CN103009693A - 壳体的制备方法及由该方法所制得的壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多色的壳体的制备方法，其包括如下步骤：提供铝或铝合金基体；对该铝或铝合金基体进行阳极氧化处理以形成一阳极氧化层；在该阳极氧化层的表面丝网印刷油墨并烘干，使该阳极氧化层的部分表面形成油墨层；使用染料对阳极氧化层表面的未形成有油墨层的区域进行染色以形成染色层；对所述形成有油墨层及染色层的区域进行封孔处理。本发明还提供一种由上述方法所制得的多色的壳体。

Description

壳体的制备方法及由该方法所制得的壳体
技术领域
本发明涉及一种壳体的制备方法及由该方法所制得的壳体。
背景技术
铝材阳极氧化处理技术是通过对铝材产品表面阳极氧化生成阳极多孔膜层，然后对阳极多孔膜层进行染色和封孔处理，达到表面防护及装饰效果。阳极氧化处理技术被广泛应用于机动车工业、建材、轻工、家用电器等工业领域以及3C产品，五金和工艺品的表面防护和装饰。然而，常规的阳极氧化技术只能在同一产品上实现单一的颜色，无法满足当前追求产品颜色丰富多彩的市场需求，导致阳极氧化技术应用受到限制，亟需开发出可以在同一个产品上产生多种颜色图案、个性化、色彩绚丽的迎合市场需求的阳极氧化处理技术。
现有的多色阳极制作工艺是先进行一次阳极氧化，然后进行遮蔽和褪阳极膜，再进行二次或多次阳极氧化和去遮蔽的方案，该方案制作的产品在多个颜色区域存在断差，而且工艺流程比较长，化学处理制程较多，对环境的污染较大；同时阳极氧化的颜色越多，工艺局限性越大，产品良率越低。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种简单高效的具有多种色彩的壳体的制备方法。
另外，还有必要提供给一种上述方法所制得的壳体。
一种壳体的制备方法，其包括如下步骤：
提供铝或铝合金基体；
对该铝或铝合金基体进行阳极氧化处理以形成一阳极氧化层；
在该阳极氧化层的表面丝网印刷油墨并烘干，使该阳极氧化层的部分表面被油墨层所覆盖；
使用染料对阳极氧化层表面的未形成有油墨层的区域进行染色以形成染色层；
对所述形成有油墨层及染色层的区域进行封孔处理。
一种壳体，其包括铝或铝合金基体及形成于铝或铝合金基体表面的阳极氧化层，该阳极氧化层形成有若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为10-100nm，该阳极氧化层表面形成具有油墨层的区域和具有染色层的区域。
本发明采用阳极氧化与丝网印刷相结合的技术方式，先将彩色油墨通过丝网印刷的方式使之进入阳极氧化形成的微孔中，再进行染色、封孔，从而在同一个产品上实现双色或者多色效果，该方法降低了多色阳极的制作成本，提高了多色阳极产品的良率，减少了化学处理制程，减轻生产对环境造成的污染。以该方法所制得的壳体，不同颜色层之间无断差，表面色彩绚丽，提升壳体的竞争力。
具体实施方式
本发明壳体的制备方法，其包括如下步骤：
(1)提供铝或铝合金基体。
(2)对铝或铝合金基体进行预处理，该预处理包括对铝或铝合金基体进行脱脂/除油、三道水洗、预浸、化学抛光、三道水洗、剥黑膜、三道水洗等步骤。
脱脂/除油使用常规的铝材脱脂除油剂，该铝材脱脂除油剂的浓度为10ml/L，处理温度为60℃。
三道水洗，分别为自来水洗、自来水洗及纯水洗。
预浸使用质量百分浓度为85％的磷酸溶液，预浸温度为室温，预浸时间为10s。
化学抛光使用的抛光液中含有浓度为700-800ml/L的磷酸，浓度为200-300ml/L的硫酸，抛光液的温度为84-88℃。
剥黑膜使用浓度为30-40％的硝酸，处理温度为室温，处理时间为5min。
(3)对铝或铝合金基体进行阳极氧化，使铝或铝合金基体表面形成一多孔的阳极氧化层。使用的反应液中含有浓度为180-200g/L的硫酸，该反应液中铝离子的浓度小于20g/L，反应液的温度为15-20℃，阳极氧化的电压为11-13V，处理时间为30-50min。该阳极氧化层的厚度为10-15μm，阳极氧化层表面形成有若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为10-100nm。
(4)对形成有阳极氧化层的铝或铝合金基体进行三道水洗并烘干。使用热风烘干，烘干温度为60-70℃，烘干时间为0.5H。
(5)在所述阳极氧化层的部分表面进行丝网印刷油墨并烘干，使该阳极氧化层表面的部分区域形成具有一定色彩的油墨层，根据需要可使该油墨层形成一定的图案或花纹。所述油墨层的油墨将渗入到阳极氧化层的纳米孔中。该油墨的烘干温度为60-70℃，烘干时间为1h。
(6)对表面形成油墨层的铝或铝合金基体进行超声波清洗并烘干。
(7)染色处理，使阳极氧化层表面未形成有油墨层的区域形成染色层。所述染色分子无法进入形成有油墨层的区域。
(8)对染色后的铝或铝合金基体进行封孔处理，封孔处理后进行水洗并烘干，即制得壳体。形成有油墨层和染色层的区域都被封孔。
可以理解的，为使壳体呈现多色的效果，还可重复丝网印刷油墨的步骤，使阳极氧化层表面形成具有不同色彩的多种油墨层的区域。
上述方法所制得的壳体，其包括铝或铝合金基体及形成于铝或铝合金基体表面的阳极氧化层，该阳极氧化层形成有若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为10-100nm；该阳极氧化层表面形成具有油墨层的区域和具有染色层的区域，该具有油墨层的区域的纳米孔中填充有油墨，该具有染色层的区域的纳米孔中填充有染料分子。
下面通过实施例来对本发明进行具体说明。
实施例
提供一铝合金基体并对该铝合金基体进行常规的预处理。
对预处理后的铝合金基体进行阳极氧化，阳极氧化反应液中含有浓度为190g/L的硫酸，反应液中铝离子的浓度小于20g/L，反应液的温度为19℃，阳极氧化电压为12V，处理时间为30min。
对阳极氧化后的铝合金基体进行三道水洗并烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为0.5H。
将油墨以丝网印刷的方式形成于该铝合金基体的阳极氧化层上并烘干，其中油墨为科莱恩化工集团有限公司提供的型号为Aluprint 3R的油墨；烘干温度为60～70℃，烘干时间为1h。
对该阳极氧化层表面未形成有油墨层的区域进行浸泡染色，染色用染料为科莱恩化工集团有限公司提供的F 001染料，其浓度为7.5g/L，染色的温度为室温，浸泡时间为5～8s。
对染色后的铝合金基体进行封孔处理，将染色后的铝合金基体浸泡于浓度为20～30g/L的封孔剂，其中封孔剂为永保化工有限公司提供的R500封孔剂(主要成分为醋酸镍)，温度为70～90℃，浸泡时间为30min。
对上述实施例制备的壳体进行性能测试：
(a)外观观察
肉眼观察所述壳体表面，两种颜色无断差。
(b)耐腐蚀性测试
耐腐蚀性测试使用盐雾测试，使用型号为TMJ9701的盐雾腐蚀试验箱(氯化钠溶液的浓度为5g/L，测试温度为35℃)。放入盐雾腐蚀试验箱2h后，再放入恒温恒湿箱中(温度为40℃，湿度为93％)保持168h，最后水洗该壳体，表面未发现腐蚀。
(c)附着力测试
附着力测试使用百格测试，使用百格刀在测试样品表面划10×10个(100个)小网格，每一小网格的尺寸为1mm×1mm；用9358号胶纸牢牢粘住所述小网格，并用橡皮擦用力擦拭胶带，以加大胶带与被测区域的接触面积及力度；用手抓住胶带一端，在垂直方向(90°)迅速扯下胶纸。经测试壳体表面的油墨层和染色层均无剥落。
本发明所述壳体的制备方法，采用阳极氧化与丝网印刷相结合的技术方式，先将彩色油墨通过丝网印刷的方式使之进入阳极氧化形成的微孔中，再进行染色、封孔，从而在同一个产品上实现双色或者多色效果，相较于现有的多色阳极工艺，该方法降低了制作成本，提高产品的良率，减少了化学处理制程，减轻了生产对环境造成的污染。以该方法所制得的壳体，不同颜色层之间无断差，表面色彩绚丽，提升了壳体的竞争力。

Claims (10)

1.一种壳体的制备方法，其包括如下步骤：
提供铝或铝合金基体；
对该铝或铝合金基体进行阳极氧化处理以形成一阳极氧化层；
在该阳极氧化层的表面丝网印刷油墨并烘干，使该阳极氧化层的部分表面被油墨层所覆盖；
使用染料对阳极氧化层表面的未形成有油墨层的区域进行染色以形成染色层；
对所述形成有油墨层及染色层的区域进行封孔处理。
2.如权利要求1所述的壳体的制备方法，其特征在于：阳极氧化处理的方法为：使用一反应液，该反应液中含有浓度为180-200g/L的硫酸，反应液的温度为15-20℃，阳极氧化电压为11-13V，处理时间为30-50min。
3.如权利要求1所述的壳体的制备方法，其特征在于：所述丝网印刷油墨的烘干温度为60-70℃，烘干时间为1H。
4.如权利要求1所述的壳体的制备方法，其特征在于：所述阳极氧化层表面形成有纳米孔，所述油墨层的油墨及染色层的染料均进入到纳米孔中。
5.如权利要求1所述的壳体的制备方法，其特征在于：该若干纳米孔的平均孔径为10-100nm。
6.如权利要求1所述的壳体的制备方法，其特征在于：该制备方法还包括在阳极氧化处理前对铝或铝合金基体进行预处理。
7.如权利要求6所述的壳体的制备方法，其特征在于：该预处理包括对铝或铝合金基体进行脱脂/除油、水洗、预浸、化学抛光、水洗、剥黑膜、水洗步骤。
8.一种壳体，其包括铝或铝合金基体及形成于铝或铝合金基体表面的阳极氧化层，该阳极氧化层形成有若干纳米孔，该若干纳米孔的平均孔径为10-100nm，其特征在于：该阳极氧化层表面形成具有油墨层的区域和具有染色层的区域。
9.如权利要求8所述的壳体，其特征在于：该油墨层以丝网印刷的方式形成。
10.如权利要求8所述的壳体，其特征在于：该具有油墨层的区域的纳米孔中填充有油墨，该具有染色层的区域的纳米孔中填充有染料分子。
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