CN108691002A - 一种用于铝合金表面瓷质化处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于铝合金表面瓷质化处理的方法,所述的方法包括步骤:(1)提供洁净的铝合金表面;(2)预出光步骤;(3)腐蚀步骤;(4)出光步骤;以及(5)瓷质氧化步骤。本发明的方法优点如下:(1)耐腐性好,具有良好弹性和绝缘性。(2)膜层与塑料相似,具有瓷釉般光泽,美观大方。(3)具有良好的吸附能力,能染上不同的颜色,具有良好的装饰效果等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金的表面处理方法,具体地涉及一种用于铝合金表面瓷质化处理的方法。
背景技术
铝合金轮毂表面一般通过涂装、真空镀膜、电镀等几种方法来处理,既起到表面防护作用又起到装饰作用。真空镀膜和涂装工艺需要经过多次长时间烘烤,多次成膜,工艺和设备复杂,成本高。目前,国内外铝轮毂的电镀涂装结合轮工艺均采用先电镀后涂装的方法。这种传统的电镀工艺存在诸多缺点1.电镀前还要进入抛光工序;2.采用先电镀,整个产品表面均是电镀层,电镀费用加上抛光费用大约需要280元左右,原材料成本及加工成本都较高;3.涂装时要多次烘烤,会导致低区镀层起泡,报废率较高;4.电镀后要将轮缘部分用特殊的胶带纸粘住再进行涂装,该胶带纸成本很高,涂装完成后还要再人工将胶带纸取下;5.由于整个产品表面均需电镀,存在低区现象,电镀合格率较低;6.退镀返修成本高,需要将整只产品全退后重新电镀;7.预镀镍步骤时间很长,这导致了整个电镀过程的总时间较长。
铝合金瓷质氧化又称仿釉氧化,是精饰铝合金的一种方法,与传统的电镀工艺不同,它实际上是由酸酐或草酸阳极化法衍生而来,外表类似瓷釉,搪瓷或塑料,具有良好的耐蚀性能,并能染色获得良好的装饰效果。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种用于铝合金表面瓷质化处理的方法,从而克服以上的问题。
除非另外地说明,在本发明的说明书和权利要求中所有的“溶液”均是水溶液,在溶质之外的组分均为水。
在本发明的一个方面,提供了一种用于铝合金表面瓷质化处理的方法,所述的方法包括步骤:(1)提供洁净的铝合金表面;(2)预出光步骤:将步骤1得到的铝合金表面在浓硝酸中淋洗1-5分钟,并且随后洗涤,所述的浓硝酸为380-400g/L的浓硝酸;(3)腐蚀步骤:将步骤2得到的铝合金表面在腐蚀液中淋洗1-5分钟,所述的腐蚀液包含45-50g/L的氢氧化钠和45-50g/L的氟化钠,并且温度为60-70摄氏度,随后进行清洗;(4)出光步骤:将步骤3得到的铝合金表面在浓硝酸中淋洗1-5分钟,并且随后洗涤,所述的浓硝酸为380-400g/L的浓硝酸,随后进行清洗;以及(5)瓷质氧化步骤:将铝合金表面在瓷质氧化液中电镀45-48分钟,并且向将该铝合金表面为阳极,阳极电流密度是0.5-1.0A/dm2;电压为28-38V,温度为45-50摄氏度,随后进行清洗;所述的瓷质氧化液包括36-38g/L的铬酐和6-11g/L的草酸。
在本发明优选的方面,在步骤1中,所述的洁净的铝合金表面是通过以下的方法来得到的:(1A)使用无氢氧化钠的碱性溶液在25-35摄氏度下淋洗15-20分钟;(1B)热水清洗随后使用冷水清洗。
在本发明优选的方面,在步骤2中,将步骤1得到的铝合金表面在浓硝酸中淋洗4分钟,并且随后洗涤,所述的浓硝酸为390g/L的浓硝酸。
在本发明优选的方面,在步骤3中,将步骤2得到的铝合金表面在腐蚀液中淋洗4分钟,所述的腐蚀液包含47g/L的氢氧化钠和47g/L的氟化钠,并且温度为65摄氏度,随后进行清洗。
在本发明优选的方面,在步骤3之后采取热水清洗之后再冷水清洗的方法进行清洗;其中热水清洗进行1-5分钟,水温为60-80摄氏度;冷水清洗进行1-5分钟,水温为15-20摄氏度。
在本发明优选的方面,在步骤4中,将步骤3得到的铝合金表面在浓硝酸中淋洗4分钟,并且随后洗涤,所述的浓硝酸为390g/L的浓硝酸,随后进行清洗。
在本发明优选的方面,在步骤4和5之间,还包括将铝合金表面在高压水枪下进行冲洗的步骤,所述的高压水枪的水压为1200-1400Bar,冲洗时间为30-60秒。
在本发明优选的方面,在步骤5中,将铝合金表面在瓷质氧化液中电镀46分钟,并且向将该铝合金表面为阳极,阳极电流密度是0.72A/dm2;电压为32V,温度为47摄氏度,随后进行清洗和染色。
在本发明优选的方面,在步骤5之后,还包括将步骤5得到的铝合金表面使用染料进行染色的步骤6。
在本发明优选的方面,所述的染色的步骤选自:(6A)使用蓝色染色液在25-35摄氏度下染色6-8分钟,所述的蓝色染色液包含12-48g/L的亚铁***和25-80g/L的氯化钾;(6B)使用黑色染色液在20-25摄氏度下染色6-8分钟,所述的黑色染色液包含55-85g/L的醋酸钴和20-25g/L的高锰酸钾;(6C)使用白色染色液在25-35摄氏度下染色6-8分钟,所述的白色染色液包含10-50g/L的醋酸铅和20-40g/L的硫酸钠。
在本发明优选的方面,在所述的染色步骤之后,还包括漂洗和70-80摄氏度下烘干的步骤。
本发明的方法优点如下:(1)耐腐性好,具有良好弹性和绝缘性。(2)膜层与塑料相似,具有瓷釉般光泽,美观大方。(3)具有良好的吸附能力,能染上不同的颜色,具有良好的装饰效果等优点。
具体实施方式
实施例1
1.试验器材
耐热、酸、碱塑料槽:30L;整流器(氧化电源):200A/100V
极板:铅及铅锑合金板;极棒和导线:铜排,铜导线
材料:铝合金轮毂
2.配液
1.铬酸硼酸法(配30L溶液)
称取工业级铬酸酐1120g(40g/L)和工业级硼酸84g(3g/L)分别用蒸馏水溶解后加入30L槽液中,加蒸馏水至规定体积,然后待用。在该方法中,电镀过程中电流密度0.5-1.0A/dm2。
2.阳极化方式和阳极化后处理
采用加热器升温、压缩空气搅拌和双边挂阳极板进行氧化,采用稳压方式生产,阳极化后采用温度为90℃左右的蒸馏水填充30~60min即可。
3.工艺试验和结果
所述的方法包括步骤:(1)提供洁净的铝合金表面,所述的洁净的铝合金表面是通过以下的方法来得到的:(1A)使用无氢氧化钠的碱性溶液在30摄氏度下淋洗18分钟;(1B)热水清洗随后使用冷水清洗;(2)预出光步骤:将步骤1得到的铝合金表面在浓硝酸中淋洗4分钟,并且随后洗涤,所述的浓硝酸为390g/L的浓硝酸;(3)将步骤2得到的铝合金表面在腐蚀液中淋洗4分钟,所述的腐蚀液包含47g/L的氢氧化钠和47g/L的氟化钠,并且温度为65摄氏度,随后进行清洗;(4)出光步骤:将步骤3得到的铝合金表面在浓硝酸中淋洗4分钟,并且随后洗涤,所述的浓硝酸为390g/L的浓硝酸,随后进行清洗;以及(5)瓷质氧化步骤:将步骤4得到的铝合金表面在瓷质氧化液中电镀46分钟,并且向将该铝合金表面为阳极,阳极电流密度是0.72A/dm2;电压为32V,温度为47摄氏度,随后进行清洗和染色;所述的瓷质氧化液包括37g/L的铬酐和8g/L的草酸。
在本实施例中,采取了以下的三种染色条件:
A:使用蓝色染色液在28摄氏度下染色7分钟,所述的蓝色染色液包含30g/L的亚铁***和40g/L的氯化钾。
B:使用黑色染色液在28摄氏度下染色7分钟,所述的黑色染色液包含75g/L的醋酸钴和22g/L的高锰酸钾。
C:用白色染色液在28摄氏度下染色7分钟,所述的白色染色液包含30g/L的醋酸铅和30g/L的硫酸钠。
4.工艺试验结论
试验后铝合金瓷质阳极氧化膜呈现出如下特点,铝合金瓷质阳极氧化膜颜色因材料状态不同而呈现颜色。它们具有不透明,外观和搪瓷釉层差不多。膜层致密,有较高的硬度、耐磨性、良好的绝热性和电绝缘性。从工艺操作上看,铬酸硼酸法稳定,操作简单,容易掌握。
实施例2
本实施例的方法和实施例1的区别在于,在步骤4和5之间,还包括将铝合金表面在高压水枪下进行冲洗的步骤,所述的高压水枪的水压为1360Bar,冲洗时间为45秒。
在本实施例中,采取了以下的三种染色条件:
A:使用蓝色染色液在28摄氏度下染色7分钟,所述的蓝色染色液包含30g/L的亚铁***和40g/L的氯化钾。
B:使用黑色染色液在28摄氏度下染色7分钟,所述的黑色染色液包含75g/L的醋酸钴和22g/L的高锰酸钾。
C:用白色染色液在28摄氏度下染色7分钟,所述的白色染色液包含30g/L的醋酸铅和30g/L的硫酸钠。
实施例3
在本实施例中,对实施例1和2所得到的六种表面分别进行了铜加速醋酸盐雾试验测试。该测试按照GMW14458:2011和GMW14729:2012所描述的方法来进行。在250、500、1000、1250和1500小时的暴露时间之后分别对样品进行结果评定,结果显示在表1中。该实验在(SF2000SF2000SF2000)7#盐雾试验箱盐中进行,并且由中信戴卡股份有限公司试验中心完成试验。
表1:实施例1-2的各组产品表面在CASS试验下的试验结果。
从表1中可以看到的是,实施例2在引入了高压冲洗步骤之后,在1250小时的CASS试验中全部通过,具有更好的表面防护能力。
Claims (10)
1.一种用于铝合金表面瓷质化处理的方法,所述的方法包括步骤:(1)提供洁净的铝合金表面;(2)预出光步骤:将步骤1得到的铝合金表面在浓硝酸中淋洗1-5分钟,并且随后洗涤,所述的浓硝酸为380-400g/L的浓硝酸;(3)腐蚀步骤:将步骤2得到的铝合金表面在腐蚀液中淋洗1-5分钟,所述的腐蚀液包含45-50g/L的氢氧化钠和45-50g/L的氟化钠,并且温度为60-70摄氏度,随后进行清洗;(4)出光步骤:将步骤3得到的铝合金表面在浓硝酸中淋洗1-5分钟,并且随后洗涤,所述的浓硝酸为380-400g/L的浓硝酸,随后进行清洗;以及(5)瓷质氧化步骤:将铝合金表面在瓷质氧化液中电镀45-48分钟,并且向将该铝合金表面为阳极,阳极电流密度是0.5-1.0A/dm2;电压为28-38V,温度为45-50摄氏度,随后进行清洗;所述的瓷质氧化液包括36-38g/L的铬酐和6-11g/L的草酸。
2.根据权利要求1所述的用于铝合金表面瓷质化处理的方法,其特征在于,在步骤1中,所述的洁净的铝合金表面是通过以下的方法来得到的:(1A)使用无氢氧化钠的碱性溶液在25-35摄氏度下淋洗15-20分钟;(1B)热水清洗随后使用冷水清洗。
3.根据权利要求1所述的用于铝合金表面瓷质化处理的方法,其特征在于,在步骤2中,将步骤1得到的铝合金表面在浓硝酸中淋洗4分钟,并且随后洗涤,所述的浓硝酸为390g/L的浓硝酸。
4.根据权利要求1所述的用于铝合金表面瓷质化处理的方法,其特征在于,在步骤3中,将步骤2得到的铝合金表面在腐蚀液中淋洗4分钟,所述的腐蚀液包含47g/L的氢氧化钠和47g/L的氟化钠,并且温度为65摄氏度,随后进行清洗。
5.根据权利要求1所述的用于铝合金表面瓷质化处理的方法,其特征在于,在步骤3之后采取热水清洗之后再冷水清洗的方法进行清洗;其中热水清洗进行1-5分钟,水温为60-80摄氏度;冷水清洗进行1-5分钟,水温为15-20摄氏度。
6.根据权利要求1所述的用于铝合金表面瓷质化处理的方法,其特征在于,在步骤4中,将步骤3得到的铝合金表面在浓硝酸中淋洗4分钟,并且随后洗涤,所述的浓硝酸为390g/L的浓硝酸,随后进行清洗。
7.根据权利要求1所述的用于铝合金表面瓷质化处理的方法,其特征在于,在步骤4和5之间,还包括将铝合金表面在高压水枪下进行冲洗的步骤,所述的高压水枪的水压为1200-1400Bar,冲洗时间为30-60秒。
8.根据权利要求1所述的用于铝合金表面瓷质化处理的方法,其特征在于,在步骤5中,将铝合金表面在瓷质氧化液中电镀46分钟,并且向将该铝合金表面为阳极,阳极电流密度是0.72A/dm2;电压为32V,温度为47摄氏度,随后进行清洗和染色。
9.根据权利要求1所述的用于铝合金表面瓷质化处理的方法,其特征在于,在步骤5之后,还包括将步骤5得到的铝合金表面使用染料进行染色的步骤6。
10.根据权利要求1所述的用于铝合金表面瓷质化处理的方法,其特征在于,所述的染色的步骤选自:(6A)使用蓝色染色液在25-35摄氏度下染色6-8分钟,所述的蓝色染色液包含12-48g/L的亚铁***和25-80g/L的氯化钾;(6B)使用黑色染色液在20-25摄氏度下染色6-8分钟,所述的黑色染色液包含55-85g/L的醋酸钴和20-25g/L的高锰酸钾;(6C)使用白色染色液在25-35摄氏度下染色6-8分钟,所述的白色染色液包含10-50g/L的醋酸铅和20-40g/L的硫酸钠。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |