CN105671614A - 一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,涉及金属表面处理技术领域,尤其涉及7系铝合金材质的阳极氧化处理工艺,依次包括以下步骤:脱脂处理—第一次剥膜处理—化学抛光处理—第二次剥膜处理—阳极氧化处理—染色前处理—染色—封孔处理,该阳极氧化工艺需要电压低、温度高,耗电量大小,氧化膜膜孔均匀度好,针对不同的染色条件可以得到各种颜色的外观,工艺过程简单,工艺处理能力强,生产效率高,适用于批量工业化生产等优点。

Description

一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺
技术领域
本发明公开了一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,涉及金属表面处理技术领域,尤其涉及7系铝合金材质的阳极氧化处理工艺。
技术背景
为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,扩大应用范围,延长使用寿命,表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环,而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。
7系铝合金的成分组成为(质量百分含量)Zn5.0%~6.1%、Mg2.3%~2.8%、Cu1.4%~1.8%、Si0.3%~0.4%、Fe0.3%~0.35%、Mn<0.3%、Cr0.18%~0.28%、Ti<0.2%、其他杂质<0.15%,其余为Al。目前而言,7系铝合金的阳极氧化主要采用硬质氧化工艺,常用的工艺包括以下:除油---化学抛光---中和---水洗---氧化---水洗---封孔,其中氧化一般采用草酸或硫酸,电解液为:单硫酸浓度15%-25%或硫酸15%+草酸1%的混合液,具体的工艺参数为:温度:0℃-5℃、电流密度:1.5-4A/dm2、电压:25~100V、膜厚30-50um。
该阳极氧化工艺需要高电压(25~100V)、低温度(0℃-5℃),导致耗电量大,另一方面该硬质氧化得到的氧化膜膜孔均匀度差,一般只可以得到黑色、原色等几种颜色,不能得到很鲜艳的外观,大大限制了可染色的颜色。
发明内容
本发明公开了一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,该工艺能够克服现有工艺的不足,得到的氧化膜膜孔均一,针对不同的染色条件可以得到各种颜色的外观,工艺过程简单,工艺处理能力强,生产效率高,适用于批量工业化生产等优点。
一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,依次包括以下步骤:脱脂处理—第一次剥膜处理—化学抛光处理—第二次剥膜处理—阳极氧化处理—染色前处理—染色—封孔处理,具体为:
(1)脱脂处理:将7系铝合金材料进行喷砂处理,处理后,采用磷酸三钠的弱碱性脱脂剂进行脱脂,条件为:脱脂浓度为50-60g/L,温度为50-60℃,浸泡时间为3min,浸泡后用清水洗涤数次,除去表面残留的脱脂剂,得到7系铝合金材料a;
(2)第一次剥膜处理:采用硝酸对7系铝合金材料a进行第一次剥膜处理,条件为:硝酸浓度为200-300g/L,常温条件,浸泡时间为60-120S,得到7系铝合金材料b;
(3)化学抛光处理:将7系铝合金材料b用1.68~1.72g/mL的磷酸进行抛光处理,温度为85-95℃,抛光时间为35-100s,得到7系铝合金材料c;
(4)第二次剥膜处理:将7系铝合金材料c用浓度为200-300g/L的硝酸,在常温条件下浸泡60-120S,进行第二次剥膜处理,得到7系铝合金材料d;
(5)阳极氧化处理:将7系铝合金材料d全部浸入150-170g/L酸液氧化槽液中,用导线将零件和氧化设备的阳极连接,
阳极氧化的工艺参数为:
电源模式:直流电,
电压:14V-15V,
温度:11℃-13℃,
时间:30min~40min,
AL3+:5-15g/L,
阴极:石墨板或铝板,
搅拌形式:压缩空气式搅拌,
阳极氧化过程中,采用冰水进行循环冷却控制槽液温度;
阳极氧化处理后,得到7系铝合金材料f;
(6)染色前处理:7系铝合金材料f用染色前处理剂在25-35℃下,处理时间为30-90s,得到7系铝合金材料g;
(7)染色:依据产品的需求进行配置染色剂,染色条件为25-40℃,时间为80-140s,得到7系铝合金材料h;
(8)封孔处理:采用4-8g/L的高温封孔剂FC-585,温度为95-97℃,时间20-40min,进行封口,得到阳极氧化处理的7系铝合金材料。
一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,过程(1)脱脂处理中:喷砂是采用800-1000目的镐砂。
一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,过程(5)阳极氧化处理中:酸液为硫酸溶液或硫酸与草酸的混合溶液。
一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,过程(6)染色前处理中:染色前处理剂为15%--25%(质量分数)的硝酸或SN-634染色前处理剂。
一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,过程(7)染色中:染色剂为土豪金色染色剂、灰色染色剂、玫瑰色染色剂、黑色染色剂、黄色染色剂中的一种。
一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,其特征在于,过程(5)阳极氧化处理中,阳极氧化的工艺参数为:
电压:14V,
温度:12℃,
时间:35min,
AL3+:10g/L。
该7系铝合金的阳极氧化工艺需要电压低、温度高,耗电量大小,氧化膜膜孔均匀度好,针对不同的染色条件可以得到各种颜色的外观,工艺过程简单,工艺处理能力强,生产效率高,适用于批量工业化生产等优点。其中染色剂可以依据客户的需求,进行更换,如土豪金色染色剂、灰色染色剂、玫瑰色染色剂、黑色染色剂、黄色染色剂等任一种染色剂都可以用于该7系铝合金的阳极氧化工艺中,可以保证7系铝合金的色泽鲜艳,种类较多。
实施例
具体实施例1
一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,依次包括以下步骤:脱脂处理—第一次剥膜处理—化学抛光处理—第二次剥膜处理—阳极氧化处理—染色前处理—染色—封孔处理,具体为:
(1)脱脂处理:将7系铝合金材料进行喷砂处理,处理后,采用磷酸三钠的弱碱性脱脂剂进行脱脂,条件为:脱脂浓度为55g/L,温度为50℃,浸泡时间为3min,浸泡后用清水洗涤数次,除去表面残留的脱脂剂,得到7系铝合金材料a;
(2)第一次剥膜处理:采用硝酸对7系铝合金材料a进行第一次剥膜处理,条件为:硝酸浓度为250g/L,常温条件,浸泡时间为80S,得到7系铝合金材料b;
(3)化学抛光处理:将7系铝合金材料b用1.68g/mL的磷酸进行抛光处理,温度为85℃,抛光时间为90s,得到7系铝合金材料c;
(4)第二次剥膜处理:将7系铝合金材料c用浓度为300g/L的硝酸,在常温条件下浸泡70S,进行第二次剥膜处理,得到7系铝合金材料d;
(5)阳极氧化处理:将7系铝合金材料d全部浸入150g/L酸液氧化槽液中,用导线将零件和氧化设备的阳极连接,
阳极氧化的工艺参数为:
电源模式:直流电,
电压:14V-15V,
温度:11℃-13℃,
时间:30min~40min,
AL3+:5-15g/L,
阴极:石墨板或铝板,
搅拌形式:压缩空气式搅拌,
阳极氧化过程中,采用冰水进行循环冷却控制槽液温度;
阳极氧化处理后,得到7系铝合金材料f;
(6)染色前处理:7系铝合金材料f用染色前处理剂在30℃下,处理时间为60s,得到7系铝合金材料g;
(7)染色:依据产品的需求进行配置染色剂,染色条件为30℃,时间为100s,得到7系铝合金材料h;
(8)封孔处理:采用6g/L的高温封孔剂FC-585,温度为95℃,时间30min,进行封口,得到阳极氧化处理的7系铝合金材料。
进一步的,过程(1)脱脂处理中:喷砂是采用800-1000目的镐砂,优选1000目的镐砂。
进一步的,过程(5)阳极氧化处理中:酸液为硫酸溶液或硫酸与草酸的混合溶液,优选酸液为硫酸与草酸的混合溶液。
进一步的,过程(6)染色前处理中:染色前处理剂为15%--25%(质量分数)的硝酸或SN-634染色前处理剂,优选为染色前处理剂为15%--25%(质量分数)的硝酸。
进一步的,过程(7)染色中:染色剂为土豪金色染色剂、灰色染色剂、玫瑰色染色剂、黑色染色剂、黄色染色剂中的一种,优选染色剂为土豪金色染色剂。
进一步的,过程(5)阳极氧化处理中,阳极氧化的工艺参数为:
电压:14V,
温度:12℃,
时间:35min,
AL3+:10g/L。
实施例2
一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,依次包括以下步骤:脱脂处理—第一次剥膜处理—化学抛光处理—第二次剥膜处理—阳极氧化处理—染色前处理—染色—封孔处理,具体为:
(1)脱脂处理:将7系铝合金材料进行喷砂处理,处理后,采用磷酸三钠的弱碱性脱脂剂进行脱脂,条件为:脱脂浓度为60g/L,温度为60℃,浸泡时间为3min,浸泡后用清水洗涤数次,除去表面残留的脱脂剂,得到7系铝合金材料a;
(2)第一次剥膜处理:采用硝酸对7系铝合金材料a进行第一次剥膜处理,条件为:硝酸浓度为300g/L,常温条件,浸泡时间为60S,得到7系铝合金材料b;
(3)化学抛光处理:将7系铝合金材料b用1.72g/mL的磷酸进行抛光处理,温度为95℃,抛光时间为100s,得到7系铝合金材料c;
(4)第二次剥膜处理:将7系铝合金材料c用浓度为300g/L的硝酸,在常温条件下浸泡60S,进行第二次剥膜处理,得到7系铝合金材料d;
(5)阳极氧化处理:将7系铝合金材料d全部浸入170g/L酸液氧化槽液中,用导线将零件和氧化设备的阳极连接,
阳极氧化的工艺参数为:
电源模式:直流电,
电压:15V,
温度:11℃,
时间:40min,
AL3+:15g/L,
阴极:石墨板或铝板,
搅拌形式:压缩空气式搅拌,
阳极氧化过程中,采用冰水进行循环冷却控制槽液温度;
阳极氧化处理后,得到7系铝合金材料f;
(6)染色前处理:7系铝合金材料f用染色前处理剂在35℃下,处理时间为90s,得到7系铝合金材料g;
(7)染色:依据产品的需求进行配置染色剂,染色条件为40℃,时间为140s,得到7系铝合金材料h;
(8)封孔处理:采用8g/L的高温封孔剂FC-585,温度为95℃,时间20min,进行封口,得到阳极氧化处理的7系铝合金材料。
进一步的,过程(1)脱脂处理中:喷砂是采用800目的镐砂。
进一步的,过程(5)阳极氧化处理中:酸液为硫酸溶液。
进一步的,过程(6)染色前处理中:染色前处理剂为SN-634染色前处理剂。
进一步的,,过程(7)染色中:染色剂为灰色染色剂。
该7系铝合金的阳极氧化工艺需要电压低、温度高,耗电量大小,氧化膜膜孔均匀度好,针对不同的染色条件可以得到各种颜色的外观,工艺过程简单,工艺处理能力强,生产效率高,适用于批量工业化生产等优点。其中染色剂可以依据客户的需求,进行更换,如土豪金色染色剂、灰色染色剂、玫瑰色染色剂、黑色染色剂、黄色染色剂等任一种染色剂都可以用于该7系铝合金的阳极氧化工艺中,可以保证7系铝合金的色泽鲜艳,种类较多。
该实施例并不一定是本发明的最佳实施例,只要发明内容中工艺过程及工艺参数在本发明的范围内,都属于本发明要求保护的内容,都受到本发明的保护。

Claims (6)

1.一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,依次包括以下步骤:脱脂处理—第一次剥膜处理—化学抛光处理—第二次剥膜处理—阳极氧化处理—染色前处理—染色—封孔处理,具体为:
(1)脱脂处理:将7系铝合金材料进行喷砂处理,处理后,采用磷酸三钠的弱碱性脱脂剂进行脱脂,条件为:脱脂浓度为50-60g/L,温度为50-60℃,浸泡时间为3min,浸泡后用清水洗涤数次,除去表面残留的脱脂剂,得到7系铝合金材料a;
(2)第一次剥膜处理:采用硝酸对7系铝合金材料a进行第一次剥膜处理,条件为:硝酸浓度为200-300g/L,常温条件,浸泡时间为60-120S,得到7系铝合金材料b;
(3)化学抛光处理:将7系铝合金材料b用1.68~1.72g/mL的磷酸进行抛光处理,温度为85-95℃,抛光时间为35-100s,得到7系铝合金材料c;
(4)第二次剥膜处理:将7系铝合金材料c用浓度为200-300g/L的硝酸,在常温条件下浸泡60-120S,进行第二次剥膜处理,得到7系铝合金材料d;
(5)阳极氧化处理:将7系铝合金材料d全部浸入150-170g/L酸液氧化槽液中,用导线将零件和氧化设备的阳极连接,
阳极氧化的工艺参数为:
电源模式:直流电,
电压:14V-15V,
温度:11℃-13℃,
时间:30min~40min,
AL3+:5-15g/L,
阴极:石墨板或铝板,
搅拌形式:压缩空气式搅拌,
阳极氧化过程中,采用冰水进行循环冷却控制槽液温度;
阳极氧化处理后,得到7系铝合金材料f;
(6)染色前处理:7系铝合金材料f用染色前处理剂在25-35℃下,处理时间为30-90s,得到7系铝合金材料g;
(7)染色:依据产品的需求进行配置染色剂,染色条件为25-40℃,时间为80-140s,得到7系铝合金材料h;
(8)封孔处理:采用4-8g/L的高温封孔剂FC-585,温度为95-97℃,时间20-40min,进行封口,得到阳极氧化处理的7系铝合金材料。
2.根据权利要求1所述的一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,其特征在于,过程(1)脱脂处理中:喷砂是采用800-1000目的镐砂。
3.根据权利要求1所述的一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,其特征在于,过程(5)阳极氧化处理中:酸液为硫酸溶液或硫酸与草酸的混合溶液。
4.根据权利要求1所述的一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,其特征在于,过程(7)染色中:染色剂为土豪金色染色剂、灰色染色剂、玫瑰色染色剂、黑色染色剂、黄色染色剂中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,其特征在于,过程(6)染色前处理中:染色前处理剂为15%--25%(质量分数)的硝酸或SN-634染色前处理剂。
6.根据权利要求1-5中任意一个所述的一种用于7系铝合金的阳极氧化工艺,其特征在于,过程(5)阳极氧化处理中,阳极氧化的工艺参数为:
电压:14V,
温度:12℃,
时间:35min,
AL3+:10g/L。
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