CN111020665A - 铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺 - Google Patents

铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，包括除油、酸中和、阳极氧化、封闭和水洗的步骤，其通过采用全脉冲直流电源进行阳极氧化，同时电解液中含有硫酸和草酸，其可以实现比较大的电流密度，大大减少阳极氧化的时间，减少能耗，降低成本，提高生产效率，采用本工艺制成的转化膜层薄、致密性高，干净无挂灰，能大大提高涂层的耐磨性能、附着性、硬度、耐洗涤剂和盐雾性能，提高炊具陶瓷表面不粘性能，提高炊具的产品质量。

Description

铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺
技术领域
本发明涉及铝表面处理技术领域，特别涉及一种铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺。
背景技术
目前喷涂铝制炊具使用一种新型的陶瓷涂料作为不沾涂层，然而其表面耐磨性和耐蚀性能达不到要求，因此，为了提高铝炊具耐磨性和耐蚀性性能，铝合金炊具在喷涂陶瓷涂料前通常进行预处理。目前的预处理通常需要在铝合金炊具表面形成转化膜，然而，传统的转化膜制备工艺采用直流电源作为电源、纯硫酸作为电解液进行阳极氧化，其能耗高、耗时长，生产效率低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，其能耗低、耗时短，生产效率高。
根据本发明的第一方面实施例的铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，包括以下步骤：除油，将炊具放入除油剂中，通过除油剂清洗炊具表面，除去炊具表面的油污；酸中和，将炊具放入磷酸中，通过磷酸中和炊具上残留的除油剂，然后水洗干净；阳极氧化，将炊具接全脉冲直流电源的阳极，然后放入电解液中进行阳极氧化，所述电解液含有硫酸和草酸；封闭，将阳极氧化后的炊具放入封闭剂中进行封闭处理；水洗，将封闭处理后的炊具通过清水清洗干净，晾干。
根据本发明实施例的铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，至少具有如下有益效果：该铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺通过采用全脉冲直流电源进行阳极氧化，同时电解液中含有硫酸和草酸，其可以实现比较大的电流密度，大大减少阳极氧化的时间，减少能耗，降低成本，提高生产效率，采用本工艺制成的转化膜层薄、致密性高，干净无挂灰，能大大提高涂层的耐磨性能、附着性、硬度、耐洗涤剂和盐雾性能，提高炊具陶瓷表面不粘性能，提高炊具的产品质量。
根据本发明的一些实施例，所述电解液配方为：硫酸100～160g/L，草酸7～15g/L，铝离子0.1～10g/L。
根据本发明的一些实施例，所述电解液的温度为0～6℃。
根据本发明的一些实施例，所述阳极氧化时间为180～600秒，电流密度为3～5A/dm2。
根据本发明的一些实施例，所述全脉冲直流电源的正向脉冲电流密度A+为3～5A/dm2，正向脉冲电流时间t+为30～60秒，负向脉冲电流密度A-为3～5A/dm2，负向脉冲电流时间t-为5～10秒，终止电压为30～40V。
根据本发明的一些实施例，所述除油剂温度为45～55℃，除油反应时间为20～60秒。
根据本发明的一些实施例，所述磷酸温度为40～60℃，中和反应时间为5～20秒。
根据本发明的一些实施例，所述封闭剂温度为15～35℃，封闭处理时间为100～200秒。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明一种实施例的铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺的全脉冲直流电源的波形图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明一种实施例的铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，包括以下步骤：除油，将炊具放入除油剂中，通过除油剂清洗炊具表面，除去炊具表面的油污，除油剂温度为45～55℃，除油反应时间为20～60秒；酸中和，将炊具放入磷酸中，通过磷酸中和炊具上残留的除油剂，磷酸温度为40～60℃，中和反应时间为5～20秒，然后水洗干净；阳极氧化，将炊具接全脉冲直流电源的阳极，然后放入电解液中进行阳极氧化，阳极氧化时间为180～600秒，电流密度为3～5A/dm2，参照图1所示，全脉冲直流电源的正向脉冲电流密度A+为3～5A/dm2，正向脉冲电流时间t+为30～60秒，负向脉冲电流密度A-为3～5A/dm2，负向脉冲电流时间t-为5～10秒，终止电压为30～40V，电解液配方为：硫酸100～160g/L，草酸7～15g/L，铝离子0.1～10g/L，电解液的温度为0～6℃；封闭，将阳极氧化后的炊具放入封闭剂中进行封闭处理，封闭剂温度为15～35℃，封闭处理时间为100～200秒；水洗，将封闭处理后的炊具通过清水清洗干净，晾干。
该铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺通过采用全脉冲直流电源进行阳极氧化，同时电解液中含有硫酸和草酸，其可以实现比较大的电流密度，大大减少阳极氧化的时间，减少能耗，降低成本，提高生产效率，采用本工艺制成的转化膜层薄、致密性高，干净无挂灰，能大大提高涂层的耐磨性能、附着性、硬度、耐洗涤剂和盐雾性能，提高炊具陶瓷表面不粘性能，提高炊具的产品质量。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详述。
实施例1：
一种铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，包括以下步骤：除油，将炊具放入除油剂中，除油剂温度为45℃，通过除油剂清洗炊具表面，除去炊具表面的油污，除油反应时间为20秒；酸中和，将炊具放入磷酸中，通过磷酸中和炊具上残留的除油剂，磷酸温度为40℃，中和反应时间为5秒，然后水洗干净；阳极氧化，将炊具接全脉冲直流电源的阳极，然后放入电解液中进行阳极氧化，电解液配方为：硫酸100g/L，草酸7g/L，铝离子0.1g/L，电解液的温度为0℃，阳极氧化时间为180秒，全脉冲直流电源的正向脉冲电流密度A+为3A/dm2，正向脉冲电流时间t+为30秒，负向脉冲电流密度A-为3A/dm2，负向脉冲电流时间t-为5秒，终止电压为30V；封闭，将阳极氧化后的炊具放入封闭剂中进行封闭处理，封闭剂温度为15℃，封闭处理时间为100秒；水洗，将封闭处理后的炊具通过清水清洗干净，晾干。
经以上工艺处理后，转化膜层膜厚达到10um，维氏硬度HV0.5为150。铝合金炊具涂覆陶瓷不粘涂层耐磨性能可以提高50％以上，附着性，硬度，耐洗涤剂，耐盐雾性能大幅提高。
实施例2：
一种铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，包括以下步骤：除油，将炊具放入除油剂中，除油剂温度为50℃，通过除油剂清洗炊具表面，除去炊具表面的油污，除油反应时间为40秒；酸中和，将炊具放入磷酸中，通过磷酸中和炊具上残留的除油剂，磷酸温度为50℃，中和反应时间为12秒，然后水洗干净；阳极氧化，将炊具接全脉冲直流电源的阳极，然后放入电解液中进行阳极氧化，电解液配方为：硫酸130g/L，草酸11g/L，铝离子5g/L，电解液的温度为3℃，阳极氧化时间为390秒，全脉冲直流电源的正向脉冲电流密度A+为4A/dm2，正向脉冲电流时间t+为45秒，负向脉冲电流密度A-为4A/dm2，负向脉冲电流时间t-为8秒，终止电压为35V；封闭，将阳极氧化后的炊具放入封闭剂中进行封闭处理，封闭剂温度为20℃，封闭处理时间为150秒；水洗，将封闭处理后的炊具通过清水清洗干净，晾干。
经以上工艺处理后，转化膜层膜厚达到20um，维氏硬度HV0.5为180。铝合金炊具涂覆陶瓷不粘涂层耐磨性能可以提高50％以上，附着性，硬度，耐洗涤剂，耐盐雾性能大幅提高。
实施例3：
一种铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，包括以下步骤：除油，将炊具放入除油剂中，除油剂温度为55℃，通过除油剂清洗炊具表面，除去炊具表面的油污，除油反应时间为60秒；酸中和，将炊具放入磷酸中，通过磷酸中和炊具上残留的除油剂，磷酸温度为60℃，中和反应时间为20秒，然后水洗干净；阳极氧化，将炊具接全脉冲直流电源的阳极，然后放入电解液中进行阳极氧化，电解液配方为：硫酸160g/L，草酸15g/L，铝离子10g/L，电解液的温度为6℃，阳极氧化时间为600秒，全脉冲直流电源的正向脉冲电流密度A+为5A/dm2，正向脉冲电流时间t+为60秒，负向脉冲电流密度A-为5A/dm2，负向脉冲电流时间t-为10秒，终止电压为40V；封闭，将阳极氧化后的炊具放入封闭剂中进行封闭处理，封闭剂温度为30℃，封闭处理时间为200秒；水洗，将封闭处理后的炊具通过清水清洗干净，晾干。
经以上工艺处理后，转化膜层膜厚达到30um，维氏硬度HV0.5为230。铝合金炊具涂覆陶瓷不粘涂层耐磨性能可以提高50％以上，附着性，硬度，耐洗涤剂，耐盐雾性能大幅提高。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
除油，将炊具放入除油剂中，通过除油剂清洗炊具表面，除去炊具表面的油污；
酸中和，将炊具放入磷酸中，通过磷酸中和炊具上残留的除油剂，然后水洗干净；
阳极氧化，将炊具接全脉冲直流电源的阳极，然后放入电解液中进行阳极氧化，所述电解液含有硫酸和草酸；
封闭，将阳极氧化后的炊具放入封闭剂中进行封闭处理；
水洗，将封闭处理后的炊具通过清水清洗干净，晾干。
2.根据权利要求1所述的铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，其特征在于：所述电解液配方为：硫酸100～160g/L，草酸7～15g/L，铝离子0.1～10g/L。
3.根据权利要求2所述的铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，其特征在于：所述电解液的温度为0～6℃。
4.根据权利要求2所述的铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，其特征在于：所述阳极氧化时间为180～600秒，电流密度为3～5A/dm2。
5.根据权利要求2所述的铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，其特征在于：所述全脉冲直流电源的正向脉冲电流密度A+为3～5A/dm2，正向脉冲电流时间t+为30～60秒，负向脉冲电流密度A-为3～5A/dm2，负向脉冲电流时间t-为5～10秒，终止电压为30～40V。
6.根据权利要求1至5任一所述的铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，其特征在于：所述除油剂温度为45～55℃，除油反应时间为20～60秒。
7.根据权利要求1至5任一所述的铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，其特征在于：所述磷酸温度为40～60℃，中和反应时间为5～20秒。
8.根据权利要求1至5任一所述的铝合金炊具喷涂陶瓷不粘涂层预处理工艺，其特征在于：所述封闭剂温度为15～35℃，封闭处理时间为100～200秒。
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