CN105598351A - 铝合金壳体的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种铝合金壳体的制备方法，包括如下步骤：下料：将铝合金坯料切割成预设尺寸，得到下料件；固溶处理：将所述下料件进行固溶处理，得到固溶处理件；锻压成型：将所述固溶处理件锻压成型，得到锻压成型件；时效处理：将所述锻压成型件进行时效处理，得到铝合金壳体。上述铝合金壳体的制备方法，工艺简单，生产效率较高，铝合金壳体机械性能及表观效果较好，且能够形成具有复杂结构特征的壳体的加工要求。

Description

铝合金壳体的制备方法

技术领域

本发明涉及一种铝合金加工处理方法，特别是涉及一种铝合金壳体的制备方法。

背景技术

随着数码电子产业以及通讯产业的迅速发展，手机、笔记本电脑与数码相机等电子产品的普遍性与日俱增，成为人人必备的日常用品。而为了提高各种电子产品的市场竞争力，制造厂商除了积极完善数码电子产品的使用性能之外，也极力提升产品的美观性与便携性，以得到消费者的更多的青睐。铝合金壳体能够带来无以伦比的视觉冲击感，同时具有手感细腻、防摔、抗腐蚀、轻便等优点，一直以来倍受消费者青睐，代表着高端电子产品壳体的发展方向。

目前，电子产品(如手机、笔记本、平板电脑、数码相机等)的铝合金壳体部件主要采用压铸成型法或冲压成型法。利用压铸成型法制备的壳体能够获得较复杂的结构特征，但其机械性能比较差，尤其是塑性；而且压铸过后，材料内部组织偏析严重，后续进行阳极氧化处理效果差，进而导致表观效果差。而利用冲压成型法制备的壳体，其内部组织偏析少，后续进行阳极氧化的效果好，能够获得很好表观效果，但其主要是通过拉伸、折弯等形成产品壳体，产品截面厚度一致，故不能形成具有复杂结构特征的产品。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够加工复杂结构、且表观效果好的铝合金壳体的制备方法。

一种铝合金壳体的制备方法，包括如下步骤：

下料：将铝合金坯料切割成预设尺寸，得到下料件；

固溶处理：将所述下料件进行固溶处理，得到固溶处理件；

锻压成型：将所述固溶处理件锻压成型，得到锻压成型件；

时效处理：将所述锻压成型件进行时效处理，得到铝合金壳体。

上述铝合金壳体的制备方法，工艺简单，生产效率较高，铝合金壳体机械性能及表观效果较好，且能够形成具有复杂结构特征的壳体的加工要求。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供一种铝合金壳体的制备方法，其包括如下步骤：

S110、下料：将铝合金坯料切割成预设尺寸，得到下料件。

例如，采用剪切机将铝合金坯料切割成所需的尺寸，得到下料件。即，在剪切机的刀片作用下，铝合金坯料产生弯曲和拉伸变形，当应力超过剪切强度时发生断裂形成一定尺寸的坯料，得到下料件。例如，本发明中铝合金坯料为6系铝合金，例如型号为6061、6063、6463的铝合金。

S120、固溶处理：将所述下料件进行固溶处理，得到固溶处理件。

所述固溶处理(Solutiontreatment)是指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。

在本发明一实施例中，所述固溶处理是将0态材料热处理至T6态。例如，所述固溶温度为530±10℃，固溶时间为60～120min。具体的，将所述下料件在520～540℃的条件下保温60～120min，然后用冷水进行冷却处理。优选的，将所述下料件在520-540℃的条件下保温90min，然后用冷水进行冷却处理。为了更好地消除铝合金的应力，所述下料件从固溶处理的高温炉到完全入水的时间控制在30秒以内。为了保证铝合金的冷却速度，水温不大于30℃。

S130、锻压成型：将所述固溶处理件锻压成型，得到锻压成型件。

所述锻压成型，是指利用锻造机械或模具对工件施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻压成型件的加工方法。通过锻压成型能消除铝合金在加工过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻压成型件的机械性能一般优于同样材料的压铸件。

进一步的，在本发明一实施例中，将所述固溶处理件置于压力锻压机中进行锻压成型处理。又如，所述锻压成型采用冷锻成型。所述冷锻成型是指在工件在金属再结晶温度以下进行的锻造成型工艺。冷锻成型能使铝合金的内部结构组织更加紧密，后续外观处理效果较好。

为了降低在锻压成型过程中的磨损，减小固溶处理件与模具的摩擦，例如，在进行锻造成型之前，多所述固溶处理件进行润滑处理，以降低在锻压成型过程中对固溶处理件的磨损，提高原料利用率，同时减少固溶处理件与模具的摩擦，使铝合金在锻造过程中具有良好的流动性，减少表面组织变化以提高后续阳极氧化的良率。

例如，润滑处理采用固体润滑剂进行润滑，固体润滑剂为石墨和/或滑石粉。又如，润滑处理采用液态锻压油进行润滑，即在固溶处理件表面均匀涂抹液态锻压油。需要说明的是，润滑处理所采用的液态锻压油为本领域技术人员所公知的液态锻造油。

在本发明一实施例中，为了得到外形较精准的锻压成型件，例如，所述锻压成型具体为：将所述固溶处理件进行第一次锻压成型，得到第一锻压成型件；将所述第一锻压成型件进行第二次锻压成型，得到所述锻压成型件。通过两次锻压成型，以得到外形较精准的锻压成型件，使其与生产所需的成品形状相同。需要说明的是，对于生产外形较复杂的壳体，可以根据需要进行多次锻压成型，以得到外形符合要求的壳体。又如，所述第一锻压成型采用的锻压压力大于所述第二次锻压成型采用的锻压压力。

在本发明一实施例中，在所述第一次锻压成型之后还包括步骤：对所述第一锻压成型件进行切边和/或切孔处理。例如，将第一锻压成型件进行切边、切孔处理，洗修处理，以去除毛糙部分。又如，用冲床切除第一锻压成型件的飞边，然后采用气动除尘方式除去多余的废料。例如，本发明一实施例中，进行两次锻压成型处理后，再进行切边、切孔处理，然后再进行两次锻压处理，以得到锻压成型件。

S140、时效处理：将所述锻压成型件进行时效处理，得到铝合金壳体。

可以理解，在经过锻压成型之后，铝合金的内部会产生加工应力，而无法达到后续的加工要求，在本实施例中，对锻压成型件进行时效处理，以消除加工应力，便于后续加工，同时，通过时效处理还能够提高产品的机械性能，提高产品的硬度及强度等。

具体的，在本实施例中，对锻压成型件进行自然或人工时效处理，进一步的，所述时效处理为：将所述锻压成型件置于165～185℃的条件下保温6～10h。优选的，将所述锻压成型件置于175℃的条件下保温8h。

进一步的，对于结构较复杂的铝合金壳体，为了使铝合金壳体的尺寸更加精确，以符合消费者的需要，例如，所述时效处理后还包括进行精加工处理。又如，所述精加工处理采用计算机数字控制机床进行，例如，采用计算机数字控制机床控制进行所述精加工处理。通过对时效处理后的工件进行精加工处理，以使工件达到最终的结构要求。在本发明中，精加工主要对铝合金的细微结构进行修整，使铝合金壳体的尺寸更加精确，以符合消费者的需要。

所述计算机数字控制机床，即CNC(Computernumericalcontrol)，是一种由程序控制的自动化机床，该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，通过计算机将其译码，从而使机床执行规定好了的动作，通过刀具切削将工件加工成精加工件。

需要说明的是，由于采用冷锻成型的方式进行锻压，得到的铝合金壳体形状和尺寸精度高，对于一些结构较简单的铝合金壳体，精加工过程也可以省去。

进一步的，为了使铝合金壳体能够符合各种电子产品的外观需求，同时提高铝合金壳体的耐腐蚀性能，例如，还包括步骤：进行阳极氧化处理；例如，将铝合金壳体进行阳极氧化处理；又如，将时效处理步骤得到的铝合金壳体进行阳极氧化处理。又如，对精加工处理后的铝合金进行阳极氧化处理；例如，将精加工件进行阳极氧化处理。又如，阳极氧化处理采用本领域技术人员所公知的阳极氧化处理技术。又如，将所述铝合金壳体置于硫酸的氧化液中进行阳极氧化处理。又如，将所述铝合金壳体置于浓度为200±20g/L的硫酸水溶液中进行阳极氧化处理，阳极氧化处理的参数设置如下：时间为20～30min，电压为12～15V，温度为19～21℃。通过阳极氧化处理，可以使铝合金壳体表面具有多种颜色，以满足铝合金壳体能够满足各种电子产品的外观需求，同时由于铝合金表面形成了致密氧化膜，可以提高铝合金壳体的耐腐蚀能力。

上述铝合金壳体的制备方法，工艺简单，生产效率较高，铝合金壳体机械性能及表观效果较好，且能够形成具有复杂结构特征的壳体的加工要求。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。

实施例1

下料：将6系铝合金坯料切割成预设尺寸，得到下料件；

固溶处理：将所述下料件置于温度为530℃的条件下保温90min，然后用冷水进行冷却处理，得到固溶处理件；

润滑处理：将所述固溶处理件进行润滑处理；

锻压成型：将所述固溶处理件进行两次冷锻成型后，进行切边和/或切孔，然后再进行冷锻成型，得到锻压成型件；

时效处理：将所述锻压成型件置于175℃的条件下保温8h；

精加工：采用CNC对铝合金壳体进行精加工；

阳极氧化处理：将精加工后的工件进行阳极氧化处理。

实施例2

下料：将6系铝合金坯料切割成预设尺寸，得到下料件；

固溶处理：将所述下料件置于温度为535℃的条件下保温90min，然后用冷水进行冷却处理，得到固溶处理件；

润滑处理：将所述固溶处理件进行润滑处理；

锻压成型：将所述固溶处理件进行两次冷锻成型后，进行切边和/或切孔，然后再进行两次冷锻成型，得到锻压成型件；

时效处理：将所述锻压成型件置于180℃的条件下保温8h；

精加工：采用CNC对时效处理后的工件进行精加工；

阳极氧化处理：将所述精加工后的工件进行阳极氧化处理。

实施例3

将6系铝合金坯料切割成预设尺寸，得到下料件；

将所述固溶处理件进行两次冷锻成型后，进行切边和/或切孔，然后再进行第三次冷锻成型后，将所述下料件置于温度为530℃的条件下保温90min，然后用冷水进行冷却处理，最后进行第四次冷锻成型；

时效处理：将所述锻压成型件置于175℃的条件下保温8h；

精加工：采用CNC对时效处理后的工件进行精加工；

阳极氧化处理：将所述精加工后的工件进行阳极氧化处理。

分别检测实施例1、实施例2及实施例3的铝合金壳体的表观效果，经检测，实施例1及实施例2中阳极氧化处理后，铝合金壳体表面平整、光泽度较好，实施例3中阳极氧化处理后，铝合金壳体出现花斑，造成外观不良。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种铝合金壳体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

下料：将铝合金坯料切割成预设尺寸，得到下料件；

固溶处理：将所述下料件进行固溶处理，得到固溶处理件；

锻压成型：将所述固溶处理件锻压成型，得到锻压成型件；

时效处理：将所述锻压成型件进行时效处理，得到铝合金壳体。

2.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制备方法，其特征在于，所述固溶处理的温度为530±10℃，固溶时间为60～120min。

3.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制备方法，其特征在于，所述锻压成型为冷锻成型。

4.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制备方法，其特征在于，所述时效处理为：将所述锻压成型件置于165～185℃的条件下保温6～10h。

5.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制备方法，其特征在于，所述锻压成型具体为：

将所述固溶处理件进行第一次锻压成型，得到第一锻压成型件；

将所述第一锻压成型件进行第二次锻压成型，得到所述锻压成型件。

6.根据权利要求5所述的铝合金壳体的制备方法，其特征在于，在所述第一次锻压成型之后还包括步骤：对所述第一锻压成型件进行切边和/或切孔处理。

7.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制备方法，其特征在于，所述时效处理后还包括进行精加工处理。

8.根据权利要求7所述的铝合金壳体的制备方法，其特征在于，所述精加工处理采用计算机数字控制机床进行。

9.根据权利要求7所述的铝合金壳体的制备方法，其特征在于，所述精加工处理之后还包括进行阳极氧化处理。

10.根据权利要求1所述的铝合金壳体的制备方法，其特征在于，所述锻压成型前还包括对所述固溶处理件进行润滑处理。