CN105603432B - 用于铝合金的褪镀液及其褪镀方法 - Google Patents

用于铝合金的褪镀液及其褪镀方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于铝合金的褪镀液及其褪镀方法。所述褪镀液包括氢氧化钠、偏铝酸钠、三乙醇胺、氯化铵、硫代硫酸钠、碳酸氢钠、硫酸铵、钼酸铵及硫酸铜，其中，氢氧化钠50g/L～75g/L，偏铝酸钠5g/L～20g/L，三乙醇胺30ml/L～45ml/L，氯化铵15g/L～30g/L，硫代硫酸钠15g/L～30g/L，碳酸氢钠10g/L～25g/L，硫酸铵5g/L～15g/L，钼酸铵3g/L～10g/L。本发明通过调整褪镀液配方，在新配方中加入三乙醇胺、硫代硫酸钠、硫酸铵、钼酸铵及硫酸铜作为活性阴离子和抑制剂，控制反应速率，降低铝被腐蚀的程度，提高返工产品的质量和返工利用率。

Description

用于铝合金的褪镀液及其褪镀方法
【技术领域】
本发明涉及铝合金褪镀技术领域，具体的，涉及一种7系铝合金产品的褪镀液及其褪镀方法。
【背景技术】
7系铝合金与6系铝合金相比，7系铝合金中锌元素的含量普遍高于6系铝合金，锌元素含量的提高，优点是使7系铝合金的机械性能明显提高，缺陷是由于7系铝合金含有较高的锌、铜及等铁等活泼金属元素，使得7系铝合金更易被腐蚀。7系铝合金产品在阳极氧化工艺后，有些产品可能因阳极氧化、清洗、封闭、着色过程操作不当或因其他原因，致使阳极氧化膜层不合格，需要褪除、重新进行阳极氧化，以达到产品质量的要求。
因为7系铝合金中锌、铜含量高，6系铝合金的褪镀方法和褪镀液无法通用于7系铝合金。在褪镀过程中，反应温度若过高，阳极氧化膜被褪去的同时会被腐蚀，暴露出铝合金的材料纹路，且产品的尺寸变异受较大影响；若反应温度过低，阳极氧化膜层褪镀缓慢，易残留，导致产品表面褪镀不均匀，且褪镀后会在表面形成黑色的含碱式碳酸铜、偏锌酸钠及偏铝酸钠等成份的杂质氧化层。同时传统的除渍剂含铁，易置换出锌、铜，难以除去表面的残留物，使表面发花、腐蚀，即使返工打磨也难以除去该杂质氧化层。
所以，有必要提供一种针对7系铝合金产品的褪镀液及其褪镀方法，以克服上述缺陷。
【发明内容】
为解决6系铝合金的褪镀方法和褪镀液无法用于7系铝合金产品的褪镀技术问题，本发明提供一种用于7系铝合金产品的褪镀液及其褪镀方法，该褪镀方法具有返工产品合格率高、成本低的优势。
本发明提供一种用于铝合金的褪镀液，该褪镀液包括氢氧化钠、偏铝酸钠、三乙醇胺、氯化铵、硫代硫酸钠、碳酸氢钠、硫酸铵、钼酸铵及硫酸铜，其中，氢氧化钠50g/L～75g/L，偏铝酸钠5g/L～20g/L，三乙醇胺30ml/L～45ml/L，氯化铵15g/L～30g/L，硫代硫酸钠15g/L～30g/L，碳酸氢钠10g/L～25g/L，硫酸铵5g/L～15g/L，钼酸铵3g/L～10g/L。
在本发明提供的用于铝合金的褪镀液的一较佳实施例中，所述褪镀液各组分含量为：氢氧化钠55g/L～65g/L，偏铝酸钠5g/L～15g/L，三乙醇胺33ml/L～40ml/L，氯化铵18g/L～25g/L，硫代硫酸钠15g/L～25g/L，碳酸氢钠10g/L～20g/L，硫酸铵5g/L～15g/L，钼酸铵5g/L～10g/L。
同时本发明提供一种铝合金的褪镀方法，该方法包括以下步骤：
供料：提供待褪镀7系铝合金外壳，所述铝合金外壳表面具有阳极氧化膜层；
褪镀处理：提供褪镀液，将所述铝合金外壳浸入所述褪镀液中进行褪镀处理，褪除所述阳极氧化膜层，同时所述铝合金外壳表面形成黑膜，所述黑膜为黑色的杂质氧化膜层，其中，所述褪镀液的各组分含量为氢氧化钠50g/L～75g/L，偏铝酸钠5g/L～20g/L，三乙醇胺30ml/L～45ml/L，氯化铵15g/L～30g/L，硫代硫酸钠15g/L～30g/L，碳酸氢钠10g/L～25g/L，硫酸铵5g/L～15g/L，钼酸铵3g/L～10g/L；
剥黑膜处理：提供剥黑膜液，将所述铝合金外壳浸入所述剥黑膜液中进行剥黑膜处理，去除所述黑膜；
清洗，干燥。
在本发明提供的铝合金的褪镀方法的一较佳实施例中，所述褪镀处理步骤中，温度控制在55℃～75℃，时间为50s～90s。
在本发明提供的铝合金的褪镀方法的一较佳实施例中，所述褪镀处理步骤后还包括水洗步骤，所述水洗步骤包括一次水洗和二次水洗，所述一次水洗步骤中，温度控制在40℃～50℃，时间为40s～60s，所述二次水洗步骤中，温度为常温，时间为40s～60s。
在本发明提供的铝合金的褪镀方法的一较佳实施例中，所述剥黑膜处理步骤中，所述剥黑膜液的各组分含量如下：无机酸180g/L～220g/L，钼酸30g/L～50g/L，氟锆酸钾20g/L～40g/L，有机酸35g/L～55g/L。
在本发明提供的铝合金的褪镀方法的一较佳实施例中，所述剥黑膜处理步骤中，温度控制在35℃～45℃，时间为50s～80s。
相较于相关技术，本发明提供的用于铝合金的褪镀液及其褪镀方法，具有以下有益效果：
一、本发明通过调整褪镀液配方，适当调整氢氧化钠的浓度，并在新配方中加入三乙醇胺、硫代硫酸钠、硫酸铵、钼酸铵及硫酸铜作为活性阴离子和抑制剂，控制反应速率，先破坏阳极膜层表面的封孔沉积部分，在逐步升温的同时，氢氧根离子对已被破坏的阳极膜层进行中速率腐蚀去除，在去除阳极氧化膜的同时，铝合金表面也因轻微腐蚀生成了黑色的杂质氧化膜，从而降低铝被腐蚀的程度，提高返工产品的质量和返工利用率。
二、本发明通过调整褪镀液和剥黑液配方，并改进褪镀工艺及剥黑膜工艺对铝合金产品进行处理，从而保证了返工产品在阳极氧化前的清洁度，从而可以在褪镀的产品中挑选出产品直接再次阳极氧化，进而提高产品的返工利用率，有效降低加工成本。
【具体实施方式】
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅表1-1，为常用7系铝合金与6系铝合金成份对比表：
表1-1
鉴于7系铝合金与6系铝合金相比，7系铝合金中锌元素的含量普通高于6系铝合金，导致6系铝合金的褪镀液无法通用于7系铝合金阳极氧化膜层的褪镀，本发明提供的褪镀液和褪镀方法均是针对7系铝合金，在具体实施例中，待褪镀的铝合金为7系铝合金外壳，其具有阳极氧化膜层。
本发明提供的用于铝合金的褪镀液包括：氢氧化钠、偏铝酸钠、三乙醇胺、氯化铵、硫代硫酸钠、碳酸氢钠、硫酸铵、钼酸铵及硫酸铜，其中，氢氧化钠50g/L～75g/L，偏铝酸钠5g/L～20g/L，三乙醇胺30ml/L～45ml/L，氯化铵15g/L～30g/L，硫代硫酸钠15g/L～30g/L，碳酸氢钠10g/L～25g/L，硫酸铵5g/L～15g/L，钼酸铵3g/L～10g/L。
优选的，所述褪镀液中：氢氧化钠55g/L～65g/L，偏铝酸钠5g/L～15g/L，三乙醇胺33ml/L～40ml/L，氯化铵18g/L～25g/L，硫代硫酸钠15g/L～25g/L，碳酸氢钠10g/L～20g/L，硫酸铵5g/L～15g/L，钼酸铵5g/L～10g/L。
同时，本发明还提供一种铝合金的褪镀方法，工艺路线为：待褪镀的铝合金外壳—褪镀处理—水洗—水洗—剥黑膜处理—水洗—清洗—烘干。
具体步骤如下：
步骤一、供料：
提供待褪镀7系铝合金外壳，所述铝合金外壳表面具有阳极氧化膜层；
步骤二、褪镀处理：
提供含有上述组分含量的褪镀液，将所述铝合金外壳浸入所述褪镀液中进行褪镀处理，褪除所述阳极氧化膜层，温度控制在55℃～75℃，时间为50s～90s，同时所述铝合金外壳表面形成黑膜，所述黑膜为黑色的杂质氧化膜层，包括碱式碳酸铜、偏锌酸钠及偏铝酸钠等成分；
步骤三、一次水洗：
采用纯水冲洗，温度控制在40℃～50℃，时间为40～60s；
步骤四、二次水洗：
采用纯水冲洗，温度为常温，时间为40～60s；
步骤五、剥黑膜处理：
提供剥黑膜液，将水洗后的所述铝合金外壳浸入所述剥黑膜液中进行剥黑膜处理，去除所述黑膜，温度控制在35℃～45℃，时间为50～80s，其中，所述剥黑膜液的各组分含量如下：无机酸180g/L～220g/L，钼酸30g/L～50g/L，氟锆酸钾20g/L～40g/L，有机酸35g/L～55g/L，无机酸指能分解氢离子的酸，可以为盐酸、硝酸及硫酸等，有机酸指含有羧基离子的酸，可以为乙酸和丙酸等；
步骤六、三次水洗：
采用纯水冲洗，温度为常温，时间为40～60s；
步骤七、清洗：
采用热纯水清洗，以保证铝合金外壳在阳极工序之前的清洁性，温度控制在60℃～70℃，时间为40～60s；
步骤八、干燥：
温度控制在70℃～80℃，时间为800～1200s。
下面将结合具体实施例解释本发明的实施方式，其中待褪镀的铝合金为7系铝合金外壳，为经阳极氧化加工的不合格产品，需褪镀其表面的阳极氧化膜层重新进行阳极氧化加工。
实施例1
以如下组分含量：氢氧化钠50g/L，偏铝酸钠20g/L，三乙醇胺30ml/L，氯化铵30g/L，硫代硫酸钠15g/L，碳酸氢钠10g/L，硫酸铵15g/L，钼酸铵3g/L的褪镀液和如下组分含量：无机酸180g/L，钼酸50g/L，氟锆酸钾20g/L，有机酸55g/L的剥黑液为例。
首先根据组分含量配置褪镀液和剥黑液；然后将所述铝合金外壳(尺寸：长×宽＝122mm×68mm)浸入所述褪镀液中进行褪镀处理，褪除阳极氧化膜层，褪镀处理过程中无需施加电压，采用鼓泡的方式进行褪镀处理，其中所述褪镀温度控制在55℃～75℃，时间为50～90s，褪镀后会在所述铝合金外壳表面形成黑膜；再第一次纯水水洗，温度控制在40℃～50℃，时间为40～60s；再第二次纯水水洗，温度为常温，时间为40～60s；水洗干净后将所述铝合金外壳浸入所述剥黑液进行剥黑处理，去除所述黑膜，其中所述剥黑处理温度控制在35℃～45℃，时间为50～80s；再采用纯水水洗，温度为常温，时间为40～60s；再采用热纯水进行清洗，清洗温度控制在60～70℃，清洗时间控制在40～60s；最后干燥，干燥温度控制在70～80℃，烘干时间控制在800～12000s。
实施例2
本实施例的褪镀方法步骤与实施例1相同，与实施例1的不同之处在于：所采用的褪镀液、所述剥黑液的组合含量不同以及铝合金外壳尺寸不同。在本实施例中，所述褪镀液的组分含量为：氢氧化钠55g/L，偏铝酸钠15g/L，三乙醇胺33ml/L，氯化铵25g/L，硫代硫酸钠19g/L，碳酸氢钠13g/L，硫酸铵12g/L，钼酸铵5g/L；所述剥黑液的组分含量为：无机酸190g/L，钼酸45g/L，氟锆酸钾25g/L，有机酸50g/L。
实施例3
本实施例的褪镀方法步骤与实施例1相同，与实施例1的不同之处在于：所采用的褪镀液、所述剥黑液的组合含量不同以及铝合金外壳尺寸不同。在本实施例中，所述褪镀液的组分含量为：氢氧化钠60g/L，偏铝酸钠13g/L，三乙醇胺36ml/L，氯化铵20g/L，硫代硫酸钠22g/L，碳酸氢钠16g/L，硫酸铵10g/L，钼酸铵7g/L；所述剥黑液的组分含量为：无机酸200g/L，钼酸40g/L，氟锆酸钾30g/L，有机酸45g/L。
实施例4
本实施例的褪镀方法步骤与实施例1相同，与实施例1的不同之处在于：所采用的褪镀液、所述剥黑液的组合含量不同以及铝合金外壳尺寸不同。在本实施例中，所述褪镀液的组分含量为：氢氧化钠65g/L，偏铝酸钠9g/L，三乙醇胺40ml/L，氯化铵18g/L，硫代硫酸钠25g/L，碳酸氢钠20g/L，硫酸铵8g/L，钼酸铵9g/L；所述剥黑液组分含量为：无机酸210g/L，钼酸35g/L，氟锆酸钾35g/L，有机酸40g/L。
实施例5
本实施例的褪镀方法步骤与实施例1相同，与实施例1的不同之处在于：所采用的褪镀液、所述剥黑液的组合含量不同以及铝合金外壳尺寸不同。在本实施例中，所述褪镀液的组分为氢氧化钠75g/L，偏铝酸钠5g/L，三乙醇胺45ml/L，氯化铵15g/L，硫代硫酸钠30g/L，碳酸氢钠25g/L，硫酸铵5g/L，钼酸铵10g/L；所述剥黑液组分为无机酸220g/L，钼酸30g/L，氟锆酸钾40g/L，有机酸35g/L。
经过本发明提供的褪镀液及褪镀工艺处理后的铝合金外壳，符合对返工产品的品质要求，铝合金外壳尺寸基本无变化，从褪镀后的产品中可挑选出产品直接再次阳极氧化，从而实现产品的返工利用率，有效降低成本。
本发明提供的用于铝合金的褪镀液及其褪镀方法，具有以下有益效果：
一、本发明通过调整褪镀液配方，适当调整氢氧化钠的浓度，并在新配方中加入三乙醇胺、硫代硫酸钠、硫酸铵、钼酸铵及硫酸铜作为活性阴离子和抑制剂，控制反应速率，先破坏阳极膜层表面的封孔沉积部分，在逐步升温的同时，氢氧根离子对已被破坏的阳极膜层进行中速率腐蚀去除，在去除阳极氧化膜的同时，铝合金表面也因轻微腐蚀生成了黑色的杂质氧化膜，从而降低铝被腐蚀的程度，提高返工产品的质量和返工利用率。
二、本发明通过调整褪镀液和剥黑液配方，并改进褪镀工艺及剥黑膜工艺对铝合金产品进行处理，从而保证了返工产品在阳极氧化前的清洁度，从而可以在褪镀的产品中挑选出产品直接再次阳极氧化，进而提高产品的返工利用率，有效降低加工成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于铝合金的褪镀液，其特征在于，该褪镀液包括氢氧化钠、偏铝酸钠、三乙醇胺、氯化铵、硫代硫酸钠、碳酸氢钠、硫酸铵、钼酸铵及硫酸铜，其中：氢氧化钠50g/L～75g/L，偏铝酸钠5g/L～20g/L，三乙醇胺30ml/L～45ml/L，氯化铵15g/L～30g/L，硫代硫酸钠15g/L～30g/L，碳酸氢钠10g/L～25g/L，硫酸铵5g/L～15g/L，钼酸铵3g/L～10g/L。
2.根据权利要求1所述的用于铝合金的褪镀液，其特征在于，所述褪镀液的组分含量为：氢氧化钠55g/L～65g/L，偏铝酸钠5g/L～15g/L，三乙醇胺33ml/L～40ml/L，氯化铵18g/L～25g/L，硫代硫酸钠15g/L～25g/L，碳酸氢钠10g/L～20g/L，硫酸铵5g/L～15g/L，钼酸铵5g/L～10g/L。
3.一种铝合金的褪镀方法，其特征在于，该褪镀方法包括：
供料：提供待褪镀7系铝合金外壳，所述铝合金外壳表面具有阳极氧化膜层；
褪镀处理：提供如权利要求1所述的褪镀液，将所述铝合金外壳浸入所述褪镀液中进行褪镀处理，褪除所述阳极氧化膜层，同时所述铝合金外壳表面形成黑膜，所述黑膜为黑色的杂质氧化膜层，其中，所述褪镀液中：氢氧化钠50g/L～75g/L，偏铝酸钠5g/L～20g/L，三乙醇胺30ml/L～45ml/L，氯化铵15g/L～30g/L，硫代硫酸钠15g/L～30g/L，碳酸氢钠10g/L～25g/L，硫酸铵5g/L～15g/L，钼酸铵3g/L～10g/L；
剥黑膜处理：提供剥黑膜液，将所述铝合金外壳浸入所述剥黑膜液中进行剥黑膜处理，去除所述黑膜；
清洗，干燥。
4.根据权利要求3所述的铝合金的褪镀方法，其特征在于，所述褪镀处理步骤中，温度控制在55℃～75℃，时间为50s～90s。
5.根据权利要求3所述的铝合金的褪镀方法，其特征在于，所述褪镀处理步骤后还包括水洗步骤，所述水洗步骤包括一次水洗和二次水洗，所述一次水洗步骤中，温度控制在40℃～50℃，时间为40s～60s，所述二次水洗步骤中，温度为常温，时间为40s～60s。
6.根据权利要求3所述的铝合金的褪镀方法，其特征在于，所述剥黑膜处理步骤中，所述剥黑膜液的组分含量包括：无机酸180g/L～220g/L，钼酸30g/L～50g/L，氟锆酸钾20g/L～40g/L，有机酸35g/L～55g/L。
7.根据权利要求6所述的铝合金的褪镀方法，其特征在于，所述剥黑膜处理步骤中，温度控制在35℃～45℃，时间为50s～80s。
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