CN105154954B

CN105154954B - 压铸铝合金表面处理方法

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Publication number: CN105154954B
Application number: CN201510641532.8A
Authority: CN
Inventors: 陈颖; 林圣�; 董小林
Original assignee: Shenzhen Tinno Wireless Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Tinno Wireless Technology Co Ltd
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2019-01-08
Anticipated expiration: 2035-09-30
Also published as: CN105154954A

Abstract

本发明提供一种压铸铝合金表面阳极氧化处理方法。本发明压铸铝合金表面阳极氧化处理方法，包括：对压铸铝合金进行清洗；在所述压铸铝表面进行金属铝的物理气相沉淀。本发明压铸铝合金表面处理方法，通过对压铸铝合金进行清洗；在所述压铸铝表面进行金属铝的物理气相沉淀，实现对压铸铝合金表面改性，进一步填补消除压铸铝合金表面的砂眼，使其表面铝元素纯度达99.0％以上，减弱硅及其他杂质元素对其表面氧化适应性的影响；以解决压铸铝合金不仅具有砂眼外观；且由于硅含量过多(如10％以上)，无法进行阳极氧化处理的技术问题。

Description

压铸铝合金表面处理方法

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种压铸铝合金表面处理方法。

背景技术

对铝及其合金进行表面处理产生的氧化膜具有装饰效果、防护性能和特殊功能，可以改善铝及其合金导电、导热、耐磨、耐腐蚀以及光学性能等。因此,国内外研究人员运用各种方法对其进行表面处理，以提高它的综合性能，并取得了很大进展。

阳极氧化是铝合金最常用的表面处理工艺。阳极氧化工艺和铝合金材质金属元素的含量有关，不含硅的纯铝及硅含量在1％以下的铝合金型材才可采用铝合金阳极氧化工艺对铝合金进行表面处理。现有技术中，有些铝合金是通过压铸成型的，压铸成型的铝合金在压铸过程中，在铝合金的表面会形成砂眼，且压铸铝合金材料中硅含量过多(如10％以上)。

因此，压铸铝合金不仅具有砂眼外观；且由于硅含量过多(如10％以上)，无法进行阳极氧化处理。

发明内容

本发明提供一种压铸铝合金表面处理方法，以克服压铸铝合金不仅具有砂眼外观；且由于硅含量过多(如10％以上)，无法进行阳极氧化处理的技术问题。

本发明提供了一种压铸铝合金表面阳极氧化处理方法，包括：

对压铸铝合金进行清洗；

在所述压铸铝表面进行金属铝的物理气相沉淀。

在所述压铸铝表面进行金属铝的物理气相沉淀，具体包括：

采用真空电阻丝蒸发纯铝的方法，在所述压铸铝表面沉积所述纯铝。

采用真空电阻丝蒸发纯铝的方法，在所述压铸铝表面沉积所述纯铝的过程中，所需沉积环境包括真空8*10^-2pa，沉积时间为30s-60s，所述纯铝沉积的厚度为15um以上。

在所述压铸铝表面进行金属铝的物理气相沉淀之后，所述方法还包括：

在所述压铸铝合金表面进行金属离子注入。

在压铸铝合金表面进行金属离子注入之前，所述方法还包括：

根据所述压铸铝合金中的杂质元素的含量，确定进行所述金属离子注入的金属的含量；

在所述压铸铝合金表面进行金属离子注入，具体包括：

根据确定的所述金属离子注入的所述金属的含量，在所述压铸铝合金表面进行所述金属离子注入。

所述金属离子注入的金属包括铝、镁、铜和锌中的至少一种。

对所述压铸铝合金进行清洗，包括如下至少一个步骤：

对所述压铸铝合金的表面进行超声除蜡处理；

对所述压铸铝合金的表面进行水洗处理；以及

对所述压铸铝合金进行超声除油处理。

对所述压铸铝合金的表面进行超声除蜡处理，具体包括：

在除蜡槽中添加弱酸性无泡型水基除蜡清洗剂，并设置超声频率为 40-50KHZ，对所述压铸铝合金的表面进行超声除蜡处理；

对所述压铸铝合金的表面进行水洗处理，具体包括：

采用去离子纯水对所述压铸铝合金的表面进行水洗处理；

对所述压铸铝合金进行超声除油处理，具体包括：

在除油槽中添加弱酸性无泡型水基除油清洗剂，并设置超声频率为 40-50KHZ，对所述压铸铝合金的表面进行超声除油处理。

填补所述压铸铝合金表面的砂眼之后，所述方法还包括：

对所述压铸铝合金进行阳极氧化处理。

本发明压铸铝合金表面处理方法，通过对压铸铝合金进行清洗；在所述压铸铝表面进行金属铝的物理气相沉淀，实现对压铸铝合金表面改性，进一步填补消除压铸铝合金表面的砂眼，使其表面铝元素纯度达99.0％以上，减弱硅及其他杂质元素对其表面氧化适应性的影响；以解决压铸铝合金不仅具有砂眼外观；且由于硅含量过多(如10％以上)，无法进行阳极氧化处理的技术问题。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明压铸铝合金表面处理方法实施例一的流程示意图；

图2为本发明压铸铝合金表面处理方法实施例二的流程示意图；

图3为本发明压铸铝合金表面处理方法实施例三的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

图1为本发明压铸铝合金表面处理方法的实施例一的流程示意图，如图 1所示，本实施例的方法可以包括：

S1，对压铸铝合金进行清洗。

在本实施例中，对压铸铝合金进行清洗可以有效去除压铸铝合金表面的油、蜡以及化学残留，以便进行后续步骤。

S2，在压铸铝表面进行金属铝的物理气相沉淀。

在本实施例中，压铸铝合金在生产过程中，内部和表面均会产生砂眼。因此对压铸铝合金表面进行金属铝的物理气相沉淀，可以有效填补压铸铝合金表面的砂眼，从而不仅改善了压铸铝合金的外面，而且使其表面铝元素纯度达99.0％以上，实现为压铸铝合金改性的效果。

进一步可选地，该步骤S2具体包括：

A：采用真空电阻丝蒸发纯铝的方法，在压铸铝表面沉积所述纯铝。

在本实施例中，采用真空电阻丝蒸发纯铝法的实施条件为：真空8*10^-2pa，沉积时间为30s-60s，纯铝沉积的厚度可以为15μm以上。在具体实施时，纯铝沉积的厚度可以根据压铸铝合金表面铝离子的纯度来调整。

在压铸铝合金表面沉淀纯铝的目的是对压铸铝合金表面改性，使其表面铝元素纯度达99.0％以上，减弱硅及其他杂质元素对其表面氧化适应性的影响；同时纯铝的沉积可以进一步对压铸铝合金表面应力产生的砂眼得到进一步填补，以消除压铸铝合金表面的砂眼。

图2为本发明压铸铝合金表面处理方法实施例二的流程示意图，如图2 所示，本实施例和实施例一的区别在于本实施例还包括了离子注入的步骤，本实施例的方法可以包括：

S11，对压铸铝合金进行清洗。

S21，在压铸铝表面进行金属铝的物理气相沉淀。

进一步可选地，该步骤S21具体包括：

B：采用真空电阻丝蒸发纯铝的方法，在压铸铝表面沉积所述纯铝。

S31，在压铸铝合金表面进行金属离子注入。在本实施例中，压铸铝合金在生产过程中，内部和表面均会产生砂眼。因此对压铸铝合金表面进行金属离子注入，可以有效填补压铸铝合金内部的砂眼。而且由于压铸铝合金里的硅含量超过10％，会影响压铸铝合金表面的氧化效果，因此需要对压铸铝合金进行离子注入以达到改性处理的效果。本实施例在压铸铝表面进行离子注入，使压铸铝合金里的硅及其他元杂质元素相均匀沉淀，并减弱分散其结构相的影响，降低硅及其他杂质元素对阳极氧化膜层性能的影响；同时掺杂离子的注入也可以有效减弱压铸铝合金内部各向异性应力，从而将内应力产生的砂眼减弱到肉眼无法辨别的效果。

进一步可选地，在压铸铝合金表面进行金属离子注入之前，本方法还包括：

C：根据压铸铝合金中的杂质元素的含量，确定进行金属离子注入的金属的含量。

进一步可选地，上述步骤S3具体包括：

D：根据确定的金属离子注入的金属的含量，在压铸铝合金表面进行金属离子注入。

在本实施例中，金属离子注入的金属可以包括铝、镁、铜和锌中的至少一种。在具体实施时，还可以包括其他能够实现本发明目的的金属。

离子注入掺杂改性不但可以得到纯度99.0％以上的纯铝，使其可以进行常规的阳极氧化工艺，而且在不影响压铸成型产品结构及外观的前提下，改变了压铸铝合金的内部各相结构，有效控制砂眼并极大提高了压铸铝合金的阳极氧化的适应性。

图3为本发明压铸铝合金表面处理方法实施例三的流程示意图，如图3 所示，本实施例和实施例二的区别在于本实施例还包括了离子注入的步骤，本实施例的方法可以包括：

S101，对压铸铝合金的表面进行超声除蜡处理。

进一步地，上述对压铸铝合金的表面进行超声除蜡处理具体包括：E：在除蜡槽中添加弱酸性无泡型水基除蜡清洗剂，并设置超声频率为40-50KHZ，对压铸铝合金的表面进行超声除蜡处理。

该步骤为预先前处理的步骤，该步骤的主要作用是去除五金素材表面残留的蜡。此处水基除蜡清洗剂是借助于含有的表面活性剂、乳化剂、渗透剂等的润湿、乳化、渗透、分散、增溶等作用来实现对物油污、油脂的清洗。

S201，对压铸铝合金的表面进行水洗处理。

进一步地，对压铸铝合金的表面进行水洗处理具体包括：F：采用去离子纯水对所述压铸铝合金的表面进行水洗处理。

该步骤为预先前处理的步骤，该步骤的主要作用是进一步清洗去除表面残留蜡、水基清洗剂等化学残留，采用去离子纯净水。

S301，对压铸铝合金进行超声除油处理。

进一步可选地，对压铸铝合金进行超声除油处理具体包括：G：在除油槽中添加弱酸性无泡型水基除油清洗剂，并设置超声频率为40-50KHZ，对所述压铸铝合金的表面进行超声除油处理。

该步骤为预先前处理的步骤，该步骤的主要作用是去除五金素材表面残留的油脂。

在具体实施时，本实施例可以采用步骤S101、S102和S103中的一个或几个同时采用，均不影响本实施例的实施效果。

S401，在压铸铝表面进行金属铝的物理气相沉淀。

S501，在压铸铝合金表面进行金属离子注入。

在本实施例中，压铸铝合金在生产过程中，内部和表面均会产生砂眼。因此对压铸铝合金表面进行金属离子注入，可以有效填补压铸铝合金内部的砂眼。而且由于压铸铝合金里的硅含量超过10％，会影响压铸铝合金表面的氧化效果，因此需要对压铸铝合金进行离子注入以达到改性处理的效果。本实施例在压铸铝表面进行离子注入，使压铸铝合金里的硅及其他元杂质元素相均匀沉淀，并减弱分散其结构相的影响，降低硅及其他杂质元素对阳极氧化膜层性能的影响；同时掺杂离子的注入也可以有效减弱压铸铝合金内部各向异性应力，从而将内应力产生的砂眼减弱到肉眼无法辨别的效果。

S601，对压铸铝合金进行阳极氧化处理。

在本实施便中，采用常规的阳极氧化工序，具体为：

上挂—脱脂—水洗—碱洗—二连水洗—中和—水洗—化学抛光—水洗—中和—三连水洗—阳极氧化—二连水洗—中和—三连水洗—染色—二连水洗—封孔—水洗—中和—二连水洗—热水洗—烘干—下挂。

其中，在阳极氧化时涉及的相关工艺参数如下：

阳极氧化膜厚度：约为10-15um；

阳极槽温：低温15-18摄氏度；

阳极电压：低电压10-11V；

阳极时间：约25-40分钟；

阳极槽液硫酸浓度：约100-150克/升；

染色采用有机溶剂染色剂。

该工艺参数改良后可有效降低改性铝材阳极氧化过程中硫酸对氧化膜本体的溶解，进而得到致密性及附着力更佳的氧化膜。

综上，采用离子注入与物理气相沉淀的工艺结合的方法改性压铸铝合金，并配合低温低电压低浓度硫酸阳极氧化的工艺手段，在压铸铝合金表面消除了砂眼，解决了阳极氧化适应性的问题，并得到膜层致密性更佳的氧化膜层，实现无砂眼的多色彩氧化效果，且氧化膜色泽均匀膜层饱满，外观质感上佳。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种压铸铝合金表面阳极氧化处理方法，其特征在于，包括：

对压铸铝合金进行清洗；

在所述压铸铝表面进行金属铝的物理气相沉淀；

根据所述压铸铝合金中的杂质元素的含量，确定进行金属离子注入的金属的含量；

根据确定的所述金属离子注入的所述金属的含量，在经过物理气相沉淀后的表面进行所述金属离子注入；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述压铸铝表面进行金属铝的物理气相沉淀，具体包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用真空电阻丝蒸发纯铝的方法，在所述压铸铝表面沉积所述纯铝的过程中，所需沉积环境包括真空8*10^-2pa，沉积时间为30s-60s，所述纯铝沉积的厚度为15μm以上。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，对所述压铸铝合金进行清洗，包括如下至少一个步骤：

对所述压铸铝合金的表面进行超声除蜡处理；

对所述压铸铝合金的表面进行水洗处理；以及

对所述压铸铝合金进行超声除油处理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述压铸铝合金的表面进行超声除蜡处理，具体包括：

在除蜡槽中添加弱酸性无泡型水基除蜡清洗剂，并设置超声频率为40-50KHZ，对所述压铸铝合金的表面进行超声除蜡处理；

对所述压铸铝合金的表面进行水洗处理，具体包括：

采用去离子纯水对所述压铸铝合金的表面进行水洗处理；

对所述压铸铝合金进行超声除油处理，具体包括：

在除油槽中添加弱酸性无泡型水基除油清洗剂，并设置超声频率为40-50KHZ，对所述压铸铝合金的表面进行超声除油处理。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，填补所述压铸铝合金表面的砂眼之后，所述方法还包括：

对所述压铸铝合金进行阳极氧化处理。