阳极氧化处理后的所述铝合金进行封孔处理。
5.根据权利要求4所述的铝合金表面处理方法，其特征在于，所述封孔处理具体为，将阳极氧化处理后的所述铝合金置于浓度为10±2g/L、温度为90±5℃的硫酸镍溶液中，静置20～30min。
6.根据权利要求4所述的铝合金表面处理方法，其特征在于，所述封孔处理之前还包括步骤：将阳极氧化处理后的所述铝合金进行水洗处理。
7.根据权利要求6所述的铝合金表面处理方法，其特征在于，所述封孔处理之前还包括步骤：将水洗处理后的所述铝合金进行染色处理。
8.根据权利要求7所述的铝合金表面处理方法，其特征在于，所述染色处理具体为，将水洗处理后的所述铝合金置于室温条件下，pH为5.5±0.5的染色剂中，静置60±10s。
9.根据权利要求1所述的铝合金表面处理方法，其特征在于，所述化学抛光处理前：将高光切边后的所述铝合金进行除油处理。
10.根据权利要求9所述的铝合金表面处理方法，其特征在于，所述除油处理具体包括，将高光处理后的所述铝合金置于温度50～60℃的除油剂中进行超声波处理3～5min，所述除油剂为45～55g/L的磷酸钠、碳酸钠及焦磷酸钠混合溶液。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160420 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |