CN103624636A - 一种铝及铝合金工件的表面处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工艺操作简易、成本低、噪音和粉尘污染小的铝及铝合金工件的表面处理工艺，其通过如下步骤实现：先将若干不锈钢珠倒入到振动研磨机的研磨室内，形成不锈钢珠堆，再将清水倒入振动研磨机的研磨室内，且倒入的清水没过不锈钢珠堆，最后将待处理的铝及铝合金工件倒入振动研磨机的研磨室内；将铝合金清洗剂加入到振动研磨机的研磨室内进行研磨振动清洗，研磨振动清洗时间为3-5min；将铝合金光亮剂加入振动研磨机的研磨室内进行研磨光亮处理，研磨光亮时间为8-12min；把步骤3）处理后的铝及铝合金工件取出，进行清洗处理，把步骤4）处理后的铝及铝合金工件放入干燥箱中烘干，烘干温度为130-150℃，烘干时间为5-8min。

Description

一种铝及铝合金工件的表面处理工艺
技术领域
本发明涉及一种铝及铝合金工件的表面处理工艺。
背景技术
铝及铝合金具有密度小，强度高、成本低、耐蚀性和成型性好等一系列的优点，在汽车、建筑、消防器材、桥梁等领域都有着广泛的应用。但铝及铝合金表面覆盖着一层氧化膜，该氧化膜易受到强酸和强碱的腐蚀，同时易产生晶间腐蚀，表面硬度低，不耐磨；因此，为了克服上述缺陷，一般对铝及铝合金工件的表面进行处理。
目前，铝及铝合金工件表面处理大多是采用阳极氧化、静电粉末喷涂或电镀工艺，其中阳极氧化处理不适用于以压铸铝为材质的消防接口及其配件的表面处，其不但不能使以压铸铝为材质的消防接口及其配件的表面得到保护，而且会使消防接口及其配件的表面被氧化而变暗，甚至变黑；静电粉末喷涂或电镀工艺虽可对以压铸铝为材质的消防接口及配件的表面进行处理，但静电粉末喷涂工艺的前处理工序多，喷砂除毛刺噪声大，粉尘污染大，成本较高，同时，对于结构复杂的工件会产生漏喷、不均匀等问题；电镀工艺具有成本高、工序复杂等缺陷，同时对于结构复杂的工件会电镀不到位。
有鉴于此，本发明人对以压铸铝为材质的消防接口及其配件的表面处理存在的上述问题进行深入研究，遂于本案产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝及铝合金工件的表面处理工艺，其具有工艺操作简易、成本低、噪音和粉尘污染小的特点，并可使铝及铝合金工件的表面能够得到全面处理，避免了传统静电粉末喷涂和电镀工艺对于结构复杂的工件会存在处理不到位的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种铝及铝合金工件的表面处理工艺，通过如下步骤实现：
1）先将若干不锈钢珠倒入到振动研磨机的研磨室内，形成不锈钢珠堆，再将清水倒入振动研磨机的研磨室内，且倒入的清水没过不锈钢珠堆，最后将待处理的铝及铝合金工件倒入振动研磨机的研磨室内；
2）研磨清洗处理：将铝合金清洗剂加入到振动研磨机的研磨室内进行研磨振动清洗，研磨振动清洗时间为3-5min，去除铝及铝合金工件的表面杂质；
3）研磨光亮处理：将铝合金光亮剂加入振动研磨机的研磨室内进行研磨光亮处理，研磨光亮时间为8-12min，使铝合金光亮剂渗入铝及铝合金工件表面呈现铝的原色，并形成保护膜层；
4）水洗处理：把步骤3）处理后的铝及铝合金工件用清水浸泡清洗或喷淋清洗，或用二级去离子水浸泡清洗或喷淋清洗；
5）烘干处理：把步骤4）处理后的铝及铝合金工件放入干燥箱中烘干，烘干温度为130-150℃，烘干时间为5-8min。
上述铝合金清洗剂由以下重量百分含量的组分制成：磷酸三钠6-7.5%，硅酸钠5-6%，磷酸二氢钠2.5-3.5%，十二烷基苯磺酸钠0.6-1%，三乙醇胺2-3.5%，水80-85%。
上述不锈钢珠的直径为1-3mm，上述研磨振动机的研磨室的容积为500L，各上述不锈钢珠的总重量为250-300kg，上述铝合金清洗剂为80-100g，上述铝合金光亮剂为50-80g。
上述步骤4）与上述步骤5）之间还包括有电泳、水洗处理步骤，上述电泳、水洗处理步骤为把步骤4）处理后的铝及铝合金工件放入其内具有透明清漆的透明清漆槽中进行电泳，电泳电压为150-200V、电流为10-15A、电泳时间为1-1.5min，电泳后取出铝及铝合金工件，并用二级去离子水进行喷淋清洗。
上述透明清漆由以下重量百分含量的组分制成：树脂12-18%，去离子水70-80%，固化剂3.5-4.0%，溶剂1.2-1.8%，冰醋酸0.1-0.2%，上述树脂为环氧树脂、聚酯树脂和氨基树脂中的一种或多种。
上述铝及铝合金工件为压铸铝材质的消防接口及其配件。
本发明的有益效果如下：
一、通过不锈钢珠对铝及铝合金工件表面的研磨，可使铝及铝合金工件的表面晶体结构得到振实，使铝及铝合金工件的表面不易受外界锋利物刮伤；
二、通过不锈钢珠堆使铝及铝合金工件在振动过程中可嵌入不锈钢珠堆内，使铝及铝合金工件的各部位能够得到全面研磨，无研磨死角存在；
三、通过研磨清洗处理可使铝及铝合金工件进行除污处理，对铝及铝合金工件的表面进行调整，能够促进保护膜的产生；
四、通过振动研磨光亮处理可使铝及铝合金工件的表面保持光滑圆润的铝原色，使铝及铝合金工件的表面较为美观，并可在铝及铝合金工件的表面形成一保护层使处理后的铝及铝合金工件放置于室内可以保持两年以上不产生变化；
五、无需采用喷砂处理，避免传统静电粉末喷涂处理而造成噪音大和粉尘污染大的问题，并具有工艺操作简易和成本低的优点。
具体实施方式
实施例一：
本发明的一种铝及铝合金工件的表面处理工艺，通过如下步骤实现：
1）先将若干不锈钢珠倒入到振动研磨机的研磨室内，形成不锈钢珠堆，再将清水倒入振动研磨机的研磨室内，且倒入的清水刚好没过不锈钢珠堆，最后将待处理的铝及铝合金工件倒入振动研磨机的研磨室内；
2）研磨清洗处理：将铝合金清洗剂加入到振动研磨机的研磨室内进行研磨振动清洗，研磨振动清洗时间为3-5min，去除铝及铝合金工件的表面杂质；
3）研磨光亮处理：将铝合金光亮剂加入振动研磨机的研磨室内进行研磨光亮处理，研磨光亮时间为8-12min，使铝合金光亮剂渗入铝及铝合金工件表面呈现铝的原色，并形成保护膜层；
4）水洗处理：把步骤3）处理后的铝及铝合金工件用清水浸泡清洗或喷淋清洗，或用二级去离子水浸泡清洗或喷淋清洗；
5）烘干处理：把步骤4）处理后的铝及铝合金工件放入干燥箱中烘干，烘干温度为130-150℃，烘干时间为5-8min。
其中，铝及铝合金工件为采用压铸工艺的铝材质的消防接口及消防接口配件，不锈钢珠的直径为1-3mm，该研磨振动机的研磨室的容积为500L，各不锈钢珠的总重量为250-300kg，铝合金清洗剂为80-100g，铝合金光亮剂为50-80g，铝合金清洗剂由以下重量百分含量的组分制成：磷酸三钠6-7.5%，硅酸钠5-6%，磷酸二氢钠2.5-3.5%，十二烷基苯磺酸钠0.6-1%，三乙醇胺2-3.5%，水80-85%，此种配方的铝用清洗剂是申请人自制的，此一配方的组合使铝用清洗剂只需采用少量对水体有害的化学成份即可使铝用清洗剂具有较佳的清洗效果，此铝用清洗剂具有成本低、清洗效果佳、对水体污染小等优点。
本发明的有益效果如下：
一、通过不锈钢珠对铝及铝合金工件表面的研磨，可使铝及铝合金工件的表面晶体结构得到振实，使铝及铝合金工件的表面不易受外界锋利物刮伤；
二、通过不锈钢珠堆使铝及铝合金工件在振动过程中可嵌入不锈钢珠堆内，使铝及铝合金工件的各部位能够得到全面研磨，无研磨死角存在；
三、通过研磨清洗处理可使铝及铝合金工件进行除污处理，对铝及铝合金工件的表面进行调整，能够促进保护膜的产生；
四、通过振动研磨光亮处理可使铝及铝合金工件的表面保持光滑圆润的铝原色，使铝及铝合金工件的表面较为美观，并可在铝及铝合金工件的表面形成一保护层使处理后的铝及铝合金工件放置于室内可以保持两年以上不产生变化；
五、无需采用喷砂处理，避免传统静电粉末喷涂处理而造成噪音大和粉尘污染大的问题，并具有工艺操作简易和成本低的优点；
六、通过对不锈钢珠直径的限定一方面可方便不锈钢珠进入消防接口内，使消防接口的内外各部位能够得到全面研磨，另一方面可方便处理后的消防接口及消防接口配件与不锈钢珠的分离；
七、通过大量实验得到研磨室容积、不锈钢珠堆重量、铝合金清洗剂和铝合金光亮剂之间的限定可使铝及铝合金工件能够得到最佳处理效果的情况只用少量的铝合金清洗剂和铝合金光亮剂，具有工业废水排放量小的优点。
实施例二：
本发明的一种铝及铝合金工件的表面处理工艺，实施例二，其与实施例一的不同之处在于：在步骤4）与步骤5）之间还增加有电泳、水洗处理步骤，该电泳、水洗处理步骤为把步骤4）处理后的铝及铝合金工件放入其内具有透明清漆的透明清漆槽中进行电泳，电泳电压为150-200V、电流为10-15A、电泳时间为1-1.5min，电泳后取出铝及铝合金工件，并用二级去离子水进行喷淋清洗，清洗后再进行步骤5）。
其中，透明清漆由以下重量百分含量的组分制成：树脂12-18%，去离子水70-80%，固化剂3.5-4.0%，溶剂1.2-1.8%，冰醋酸0.1-0.2%，上述树脂为环氧树脂、聚酯树脂和氨基树脂中的一种或多种，此透明清漆是申请人自制的，其整一化学成份均是采用价格低的化学物，具有成本低、使用寿命长，附着力强、硬度高和耐腐蚀性能强等优点，并可使铝及铝合金工件的表面透明均匀、保留铝原色。
本实施例的一种铝及铝合金工件的表面处理工艺，通过电泳、水洗处理可在铝及铝合金工件的表面形成一种透明均匀、保留铝原色，附着力强、硬度高、耐腐蚀性能强的保护膜，经试验可知，本实施例处理后的铝及铝合金工件的耐盐雾腐蚀至少保持120h不变化。
上述实施例并非限定本发明的方法，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (6)

1.一种铝及铝合金工件的表面处理工艺，其特征在于：通过如下步骤实现：
1）先将若干不锈钢珠倒入到振动研磨机的研磨室内，形成不锈钢珠堆，再将清水倒入振动研磨机的研磨室内，且倒入的清水没过不锈钢珠堆，最后将待处理的铝及铝合金工件倒入振动研磨机的研磨室内；
2）研磨清洗处理：将铝合金清洗剂加入到振动研磨机的研磨室内进行研磨振动清洗，研磨振动清洗时间为3-5min，去除铝及铝合金工件的表面杂质；
3）研磨光亮处理：将铝合金光亮剂加入振动研磨机的研磨室内进行研磨光亮处理，研磨光亮时间为8-12min，使铝合金光亮剂渗入铝及铝合金工件表面呈现铝的原色，并形成保护膜层；
4）水洗处理：把步骤3）处理后的铝及铝合金工件用清水浸泡清洗或喷淋清洗，或用二级去离子水浸泡清洗或喷淋清洗；
5）烘干处理：把步骤4）处理后的铝及铝合金工件放入干燥箱中烘干，烘干温度为130-150℃，烘干时间为5-8min。
2.根据权利要求1所述的一种铝及铝合金工件的表面处理工艺，其特征在于：上述铝合金清洗剂由以下重量百分含量的组分制成：磷酸三钠6-7.5%，硅酸钠5-6%，磷酸二氢钠2.5-3.5%，十二烷基苯磺酸钠0.6-1%，三乙醇胺2-3.5%，水80-85%。
3.根据权利要求1所述的一种铝及铝合金工件的表面处理工艺，其特征在于：上述不锈钢珠的直径为1-3mm，上述研磨振动机的研磨室的容积为500L，各上述不锈钢珠的总重量为250-300kg，上述铝合金清洗剂为80-100g，上述铝合金光亮剂为50-80g。
4.根据权利要求1所述的一种铝及铝合金工件的表面处理工艺，其特征在于：上述步骤4）与上述步骤5）之间还包括有电泳、水洗处理步骤，上述电泳、水洗处理步骤为把步骤4）处理后的铝及铝合金工件放入其内具有透明清漆的电泳槽中进行电泳，电泳电压为150-200V、电流为10-15A、电泳时间为1-1.5min，电泳后取出铝及铝合金工件，并用二级去离子水进行喷淋清洗。
5.根据权利要求4所述的一种铝及铝合金工件的表面处理工艺，其特征在于：上述透明清漆由以下重量百分含量的组分制成：树脂12-18%，去离子水70-80%，固化剂3.5-4.0%，溶剂1.2-1.8%，冰醋酸0.1-0.2%，上述树脂为环氧树脂、聚酯树脂和氨基树脂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种铝及铝合金工件的表面处理工艺，其特征在于：上述铝及铝合金工件为压铸铝材质的消防接口及其配件。
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