CN107142400A - 一种压铸铝合金的阳极氧化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压铸铝合金的阳极氧化方法，包括：将压铸铝合金进行阳极氧化；所述压铸铝合金的成分为：7.5～8.5wt％的Si；2～4wt％的Cu；0.6～1.0wt％的Zn；＜0.3wt％的Mg；＜0.5wt％的Mn；＜1.3wt％的Fe；＜0.1wt％的Ti；＜0.5wt％的Ni；＜0.1wt％的Pb，余量为Al。与现有技术相比，本发明通过改进铝合金的成分降低Si的含量同时提高Cu和Zn的含量，在保证铝合金具有良好压铸性能的情况下，使铝合金阳极氧化后具有较高的良品率。

Description

一种压铸铝合金的阳极氧化方法

技术领域

本发明涉及铝合金表面处理技术领域，尤其涉及一种压铸铝合金的阳极氧化方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，越来越多的人重视产品的外观及质感。以手机为例，目前行业内软硬件方面日趋同质化，而外观质感、材质工艺在行业竞争中显得越来越重要。金属材料在手机及其他电子产品中应用越来越广泛。金属制品的表面装饰方法主要为阳极氧化。

挤型纯铝合金阳极氧化是较为成熟的表面处理技术，如6061、6063成分的铝合金，但是这种铝合金具有较大的局限性，难以制备得到结构复杂的零件。相对于纯铝合金，压铸铝合金的应用较为广泛，如ADC1、A360、YL102等铝合金，适于制备结构复杂的产品。但是压铸铝合金进行阳极氧化处理后膜层往往有色差，黄斑等不良外观，良品率较低。

因此，如何提高压铸铝合金阳极氧化后的良品率，已成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种压铸铝合金的阳极氧化方法，本发明提供的方法使压铸铝合金阳极氧化后具有较高的良品率。

本发明提供了一种压铸铝合金的阳极氧化方法，包括：

将压铸铝合金进行阳极氧化；

所述压铸铝合金的成分为：

7.5～8.5wt％的Si；

2～4wt％的Cu；

0.6～1.0wt％的Zn；

＜0.3wt％的Mg；

＜0.5wt％的Mn；

＜1.3wt％的Fe；

＜0.1wt％的Ti；

＜0.5wt％的Ni；

＜0.1wt％的Pb，

余量为Al。

优选的，所述阳极氧化的电压为16～18V。

优选的，所述阳极氧化的温度为18～22℃。

优选的，所述阳极氧化的时间为60～70分钟。

优选的，将压铸铝合金进行阳极氧化之前还包括：

将压铸铝合金进行除油、碱蚀、出光和磁力研磨。

优选的，所述除油的温度为55～65℃；

所述除油的时间为180～220秒；

所述碱蚀的温度为60～70℃；

所述碱蚀的时间为10～20秒。

优选的，所述出光的试剂包括硝酸和氢氟酸；

所述出光的温度为15～25℃；

所述出光的时间为8～15秒。

优选的，所述磁力研磨的频率为30～35Hz；

所述磁力研磨的温度为15～25℃；

所述磁力研磨的时间为15～1200秒。

优选的，进行阳极氧化后还包括：

将阳极氧化后的产品进行染色、封孔、磁力研磨和烧烤。

优选的，所述染色的pH值为4.5～6.5；

所述染色的时间为100～200秒；

所述封孔的温度为75～85℃；

所述封孔的时间为480～600秒。

与现有技术相比，本发明通过改进压铸铝合金的合金成分提高了压铸铝合金阳极氧化后的良品率。本发明通过降低压铸铝合金中Si的含量避免了铝合金在阳极氧化后出现异色，提高了良品率；而且，本发明在降低Si的同时提高了Cu和Zn的含量，在不影响铝合金阳极氧化效果的同时，使铝合金在压铸过程中依然具有良好的流动性，利于压铸成型，使得到压铸铝合金具有良好的机械性能。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的压铸铝合金的阳极氧化方法的工艺流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

本发明提供了一种压铸铝合金的阳极氧化方法，包括：

将压铸铝合金进行阳极氧化；

所述压铸铝合金的成分为：

7.5～8.5wt％的Si；

2～4wt％的Cu；

0.6～1.0wt％的Zn；

＜0.3wt％的Mg；

＜0.5wt％的Mn；

＜1.3wt％的Fe；

＜0.1wt％的Ti；

＜0.5wt％的Ni；

＜0.1wt％的Pb，

余量为Al。

在本发明中，所述压铸铝合金中Si的质量含量优选为7.8～8.2％，更优选为8％；Cu的质量含量优选为2.5～3.5％，更优选为2.8～3.2％，最优选为3％；Zn的质量含量优选为0.7～0.9％，更优选为0.8％；Mg的质量含量优选为0.05～0.25％，更优选为0.08～0.22％，最优选为0.2％；Mn的质量含量优选为0.1～0.4％，更优选为0.2～0.3％，最优选为0.25％；Fe的质量含量优选为0.1～1％，更优选为0.3～0.7％，最优选为0.4～0.6％；Ni的质量含量优选为0.1～0.4％，更优选为0.2～0.3％，最优选为0.25。

本发明对所述压铸铝合金的来源没有特殊的限制，按照本领域技术人员熟知的压铸铝合金的制备方法制备得到相应成分的压铸铝合金即可，如可在压铸机上通过浇注压射、保压等工序制备得到。

本发明对所述压铸铝合金的阳极氧化方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的阳极氧化的技术方案对压铸铝合金进行阳极氧化即可。在本发明中，将压铸铝合金进行阳极氧化之前优选还包括：将压铸铝合金进行除油、碱蚀、出光和磁力研磨。在本发明中，将压铸铝合金进行阳极氧化之后优选还包括：将阳极氧化后得到的产品进行染色、封孔、磁力研磨和烧烤。在本发明中，所述除油、碱蚀、出光和磁力研磨工序之间优选包括水洗。在本发明中，所述阳极氧化和染色的工序之间优选包括水洗。

本发明提供的压铸铝合金的阳极氧化方法的工艺流程优选如图1所示，图1为本发明实施例提供的压铸铝合金的阳极氧化方法的工艺流程图：将压铸铝合金依次进行除油、两次水洗、碱蚀、两次水洗、出光、两次水洗、磁力研磨、阳极氧化、两次水洗、染色、封孔、磁力研磨和烧烤。

本发明对所述除油的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的除油的技术方案即可，如采用热碱液对压铸铝合金表面的油脂进行皂化和乳化，以去除油脂。在本发明中，所述除油的温度优选为55～65℃，更优选为58～62℃，最优选为60℃。在本发明中，所述除油的时间优选为180～220℃，更优选为190～210℃，最优选为200℃。在本发明中，所述除油过程中的开槽浓度优选为25～35g/L，更优选为30g/L。

除油完成后，本发明优选将得到的除油后的产品进行水洗，所述水洗的次数优选为两次。本发明对所述水洗的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的水洗的技术方案即可，如先进行热水洗，洗除乳化油脂；再进行冷水洗，通过冷水流动清洗，提高产品的清洁度。

所述水洗完成后，本发明优选将水洗后的产品进行碱蚀，本发明对所述碱蚀的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的碱蚀的技术方案即可，碱蚀是对除油的补充处理，以进一步清洁产品表面的油污，清除产品表面的自然氧化膜以及轻微的划擦伤。在本发明中，所述碱蚀的试剂优选为NaOH；所述碱蚀过程中的开槽浓度优选为60～80g/L，更优选为65～75g/L，最优选为70g/L。在本发明中，所述碱蚀的温度优选为60～70℃，更优选为65℃。在本发明中，所述碱蚀的时间优选为10～20秒，更优选为15秒。

所述碱蚀完成后，本发明优选将碱蚀后的产品进行水洗，所述水洗的次数优选为两次。本发明对所述水洗方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的水洗技术方案，如先进行热水洗，溶解并清洗碱蚀溶剂，再进行流动冷水洗，通过冷水流动清洗提高制品的表面清洁度。

所述水洗完成后，本发明优选将水洗后的产品进行出光。本发明对所述出光的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的出光的技术方案即可，利用硝酸出光清除制品表面的氧化皮或不溶物，使制品表面露出结晶层。在本发明中，所述出光的试剂优选为硝酸和氢氟酸；所述硝酸和氢氟酸的质量比优选为(8～12)：1，更优选为10:1。在本发明中，所述出光的温度优选为15～25℃，更优选为20℃；所述出光的时间优选为8～15秒，更优选为10～12秒。

所述出光完成后，本发明优选将出光后的产品进行水洗，所述水洗的次数优选为两次。本发明对所述水洗的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的水洗的技术方案即可，通过水洗去除产品表面携带的酸碱跟随离子，避免进入后续工序导致不良现象产生；可先进行热水洗，再进行流动冷水洗。

所述水洗完成后，本发明优选将水洗后的产品进行磁力研磨。本发明对所述磁力研磨的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的磁力研磨的技术方案即可。在本发明中，所述磁力研磨的频率优选为30～35Hz；所述磁力研磨的温度优选为15～25℃，更优选为20℃；所述磁力研磨的时间优选为15～1200秒，更优选为50～1000秒，更优选为100～800秒，最优选为300～500秒。本发明对所述磁力研磨过程中使用的亮光剂没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的抛光亮光剂即可，可由市场购买获得。在本发明中，所述磁力研磨的钢针规格优选为在本发明中，所述磁力研磨后优选进行烤干；所述烤干的时间优选为10～15分钟。

所述磁力研磨完成后，本发明将磁力研磨后的产品进行阳极氧化。在本发明中，所述阳极氧化的电压优选为16～18V；所述阳极氧化的温度优选为18～22℃；所述阳极氧化的时间优选为60～70分钟，更优选为65分钟；所述阳极氧化的试剂优选为硫酸；所述硫酸的开槽浓度优选为200～260g/L，更优选为220～240g/L，最优选为230g/L。

所述阳极氧化完成后，本发明优选将阳极氧化后的产品进行水洗，所述水性的次数优选为两次。本发明对所述水洗的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的水洗技术方案即可，如冷水清洗、热水清洗或超声波清洗，对经阳极氧化后的制品表面进行清理。

所述水洗完成后，本发明优选将水洗后的产品进行染色。本发明对所述染色的具体方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的染色的技术方案即可，本领域技术人员可根据实际需要进行染色。在本发明中，所述染色的pH值优选为4.5～6.5，更优选为5；所述染色的温度优选为20～30℃，更优选为22～28℃，最优选为25℃；所述染色的时间优选为100～200秒，更优选为120～180秒，最优选为140～160秒。

所述染色完成后，本发明优选将染色后的产物进行水洗，所述水洗的次数优选为两次。本发明对所述水洗的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的水洗技术方案即可，如先进行热水洗，再进行流动冷水洗。

所述水洗完成后，本发明优选将水洗后的产品进行封孔。本发明对所述封孔的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的封孔的技术方案即可。在本发明中，所述封孔的温度优选为75～85℃，更优选为80℃；所述封孔的时间优选为480～600秒，更优选为500～550秒。本发明对封孔的封孔剂没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的封孔剂即可，如醋酸镍，可由市场购买获得；所述封孔剂的开槽浓度优选为5～15g/L，更优选为8～12g/L，最优选为10g/L。

所述封孔完成后，本发明优选将封孔后的产品再次进行磁力研磨；所述磁力研磨的频率优选为40～60Hz，更优选为45～55Hz，最优选为50Hz；所述磁力研磨的温度优选为15～25℃，更优选为20℃；所述磁力研磨的时间优选为10～900秒，更优选为50～800秒，更优选为100～600秒，最优选为300～500秒；所述磁力研磨的钢针规格优选为本发明对所述磁力研磨采用的亮光剂没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的抛光亮光剂即可，可由市场购买获得。

所述磁力研磨完成后，本发明优选将得到的磁力研磨后的产品进行烧烤；所述烧烤的温度优选为60～80℃，更优选为70℃；所述烧烤的时间优选为10～900秒，更优选为50～800秒，更优选为100～600秒，最优选为300～500秒。

本发明以下实施例所用原料均为市售商品。

实施例1

将铜粉、铁粉、锰粉、铬粉、铅粉、纯铝定以及钛丝加入熔炉，炉温设置在700～950℃，同时使用精炼器输入氮气到熔炉，并使用电磁搅拌，初次精炼10～30min；再加入硅合金和纯镁粉进行搅拌，使用精炼器输入氮气，精炼15～20min，得到熔炼后的铝合金水；将铝合金水静置冷却15min后压铸机中压铸成型，得到压铸铝合金。

本发明实施例1制备得到的压铸铝合金的成分为：

7.5wt％的Si，2.0wt％的Cu，0.6wt％的Zn，0.1wt％的Mg，0.1wt％的Mn，0.3wt％的Fe，0.05wt％的Ti，0.1wt％的Ni，0.05wt％的Pb，余量为Al。

实施例2

将实施例1制备得到的压铸铝合金放置在热碱液中进行除油，除油温度为60℃，时间为200s，开槽浓度为30g/L；将除油后的产品先进行热水洗，然后再进行流动的冷水洗；

将水洗后的产品浸渍在70g/L，温度为65℃的氢氧化钠溶液中15s进行碱蚀；将碱蚀后的产品先进行热水洗，再进行流动的冷水洗；

将水洗后的产品在20℃浸渍在质量比为10:1的硝酸和氢氟酸形成的溶液中12s进行出光；将出光后的产品先进行热水洗，再进行流动的冷水洗；

将水洗后的产品在35Hz、20℃下进行5分钟的磁力研磨后进行12分钟的烤干，磁力研磨钢针规格为

将磁力研磨后的产品采用开槽浓度为230g/L的硫酸进行阳极氧化，阳极氧化电压为17V，温度为20℃，时间为65分钟；将阳极氧化后的产品先用热水洗，再用流动的冷水洗；

将水洗后的产品在25℃、pH值为5.5的条件下进行150s的染色；将染色后的产品先用热水洗再用流动的冷水洗；

将水洗后的产品在80℃下浸渍在10g/L醋酸镍封孔剂中550s进行封孔；

将封孔后的产品在50Hz、20℃下进行10分钟的磁力研磨，磁力研磨钢针规格为

将磁力研磨后的产品在70℃下烧烤5分钟，得到阳极氧化后的铝合金。

实施例3

按照实施例2的方法制备得到阳极氧化后的铝合金，与实施例2不同的是采用实施例1的方法制备得到压铸铝合金，压铸铝合金的成分为：

8.5wt％的Si，4.0wt％的Cu，0.9wt％的Zn，0.25wt％的Mg，0.4wt％的Mn，1wt％的Fe，0.05wt％的Ti，0.4wt％的Ni，0.05wt％的Pb，余量为Al。

实施例4

按照实施例2的方法制备得到阳极氧化后的铝合金，与实施例2不同的是采用实施例1的方法制备得到压铸铝合金，压铸铝合金的成分为：

8wt％的Si，3.0wt％的Cu，0.8wt％的Zn，0.2wt％的Mg，0.2wt％的Mn，0.7wt％的Fe，0.05wt％的Ti，0.3wt％的Ni，0.05wt％的Pb，余量为Al。

比较例1

按照实施例2的方法制备得到阳极氧化后的铝合金，与实施例2不同的是采用YL102牌号的压铸铝合金。

比较例2

按照实施例2的方法制备得到阳极氧化后的铝合金，与实施例2不同的是采用ADC1牌号的压铸铝合金。

比较例3

按照实施例2的方法制备得到阳极氧化后的铝合金，与实施例2不同的是采用A360牌号的压铸铝合金。

实施例5

将本发明实施例4以及比较例1～3得到的阳极氧化后的铝合金进行力学性能检测，检测结果如表1所示，表1为本发明实施例和比较例得到的铝合金成分、性能以及检测标准。

表1本发明实施例和比较例得到的铝合金的成分、性能以及检测标准

实施例6

对本发明实施例2～4以及比较例1～3得到的阳极氧化后的铝合金的表面氧化效果进行检测，检测结果如表2所示，表2为本发明实施例和比较例得到的铝合金表面氧化效果。

表2本发明实施例和比较例得到的铝合金的表面氧化效果

由以表1和表2可以看出，本发明通过对压铸铝合金的成分进行调整，在保证铝合金具有较好的压铸性能的情况下(本发明与现有技术中的压铸铝合金机械性能相当)，提高了铝合金阳极氧化后的良品率(本发明阳极氧化后外观质量较好)。与现有技术(阳极氧化前除硅和增加PVD涂层处理，对压铸铝合金表面的共晶硅进行处理)相比，本发明提供的方法工艺简单，成本较低(节省了对表面共晶硅的处理成本)。

由以上实施例可知，本发明提供了一种压铸铝合金的阳极氧化方法，包括：将压铸铝合金进行阳极氧化；所述压铸铝合金的成分为：7.5～8.5wt％的Si；2～4wt％的Cu；0.6～1.0wt％的Zn；＜0.3wt％的Mg；＜0.5wt％的Mn；＜1.3wt％的Fe；＜0.1wt％的Ti；＜0.5wt％的Ni；＜0.1wt％的Pb，余量为Al。与现有技术相比，本发明通过改进铝合金的成分降低Si的含量同时提高Cu和Zn的含量，在保证铝合金具有良好压铸性能的情况下，使铝合金阳极氧化后具有较高的良品率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种压铸铝合金的阳极氧化方法，包括：

将压铸铝合金进行阳极氧化；

所述压铸铝合金的成分为：

7.5～8.5wt％的Si；

2～4wt％的Cu；

0.6～1.0wt％的Zn；

＜0.3wt％的Mg；

＜0.5wt％的Mn；

＜1.3wt％的Fe；

＜0.1wt％的Ti；

＜0.5wt％的Ni；

＜0.1wt％的Pb，

余量为Al。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳极氧化的电压为16～18V。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳极氧化的温度为18～22℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳极氧化的时间为60～70分钟。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将压铸铝合金进行阳极氧化之前还包括：

将压铸铝合金进行除油、碱蚀、出光和磁力研磨。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述除油的温度为55～65℃；

所述除油的时间为180～220秒；

所述碱蚀的温度为60～70℃；

所述碱蚀的时间为10～20秒。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述出光的试剂包括硝酸和氢氟酸；

所述出光的温度为15～25℃；

所述出光的时间为8～15秒。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述磁力研磨的频率为30～35Hz；

所述磁力研磨的温度为15～25℃；

所述磁力研磨的时间为15～1200秒。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行阳极氧化后还包括：

将阳极氧化后的产品进行染色、封孔、磁力研磨和烧烤。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述染色的pH值为4.5～6.5；

所述染色的时间为100～200秒；

所述封孔的温度为75～85℃；

所述封孔的时间为480～600秒。