CN105970269A - 喷砂草酸阳极工艺 - Google Patents
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Abstract
一种喷砂草酸阳极工艺，属于草酸阳极氧化工艺技术领域。具体步骤为：对铝合金材料6061‑T6/T651材料工件先进行喷砂处理，后进行草酸阳极氧化处理，通过控制喷砂工艺，草酸阳极氧化等。从而得到颜色均匀的氧化膜，此阳极膜进行5％的盐酸气泡耐腐蚀性测试时间达到4h以上，具有较高耐腐蚀性能，且颜色均匀，色差范围满足：60.0≥L≥55.0；0.4≥a≥‑0.3；8.0≥b≥4.0，表面粗糙度均匀，可有效控制在110‑140μin。本发明可有效提高工件的耐腐蚀性能的阳极膜，耐腐蚀性硫酸硬质阳极氧化工艺试片耐腐蚀性测试时间达到4h以上。
Description
技术领域
本发明属于草酸阳极技术领域，特别是涉及一种喷砂草酸阳极工艺,适用于IC装配关键耐腐蚀性反应腔体草酸阳极工艺。
背景技术
喷砂草酸阳极氧化工艺，有其特别的重要性。喷砂草酸阳极工艺由于其特殊性能在工业生产中有着广泛的应用，IC领域中对草酸阳极工艺性能要求越来越高，尤其阳极膜的耐腐蚀性能，色差，及表面粗糙度，其广泛应用于关键反应腔体及其它关键零部件，开发具有稳定的喷砂草酸阳极工艺，对提高设备性能及使用寿命有重要意义。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种喷砂草酸阳极工艺，对铝合金材料工件进行硫酸阳极氧化处理，通过控制阳极过程中硫酸浓度，反应温度，及电流密度等。从而得到致密的氧化膜，此阳极膜进行5％的盐酸气泡耐腐蚀性测试时间达到8h以上，具有较高耐腐蚀性能。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明一种喷砂草酸阳极工艺，包括如下步骤：
(1)将铝合金材料工件进行阳极前处理，首先抛光打磨工件表面，要求Ra<32μin，清洗干净后，进行碱咬去除表面氧化皮，水洗后使用硝酸洗去除表面杂质；
(2)对工件进行喷砂处理；
(3)对工件进行阳极前处理：清洗工件表面，去除表面杂质；
(4)对工件进行草酸阳极氧化处理，要求膜厚25-30um；
(5)将阳极氧化处理后的工件进行封孔处理，然后，使用压缩空气吹干，静止24小时；
(6)使用5％wt的盐酸溶液经行Bubble Test，即将玻璃管使用遮封胶水，粘附在试片表面，在玻璃管内加入测试用5％wt盐酸溶液液位高2-3cm，测试区域溶液同一个点在一秒钟内连续冒三个以上气泡，代表测试结束，记录结束时间。耐腐蚀性硫酸硬质阳极氧化工艺试片耐腐蚀性测试时间达到4h以上；
(7)对工件进行色差测试，色差范围满足：60.0≥L≥55.0；0.4≥a≥-0.3；8.0≥b≥4.0。
进一步地，所述步骤(2)的喷砂参数：使用80#白刚玉，喷砂压力40-60PSI，角度45°，喷嘴距离工件10-15cm，移动速度2-3cm/秒，要求Ra为110-140μin。
进一步地，所述步骤(3)的阳极前处理：高压水清洗工件表面，使用45-55g/L NaOH碱咬30-60s，水洗后使用50％硝酸洗2-5min，去除表面杂质。
进一步地，所述步骤(4)的草酸阳极氧化处理：40-50g/L的草酸溶液，控制温度为18-22℃，调整电流密度为1-2A/dm2，升流时间为5-10min，反应时间为3-4h。
进一步地，所述步骤(5)的将工件进行封孔处理，将阳极氧化处理后的工件放入92-98℃的纯水中经行封孔，封孔时间为2-3小时。
进一步地，所述步骤(6)中使用5％盐酸溶液进行Bubble Test耐腐蚀性测试时间达到4h以上。
进一步地，对工件进行色差测试，色差范围满足：60.0≥L≥55.0；0.4≥a≥-0.3；8.0≥b≥4.0。
本发明的有益效果为：
1.本发明可有效提高工件的耐腐蚀性能的阳极膜，使用5％wt的盐酸溶液经行Bubble Test，即将玻璃管使用遮封胶水，粘附在试片表面，在玻璃管内加入测试用5％wt盐酸溶液液位高2-3cm，测试区域溶液同一个点在一秒钟内连续冒三个以上气泡，代表测试结束，记录结束时间。耐腐蚀性硫酸硬质阳极氧化工艺试片耐腐蚀性测试时间达到4h以上。
2.本发明可得到颜色较为稳定且均匀的表面，对工件进行色差测试，色差范围满足：60.0≥L≥55.0；0.4≥a≥-0.3；8.0≥b≥4.0。
3.本发明可得到表面粗糙度较为均匀的阳极膜表面Ra可达到110-140μin。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细描述。
实施例1：本发明一种喷砂草酸阳极工艺，包括如下步骤：
(1)将铝合金材料工件进行阳极前处理，首先抛光打磨工件表面，要求Ra<32μin，清洗干净后，进行碱咬去除表面氧化皮，水洗后使用硝酸洗去除表面杂质；
(2)对工件进行喷砂处理；
(3)对工件进行阳极前处理：清洗工件表面，去除表面杂质；
(4)对工件进行草酸阳极氧化处理，要求膜厚25-30um；
(5)将阳极氧化处理后的工件进行封孔处理，然后，使用压缩空气吹干，静止24小时；
(6)使用5％wt的盐酸溶液经行Bubble Test，即将玻璃管使用遮封胶水，粘附在试片表面，在玻璃管内加入测试用5％wt盐酸溶液液位高2-3cm，测试区域溶液同一个点在一秒钟内连续冒三个以上气泡，代表测试结束，记录结束时间。耐腐蚀性硫酸硬质阳极氧化工艺试片耐腐蚀性测试时间达到4h以上；
(7)对工件进行色差测试，色差范围满足：60.0≥L≥55.0；0.4≥a≥-0.3；8.0≥b≥4.0。
本例中：
所述步骤(1)中的水洗后使用硝酸洗去除表面杂质：是使用高压水清洗工件表面，使用50g/L NaOH碱咬40s，水洗后使用50％硝酸洗4min，去除表面杂质。
所述步骤(2)中喷砂参数：使用80#白刚玉，喷砂压力50PSI，角度45°，喷嘴距离工件12cm，移动速度3cm/秒，要求Ra为130μin。
所述步骤(4)的草酸阳极氧化处理：40-50g/L的草酸溶液，控制温度为20℃，调整电流密度为1.5A/dm2，升流时间为8min，反应时间为3.5h。
所述步骤(5)的将工件进行封孔处理，将阳极氧化处理后的工件放入95℃的纯水中经行封孔，封孔时间为2.5小时。
所述步骤(6)中使用5％盐酸溶液进行Bubble Test耐腐蚀性测试时间达到4h。
所述步骤(7)中对工件进行色差测试，色差范围满足：60.0≥L≥55.0；0.4≥a≥-0.3；8.0≥b≥4.0。
实施例2：本例与实施例1不同的是：本例中
所述步骤(1)中的水洗后使用硝酸洗去除表面杂质,使用45g/L NaOH碱咬30s，水洗后使用50％硝酸洗2min，去除表面杂质。
所述步骤(2)中喷砂参数：使用80#白刚玉，喷砂压力40PSI，角度45°，喷嘴距离工件10cm，移动速度2cm/秒，要求Ra为110μin。
所述步骤(4)的草酸阳极氧化处理：40g/L的草酸溶液，控制温度为18℃，调整电流密度为1A/dm2，升流时间为5min，反应时间为3h。
所述步骤(5)的将工件进行封孔处理，将阳极氧化处理后的工件放入92℃的纯水中经行封孔，封孔时间为2小时。
所述步骤(6)中使用5％盐酸溶液进行Bubble Test耐腐蚀性测试时间达到5h。
实施例3：本例与实施例1不同的是：本例中
所述步骤(1)中的水洗后使用硝酸洗去除表面杂质：是使用高压水清洗工件表面，使用55g/L NaOH碱咬60s，水洗后使用50％硝酸洗5min，去除表面杂质。
所述步骤(2)中喷砂参数：使用80#白刚玉，喷砂压力60PSI，角度45°，喷嘴距离工件15cm，移动速度3cm/秒，要求Ra为140μin。
所述步骤(4)的草酸阳极氧化处理：50g/L的草酸溶液，控制温度为22℃，调整电流密度为2A/dm2，升流时间为10min，反应时间为4h。
所述步骤(5)的将工件进行封孔处理，将阳极氧化处理后的工件放入98℃的纯水中经行封孔，封孔时间为3小时。
所述步骤(6)中使用5％盐酸溶液进行Bubble Test耐腐蚀性测试时间达到4.5h。
Claims (7)
1.一种喷砂草酸阳极工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将铝合金材料工件进行阳极前处理，首先抛光打磨工件表面，要求Ra<32μin，清洗干净后，进行碱咬去除表面氧化皮，水洗后使用硝酸洗去除表面杂质；
(2)对工件进行喷砂处理；
(3)对工件进行阳极前处理：清洗工件表面，去除表面杂质；
(4)对工件进行草酸阳极氧化处理，要求膜厚25-30um；
(5)将阳极氧化处理后的工件进行封孔处理，然后，使用压缩空气吹干，静止24小时；
(6)使用5％wt的盐酸溶液经行Bubble Test，即将玻璃管使用遮封胶水，粘附在试片表面，在玻璃管内加入测试用5％wt盐酸溶液液位高2-3cm，测试区域溶液同一个点在一秒钟内连续冒三个以上气泡，代表测试结束，记录结束时间。耐腐蚀性硫酸硬质阳极氧化工艺试片耐腐蚀性测试时间达到4h以上；
(7)对工件进行色差测试，色差范围满足：60.0≥L≥55.0；0.4≥a≥-0.3；8.0≥b≥4.0。
2.如权利要求1所述喷砂草酸阳极工艺，其特征在于：所述步骤(2)的喷砂参数：使用80#白刚玉，喷砂压力40-60PSI，角度45°，喷嘴距离工件10-15cm，移动速度2-3cm/秒，要求Ra为110-140μin。
3.如权利要求1所述喷砂草酸阳极工艺，其特征在于：所述步骤(3)的阳极前处理：高压水清洗工件表面，使用45-55g/L NaOH碱咬30-60s，水洗后使用50％硝酸洗2-5min，去除表面杂质。
4.如权利要求1所述喷砂草酸阳极工艺，其特征在于：所述步骤(4)的草酸阳极氧化处理：40-50g/L的草酸溶液，控制温度为18-22℃，调整电流密度为1-2A/dm2，升流时间为5-10min，反应时间为3-4h。
5.如权利要求1所述喷砂草酸阳极工艺，其特征在于：所述步骤(5)的将工件进行封孔处理，将阳极氧化处理后的工件放入92-98℃的纯水中经行封孔，封孔时间为2-3小时。
6.按照权利要求1所述喷砂草酸阳极工艺，其特征在于：所述步骤(6)中使用5％盐酸溶液进行Bubble Test耐腐蚀性测试时间达到4h以上。
7.按照权利要求1所述喷砂草酸阳极工艺，其特征在于：对工件进行色差测试，色差范围满足：60.0≥L≥55.0；0.4≥a≥-0.3；8.0≥b≥4.0。
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