CN104962972A - 一种铝合金与树脂结合体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种铝合金与树脂结合体的制造方法，是先采用除油剂溶液清除铝合金表面油污，然后使用中和剂溶液对铝合金进行酸洗中和，除去残留除油液，然后用碱洗液溶液对铝合金进行碱蚀，去除表面氧化层并对铝合金进行粗化，然后采用酸蚀剂溶液除去铝合金所带碱液并对基材进行浸蚀，接着将铝合金放置在稀硫酸溶液中对铝合金进行阳极氧化处理，使其在表面形成纳米级微孔，再使用浸泡或刷涂的方式，在铝合金的阳极氧化层表面及微孔中吸附偶联剂，再将铝合金烘干并使吸附的硅烷偶联剂固化成膜，最后将铝合金放入注塑模中，将树脂注入模具，得到铝合金与树脂的结合体。该方法生产出的铝合金与树脂结合体，结合强度高，对铝合金外观无不良影响，无污染。
Description
技术领域
本发明涉及电子产品领域，具体涉及一种铝合金与树脂结合体的制造方法。
背景技术
近年来，随着社会的进步，工业化进程的加快，电子制造行业也得到了突飞猛进的发展，如手机、平板电脑及笔记本电脑等电子产品已几乎得到了普及，而现在这些电子产品的外壳制造普遍使用铝合金与树脂结合体的制造方法，其大多存在结合力不大，密封性不好，进一步影响到后续染色容易渗色的缺点。
因此，如何研发一种使电子产品的铝合金与树脂结合牢固的制造方法，是本行业有关人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，我们提出了一种铝合金与树脂结合体的制造方法，生产出的铝合金与树脂结合体，结合强度高，对铝合金外观无不良影响，对环境无污染，适用范围广。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种铝合金与树脂结合体的制造方法，是将铝合金在经过前处理后对其进行阳极氧化并使用偶联剂对其进行表面处理，烘干后再将树脂通过模具注塑到铝合金上，以形成铝合金与树脂的结合体；包括如下步骤：
第1步、除油：采用除油剂溶液清除铝合金表面油污；
第2步、中和：使用中和剂溶液对铝合金进行酸洗中和，除去残留除油液；
第3步、碱洗：用碱洗液溶液对铝合金进行碱蚀，去除表面氧化层并对铝合金进行粗化；
第4步、酸蚀：采用酸蚀剂溶液除去铝合金所带碱液并对基材进行浸蚀，且所述酸蚀剂溶液为选自硝酸、盐酸、硫酸、氢氟酸水溶液中的至少一种；
第5步、阳极氧化：将铝合金放置在稀硫酸溶液中对铝合金进行阳极氧化处理，使其在表面形成纳米级微孔；
第6步、后处理：使用浸泡或刷涂的方式，在铝合金的阳极氧化层表面及微孔中吸附偶联剂；
第7步、烘干：将铝合金烘干并使吸附的偶联剂固化成膜；
第8步、注塑：将前述处理过的铝合金放入注塑模中，将树脂注入模具，得到铝合金与树脂的结合体。
优选的，在第1步骤除油时，所述除油剂溶液的浓度为40-60g/l,除油温度在48-52℃之间，除油时间为120S。
优选的，在第2步骤中和时，所述中和剂为硝酸溶液，且其浓度为100-150ml/l,中和温度为室温，中和时间在20-40S之间。
优选的，在第3步骤碱洗时，所述碱洗液为浓度在40-60g/l之间的氢氧化钠溶液，且碱洗温度为在48-52℃之间，碱洗时间在30-40S之间。
优选的，在第4步骤酸蚀时，所述酸蚀剂为硝酸，浓度在100-150ml/l之间,温度在20-40℃之间，酸蚀时间在100-200S之间。
优选的，在第5步骤阳极氧化处理时，所述硫酸溶液的浓度为在150-250g/l之间，处理温度在10-20℃之间，电压在10-20V之间,处理时间在1-20min之间,并形成了孔径为1-100nm、深度为0.5-4.5μm、单位面积孔数为40-100*109个/cm、厚度为1-5μm的多孔膜层。
优选的，在第6步骤中，后处理是为氧化后的铝合金使用浸泡或刷涂的方式，使铝合金的氧化膜表面及微孔内吸附偶联剂，形成分子膜。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
优选的，在第7步骤中，烘干温度控制在50-100℃之间，烘干时间控制在10-60min之间。
优选的，在第8步骤注塑时，是将前述处理过的铝合金放入注塑模中，将树脂注入模具，得到铝合金与树脂的结合体，且注塑用树脂选自聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚和聚酰胺树脂中的至少一种。
通过上述技术方案，本发明通过对铝合金依次进行除油、中和、碱洗、酸蚀、阳极氧化、后处理、烘干的处理步骤，使铝合金表面具有若干个纳米级微孔，形成一多孔膜层，最后将处理过其表面具有多孔膜层铝合金放入注塑模中，将树脂注入模具，即得到铝合金与树脂的结合体，从而生产出的铝合金与树脂结合体结合强度高，其相互间结合力大，密封性好，对铝合金外观无不良影响，对环境无污染，适用范围广，不容易出现后续染色容易渗色的缺点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所公开的一种铝合金与树脂结合体的制造方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种铝合金与树脂结合体的制造方法，生产出的铝合金与树脂结合体，结合强度高，对铝合金外观无不良影响，对环境无污染，适用范围广。
下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例.
如图1所示，一种铝合金与树脂结合体的制造方法，是将铝合金在经过前处理后对其进行阳极氧化并使用偶联剂对其进行表面处理，烘干后再将树脂通过模具注塑到铝合金上，以形成铝合金与树脂的结合体；其详细的制造方法步骤如下：
如图1所示，一种铝合金与树脂结合体及制造方法，包括如下步骤：
(1)除油：除去铝基材表面的油污。具体的，使用铝专用除油剂进行浸泡除油，除油剂浓度：40-60g/l,温度：48-52℃，处理时间120S。
(2)水洗：使用去离子水清洗铝材表面的除油剂。具体的，去离子水电导率控制在50μs/cm以下，温度为室温，水洗时间10-60s。
(3)中和：对铝合金进行酸洗中和，除去残留除油液。具体的，中和液使用稀硝酸，浓度：100-150ml/l,温度：室温，处理时间：20-40S。
(4)水洗：使用去离子水清洗铝材表面的中和液。具体的，去离子水电导率控制在50μs/cm以下，温度为室温，水洗时间10-60S.
(5)碱洗：对铝合金进行碱蚀，去除表面氧化层并对铝合金进行粗化。具体的，使用氢氧化钠溶液进行碱蚀，氢氧化钠浓度：40-60g/l,温度：48-52℃，处理时间30-40S。
(6)水洗：使用去离子水清洗铝材表面的碱洗液。具体的，去离子水电导率控制在50μs/cm以下，温度为室温，水洗时间10-60S.
(7)酸蚀：除去铝合金所带碱液并对基材进行浸蚀。酸蚀剂选自硝酸、盐酸、硫酸、氢氟酸水溶液中的至少一种；优选的，使用稀硝酸溶液，浓度：100-150ml/l，温度20-40℃，处理时间100-200S。
(8)水洗：使用去离子水清洗铝材表面的酸蚀液。具体的，去离子水电导率控制在50μs/cm以下，温度为室温，水洗时间10-60S.
(9)阳极氧化：在稀硫酸溶液中对铝合金进行阳极氧化，在表面形成纳米级微孔；具体的，氧化液为150-250g/l的硫酸溶液，温度为10-20℃，电压10-20V,处理时间1-20min,得到孔径为:0-100nm,深度0.5-4.5μm，单位面积孔数40-100*109个/cm，厚度为1-5μm的多孔膜层；
(10)水洗：使用去离子水清洗铝材表面的氧化液。具体的，去离子水电导率控制在50μs/cm以下，温度为室温，水洗时间10-60S.
(11)后处理：在氧化好的铝材多孔性膜层表面和孔内吸附偶联剂。具体的，使用浸泡的方式在铝材的多孔性膜层表面和孔内吸附偶联剂，所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂，优选使用硅烷偶联剂；本例使用kh550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)，浓度：0.5％-2.0％，PH用醋酸调整至3.5-5.5，温度：室温，处理时间：1-10min。
偶联剂是分子中含有两种不同性质基团的化合物，其中一种基团可以和金属及其氧化物发生化学或物理作用，另一种基团可以和热塑性树脂(如：聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚和聚酰胺树脂)发生化学或物理作用，通过偶联剂的作用可以实现良好的界面结合有效改善界面性质。
(12)烘干：将铝合金烘干并使吸附的硅烷偶联剂固化成膜。具体的，烘干温度为50-100℃，烘干时间为10-60min；
(13)注塑：将前述处理过的铝合金放入注塑模中，将树脂注入模具，得到铝合金与树脂的结合体。具体的，本例使用聚苯硫醚(PPS)树脂，含30％玻璃纤维填料，注塑条件为公知的热塑性树脂聚苯硫醚(PPS)注塑条件。
通过上述技术方案，本发明通过对铝合金依次进行除油、水洗、中和、碱洗、酸蚀、阳极氧化、后处理、烘干等处理步骤后，使铝合金表面具有若干个纳米级微孔，组合一起便形成一多孔膜层，最后将处理过其表面具有多孔膜层铝合金放入注塑模中，将树脂注入模具，即得到铝合金与树脂的结合体，从而生产出的铝合金与树脂结合体结合强度高，其相互间结合力大(拉伸强度30-40Mpa)，密封性好，对铝合金外观无不良影响，对环境无污染，适用范围广，不容易出现后续染色容易渗色的缺点。
以上所述的仅是本发明的一种铝合金与树脂结合体的制造方法优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种铝合金与树脂结合体的制造方法，其特征在于，是将铝合金在经过前处理后对其进行阳极氧化并使用偶联剂对其进行表面处理，烘干后再将树脂通过模具注塑到铝合金上，以形成铝合金与树脂的结合体；包括如下步骤：
第1步、除油：采用除油剂溶液清除铝合金表面油污；
第2步、中和：使用中和剂溶液对铝合金进行酸洗中和，除去残留除油液；
第3步、碱洗：用碱洗液溶液对铝合金进行碱蚀，去除表面氧化层并对铝合金进行粗化；
第4步、酸蚀：采用酸蚀剂溶液除去铝合金所带碱液并对基材进行浸蚀，且所述酸蚀剂溶液为选自硝酸、盐酸、硫酸、氢氟酸水溶液中的至少一种；
第5步、阳极氧化：将铝合金放置在稀硫酸溶液中对铝合金进行阳极氧化处理，使其在表面形成纳米级微孔；
第6步、后处理：使用浸泡或刷涂的方式，在铝合金的阳极氧化层表面及微孔中吸附偶联剂；
第7步、烘干：将铝合金烘干并使吸附的偶联剂固化成膜；
第8步、注塑：将前述处理过的铝合金放入注塑模中，将树脂注入模具，得到铝合金与树脂的结合体。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金与树脂结合体的制造方法，其特征在于，在第1步骤除油时，所述除油剂溶液的浓度为40-60g/l,除油温度在48-52℃之间，除油时间为120S。
3.根据权利要求2所述的一种铝合金与树脂结合体的制造方法，其特征在于，在第2步骤中和时，所述中和剂为硝酸溶液，且其浓度为100-150ml/l,中和温度为室温，中和时间在20-40S之间。
4.根据权利要求3所述的一种铝合金与树脂结合体的制造方法，其特征在于，在第3步骤碱洗时，所述碱洗液为浓度在40-60g/l之间的氢氧化钠溶液，且碱洗温度为在48-52℃之间，碱洗时间在30-40S之间。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金与树脂结合体的制造方法，其特征在于，在第4步骤酸蚀时，所述酸蚀剂为硝酸，浓度在100-150ml/l之间,温度在20-40℃之间，酸蚀时间在100-200S之间。
6.根据权利要求5所述的一种铝合金与树脂结合体的制造方法，其特征在于，在第5步骤阳极氧化处理时，所述硫酸溶液的浓度为在150-250g/l之间，处理温度在10-20℃之间，电压在10-20V之间,处理时间在1-20min之间,并形成了孔径为1-100nm、深度为0.5-4.5μm、单位面积孔数为40-100*109个/cm、厚度为1-5μm的多孔膜层。
7.根据权利要求1所述的一种铝合金与树脂结合体的制造方法，其特征在于，在第6步骤中，后处理是为氧化后的铝合金使用浸泡或刷涂的方式，使铝合金的氧化膜表面及微孔内吸附偶联剂，形成分子膜。
8.根据权利要求7所述的一种铝合金与树脂结合体的制造方法，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
9.根据权利要求8所述的一种铝合金与树脂结合体的制造方法，其特征在于，在第7步骤中，烘干温度控制在50-100℃之间，烘干时间控制在10-60min之间。
10.根据权利要求9所述的一种铝合金与树脂结合体的制造方法，其特征在于，在第8步骤注塑时，是将前述处理过的铝合金放入注塑模中，将树脂注入模具，得到铝合金与树脂的结合体，且注塑用树脂选自聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚和聚酰胺树脂中的至少一种。
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