CN101082126B - 一种铝散热器内孔局部化学镀工艺 - Google Patents

一种铝散热器内孔局部化学镀工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及铝散热器化学镀技术领域，特指一种铝散热器内孔局部化学镀工艺，本发明的工艺是现有工艺的基础上，在对其进行浸锌工艺前，对散热器进行内孔屏蔽，再将其投入化学氧化槽中对其它部位进行化学氧化，使其它未屏蔽部位无法沉积锌层和镀上镍磷合金，接着再对其进行封闭工艺，由于化学氧化和封闭工艺使铝散热器内孔以外的其它部位均覆盖上一层耐酸和碱的腐蚀的氧化膜，因此在后续的浸锌和镀镍工艺中，覆盖有氧化膜的部位不会沉积锌层，亦不会被镀上镍磷合金，仅其内孔的孔壁表面被镀上镍磷合金，本发明的工艺简单，易于实现，仅在其内孔的孔壁镀上一层具有可焊性的镍磷合金，节省镍资源，有效降低散热器成本。

Description

一种铝散热器内孔局部化学镀工艺
技术领域：
本发明涉及铝散热器化学镀技术领域，特指一种铝散热器内孔局部化学镀工艺。
背景技术：
铝散热器是由许多铝片经机械加工叠在一起而形成一个散热器，其中有一部分散热器扣合后，铝散热器上有内孔，内孔数量为1-3不等，内孔直径为6～8mm不等。该内孔是给铜导热管预留的，铜导热管插设在该内孔中，而铜与铝之间的焊接性能差，为了使铜导热管与内孔能牢固焊接，内孔必须镀上一层具有可焊性的镍磷合金。
而铝的表面易形成自然氧化膜，这层氧化膜不利于铝的电镀或化学镀，为了能在铝的表面上电镀或化学镀，铝材需进行镀前处理，目前比较常用的镀前处理工艺为二次浸锌工艺，目前普通化学镀镍磷合金工艺见附图1，其步骤简叙如下：
第1步、除油，除去铝散热器表面的油污；
第2步、水洗，对铝散热器进行清洗；
第3步、弱腐蚀，将铝散热器投入碱液中，对铝散热器的表面进行弱腐蚀；
第4步、水洗，对铝散热器进行清洗；
第5步、出光，将铝散热器投入酸液中，进行出光；
第6步、水洗，对铝散热器进行清洗；
第7步、一次浸锌，将铝散热器投入含锌酸盐的碱液中，进行一次浸锌，整个铝散热器的表面沉积上一层锌；
第8步、水洗，对铝散热器进行清洗；
第9步、退锌，将铝散热器投入酸液中，进行退锌；
第10步、水洗，对铝散热器进行清洗；
第11步、二次浸锌，将铝散热器投入含锌酸盐的碱液中，进行二次浸锌，整个铝散热器的表面沉积上一层锌；
第12步、水洗，对铝散热器进行清洗；
第13步、镀镍磷合金，将铝散热器投入化学镀镍槽中，在铝散热器表面镀上镍磷合金，整个铝散热器的表面被镀上一层镍磷合金；
第14步、水洗，对铝散热器进行清洗；
第15步、吹干；
第16步、烘干；
第17步、成品。
上述工艺流程简化为：前处理1、浸锌2、镀镍磷合金、后处理3、成品。
铝散热器经由上述化学镀镍磷合金工艺施镀后，铝散热器的整体都镀上了镍磷合金，包括铝散热器的内孔和其它所有表面，铝散热器的内孔以外的其它表面是不需施镀的，而镍磷合金的成本较高，致使铝散热器的成本居高不下。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种铝散热器内孔局部化学镀工艺，本发明工艺简单，易于实现，仅在其内孔的孔壁表面镀上一层具有可焊性的镍磷合金，节省镍资源，有效降低散热器成本。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：它包括以下步骤：
第1步、对铝散热器进行前处理，其是依次对铝散热器进行除油、水洗、弱腐蚀、水洗、出光、水洗；
第2步、内孔屏蔽，取一段长度比内孔的长度长且其直径比内孔的直径小的橡胶管，该橡胶管一端封闭，该橡胶管的另一端连接充气器，接着将该橡胶管插入至铝散热器的内孔中，然后通过充气器对橡胶管充气，橡胶管胀大并贴紧内孔的孔壁而将内孔屏蔽；
第3步、化学氧化，将铝散热器整体浸入含有氧化剂的溶液的化学氧化槽中，采用的氧化剂为有机胺类，化学氧化的溶液的温度为80-95℃，氧化时间为8-30分钟，化学氧化后，铝散热器的表面覆盖一层无色的多孔氧化膜，氧化后形成的多孔氧化膜的厚度为0.5-5微米，铝散热器的内孔由于被橡胶管屏蔽而没有被化学氧化，其内孔仍为铝材基体；
第4步、水洗；
第5步、封闭，将铝散热器整体浸入封闭槽中，封闭槽内有含封闭剂的水溶液，采用的封闭剂为硼酸，封闭剂的水溶液的温度为85-95℃，封闭时间为8-30分钟，铝散热器经封闭后，铝散热器表面的多孔氧化膜的孔穴被封闭剂填满，铝散热器表面形成一层耐酸和碱的腐蚀的氧化膜，而铝散热器的内孔由于被橡胶管屏蔽而没有发生变化；
第6步、水洗；
第7步、去除内孔屏蔽，将充气器从橡胶管上拔出，释放橡胶管内的气体，橡胶管恢复原状，从内孔中取出橡胶管；
第7步、水洗；
第8步、出光；
第9步、水洗；
第10步、浸锌，其是依次对铝散热器进行一次浸锌、水洗、退锌(酸洗)、水洗、二次浸锌、水洗，铝散热器上仅内孔的孔壁被沉积上一层锌，铝散热器的其它部位不会沉积上一层锌；
第11步、化学镀镍磷合金，对铝散热器进行化学镀镍，铝散热器上仅内孔的孔壁被镀上镍磷合金，铝散热器的其它部位不会被镀上镍磷合金；
第12步、后处理，其是依次对铝散热器进行水洗、吹干、烘干；
第13步、成品。
在第2步的内孔屏蔽中，其是将充气器与空压机连接，通过空压机对橡胶管进行充气。
在第3步的化学氧化中，所述的氧化剂为有机胺类，氧化剂为三乙醇胺或者六次甲基四胺。
在第3步的化学氧化中，所述的溶液的温度为80-95℃，氧化时间为8-30分钟，氧化后形成的多孔氧化膜的厚度为0.5-5微米。
在第5步的封闭中，所述的封闭剂为硼酸。
在第5步的封闭中，含封闭剂的水溶液的温度为85-95℃，封闭时间为8-30分钟。
本发明的工艺是现有工艺的基础上，在对其进行浸锌工艺前，对铝散热器进行内孔屏蔽，再将其投入化学氧化槽中对其它部位进行化学氧化，使其它未屏蔽部位无法沉积锌层和镀上镍磷合金，接着再对其进行封闭工艺，铝散热器的内孔被屏蔽时，内孔的孔壁表面不被氧化和封闭仍为铝材基体，在去内孔屏蔽后，再连接后续浸锌和化学镀镍工艺，由于化学氧化和封闭工艺使铝散热器内孔以外的其它部位均覆盖上一层耐酸和碱的腐蚀的氧化膜，因此在后续的浸锌和镀镍工艺中，内孔以外的其它部位均不会沉积上一层锌，亦不会镀上镍磷合金，仅有其内孔的孔壁表面被镀上一层具有可焊性的镍磷合金，使铜导热管和铝散热器能牢固焊接在一起，同时节省镍资源，降低铝散热器成本。综上所述，本发明的工艺简单，易于实现，仅在其内孔的孔壁表面镀上一层具有可焊性的镍磷合金，节省镍资源，有效降低铝散热器成本。
附图说明：
附图1为目前铝散热器镀镍的工艺流程图；
附图2为本发明的工艺流程图。
具体实施方式：
为进一步揭示本发明，以下结合实施例进行说明，附图2所示，它包括以下步骤：
第1步、对铝散热器进行前处理，其是依次对铝散热器进行除油、水洗、弱腐蚀(利用碱液对其进行弱腐蚀)、水洗、出光(酸洗)、水洗，本步骤中的各个工艺与目前现有的工艺相同；
第2步、内孔屏蔽，取一段长度比内孔的长度长且其直径比内孔的直径小的橡胶管，该橡胶管一端封闭，该橡胶管的另一端连接充气器，接着将该橡胶管插入至铝散热器的内孔中，接着通过空压机对橡胶管进行充气，其是将充气器与空压机连接，然后通过充气器对橡胶管充气，橡胶管胀大并贴紧内孔的孔壁而将内孔屏蔽，在充气完成后，断开空压机，使充气器与空压机断开；断开空压机后，该橡胶管仍保持胀大状态并贴紧内孔的孔壁，该橡胶管能有效阻止各种化学溶液与内孔的孔壁接触；
第3步、化学氧化，将铝散热器整体浸入化学氧化槽中，化学氧化槽中有含氧化剂的溶液，铝散热器经化学氧化后，铝散热器的表面覆盖一层无色的多孔氧化膜，而铝散热器的内孔由于被橡胶管屏蔽，氧化剂无法接触到铝散热器内孔的孔壁表面，因此内孔的孔壁而没有被化学氧化；所述的氧化剂为有机胺类，氧化剂为三乙醇胺或者六次甲基四胺(乌洛托品)；在化学氧化后，浸入在氧化槽中的铝散热器的表面覆盖一层无色的多孔氧化膜，铝散热器的内孔表面不被氧化仍为铝材基体；其中，所述的溶液的温度为80-95℃，氧化时间为8-30分钟，氧化后形成的多孔氧化膜的厚度为0.5-5微米；
第4步、水洗，对铝散热器进行清洗；
第5步、封闭(填充)，将铝散热器整体浸入封闭槽中，封闭槽内有含封闭剂的水溶液，所述的封闭剂为硼酸；铝散热器经封闭后，铝散热器表面的多孔氧化膜的孔穴被封闭槽中的封闭剂填满，铝散热器表面形成一层耐酸和碱的腐蚀的氧化膜，而铝散热器的内孔由于被橡胶管屏蔽而仍为铝材基体；其中，含封闭剂的水溶液的温度为85-95℃，封闭时间为8-30分钟；
由于第3中在铝散热器表面所形成的该层多孔氧化膜不耐酸和碱的腐蚀，在浸锌液中由于碱的腐蚀，铝散热器的基体便会沉积上一层锌，这样覆盖有锌层的铝散热器在化学镀镍槽中便会镀上镍磷合金；为了使该层多孔氧化膜耐酸碱，必须将该层多孔氧化膜的孔穴用充填物填满，使之耐酸碱，该工序称之为封闭；
本步骤的封闭工艺就是为了利用封闭剂填充多孔氧化膜的孔穴，使该层多孔氧化膜耐酸碱的腐蚀，在后续的工艺中，被该层氧化膜覆盖的部位不会被沉积上一层锌，亦不会被镀上镍磷合金；而铝散热器上未被化学氧化的内孔部位由于没有被多孔氧化膜覆盖，因而该铝散热器的内孔不被封闭，内孔仍为铝材基体，在后续的工艺中仅有该内孔能镀上锌层和镀上镍磷合金，从而达到内孔局部化学镀的目的；
第6步、水洗，对铝散热器进行清洗；
第7步、去除内孔屏蔽，在完成封闭工艺后，将充气器从橡胶管一端拔出，释放橡胶管内的气体，橡胶管恢复原状，从内孔中取出橡胶管；
第8步、水洗，对铝散热器进行清洗；
第9步、出光(酸液)，本步骤的工艺与目前现有的工艺相同；
第10步、水洗，对铝散热器进行清洗；
第11步、浸锌，其是依次对铝散热器进行一次浸锌、水洗、退锌(酸洗)、水洗、二次浸锌、水洗，铝散热器的内孔在去除屏蔽后，内孔的孔壁在该浸锌工艺中沉积上一层锌，而其它部位由于被覆盖上一层氧化膜，其它部位不会沉积上一层锌，本步骤中的各个工艺与目前现有的工艺相同；
第12步、化学镀镍磷合金，对铝散热器进行化学镀镍，本步骤中的工艺与目前现有的工艺相同，但由于铝散热器仅有其内孔的孔壁沉积有一层锌，其它部位被氧化膜所覆盖，因此铝散热器上仅内孔的孔壁表面被镀上镍磷合金，铝散热器的其它部位不会被镀上镍磷合金；
第13步、后处理，其是依次对铝散热器进行水洗、吹干、烘干，本步骤中的各个工艺与目前现有的工艺相同；
第14步、成品。
从上述工艺可以看出，经本发明的工艺处理后，铝散热器仅其内孔的孔壁表面被镀上一层具有可焊性的镍磷合金，其它部位不镀上镍磷合金，铝散热器为局部镀，工艺简单，节约镍磷合金。
本发明的工艺是现有工艺的基础上，在对其进行浸锌工艺前，对铝散热器进行内孔屏蔽，再对其它部位进行化学氧化，使其它未屏蔽部位无法沉积锌层和镀上镍磷合金，接着再对其进行封闭工艺，然后去除内孔屏蔽，再连接后续浸锌和化学镀镍工艺，该工艺流程简化为：前处理1、内孔屏蔽、化学氧化、封闭、去内孔屏蔽、浸锌2、化学镀镍磷合、后处理3、成品。
以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种铝散热器内孔局部化学镀工艺，其特征在于，它包括以下步骤：
第1步、对铝散热器进行前处理，其是依次对铝散热器进行除油、水洗、弱腐蚀、水洗、出光、水洗；
第2步、内孔屏蔽，取一段长度比内孔的长度长且其直径比内孔的直径小的橡胶管，该橡胶管一端封闭，该橡胶管的另一端连接充气器，接着将该橡胶管插入至铝散热器的内孔中，然后通过充气器对橡胶管充气，橡胶管胀大并贴紧内孔的孔壁而将内孔屏蔽；
第3步、化学氧化，将铝散热器整体浸入含有氧化剂的溶液的化学氧化槽中，采用的氧化剂为有机胺类，化学氧化的溶液的温度为80-95℃，氧化时间为8-30分钟，化学氧化后，铝散热器的表面覆盖一层无色的多孔氧化膜，氧化后形成的多孔氧化膜的厚度为0.5-5微米，铝散热器的内孔由于被橡胶管屏蔽而没有被化学氧化；
第4步、水洗；
第5步、封闭，将铝散热器整体浸入封闭槽中，封闭槽内有含封闭剂的水溶液，采用的封闭剂为硼酸，封闭剂的水溶液的温度为85-95℃，封闭时间为8-30分钟，铝散热器经封闭后，铝散热器表面的多孔氧化膜的孔穴被封闭剂填满，铝散热器表面形成一层耐酸和碱的腐蚀的氧化膜，而铝散热器的内孔由于被橡胶管屏蔽而没有发生变化，内孔仍为铝材基体；
第6步、水洗；
第7步、去除内孔屏蔽，将充气器从橡胶管上拔出，释放橡胶管内的气体，橡胶管恢复原状，从内孔中取出橡胶管；
第8步、水洗；
第9步、出光；
第10步、水洗；
第11步、浸锌，其是依次对铝散热器进行一次浸锌、水洗、退锌、水洗、二次浸锌、水洗，铝散热器上仅内孔的孔壁被沉积上一层锌，铝散热器的其它部位不会沉积上一层锌；
第12步、化学镀镍磷合金，对铝散热器进行化学镀镍，铝散热器上仅内孔的孔壁被镀上镍磷合金，铝散热器的其它部位不会被镀上镍磷合金；
第13步、后处理，其是依次对铝散热器进行水洗、吹干、烘干；
第14步、成品。
2.根据权利要求1所述的一种铝散热器内孔局部化学镀工艺，其特征在于：在第2步的内孔屏蔽中，其是将充气器与空压机连接，通过空压机对橡胶管进行充气。
3.根据权利要求1所述的一种铝散热器内孔局部化学镀工艺，其特征在于：在第3步的化学氧化中，所述氧化剂为三乙醇胺或者六次甲基四胺。
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陈奎儒.一种新型的局部化学镀保护方法.腐蚀与防护26 11.2005,26(11),488-489.
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