CN107475713B - 一种铝合金手机外壳及其加工工艺 - Google Patents

一种铝合金手机外壳及其加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝合金手机外壳，包括手机外壳本体，所述手机外壳本体具有多层镀层和防手指纹涂层，所述多层镀层由里往外依次为：电镀铜锡锌层、化学镀镍层、电镀铜层、电镀钯钴层；所述防手指纹涂层涂覆在所述电镀钯钴层上。其具体加工工艺包括前处理，电镀铜锡锌层，化学镀镍处理，电镀铜处理，电镀钯钴层处理，喷涂防指纹涂层处理。通过此加工工艺制备的铝合金手机外壳材料耐手指纹效果好，耐蚀性能好；并且此种加工工艺不经过浸锌处理，简化了传统的工艺，降低了成本并且不会对镀铜锡锌合金溶液造成污染及毒化，从而延长了电镀铜锡锌合金溶液的使用寿命；所得铜锡锌层与铝合金基体结合良好，镀层均匀致密。

Description

一种铝合金手机外壳及其加工工艺
技术领域
本发明属于电镀加工技术领域，特别涉及一种铝合金手机外壳及其加工工艺。
背景技术
铝合金由于密度小、强度和刚度高、导热性能好、优异的铸造性和良好的加工性能，因而在各行各业中的应用越来越广泛。据统计，近年来铝合金用量在全球范围内的年增长率高达25％，显示了极好的应用前景；但是，铝合金的耐蚀性差，这一直是妨碍其进一步开发使用的一个主要因素。近年来，随着我国手机行业的迅速崛起，铝合金凭借其比强度高、加工性能好、制造成本低等优点被大量应用。在手机服役环境下，就要求铝合金具有较好的耐蚀、耐磨、耐手机纹，需要经过表面处理才可在机壳表面得到具有一定厚度的钯钴合金镀层和耐手机纹涂层。
当前，国内铝合金手机外壳需经过浸锌处理，再进行化学镀镍，由于浸锌层不均匀致密，易造成后面的镀层结合力不好，易脱落。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有的铝合金手机外壳存在的缺点，提供一种耐手指纹效果好、耐蚀性能好的多层结构的铝合金手机外壳材料及其加工工艺。
为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种铝合金手机外壳，包括手机外壳本体，所述手机外壳本体具有多层镀层和防手指纹涂层，所述多层镀层由里往外依次为：电镀铜锡锌层、化学镀镍层、电镀铜层、电镀钯钴层；所述防手指纹涂层涂覆在所述电镀钯钴层上。镀层总厚度为20～30μm，所述电镀铜锡锌层厚度为3～5μm，所述化学镀镍层厚度为5～10μm，电镀铜层厚度为3～5μm，电镀钯钴层厚度为2～5μm，防手指纹涂层厚度为5～10μm。
一种铝合金手机外壳的加工工艺，包括以下步骤：
(1)前处理，具体过程为：对铝合金手机外壳先进行除油处理，其中除油处理采用有机溶剂；除油处理后，然后对铝合金手机外壳进行水洗，然后对铝合金手机外壳进行碱洗处理，其中碱洗处理的条件为温度70～80℃下浸泡5～6min，最后再进行水洗步骤；
(2)电镀铜锡锌层，具体过程为：将完成步骤(1)的铝合金手机外壳置于Cu-Sn-Zn镀液中，在温度为20～35℃，pH值为9～10的条件下进行电镀铜锡锌层，其中电流密度为2～4A/dm2，电镀时间为4～6min；
(3)化学镀镍处理，具体过程为：将完成步骤(2)的铝合金手机外壳置于化学镀镍溶液中，在温度为80～88℃，pH值为4.5～5.5的条件进行化学镀镍；
(4)电镀铜处理，具体过程为：将完成步骤(3)的铝合金手机外壳置于镀铜溶液中，在温度为40～60℃，pH值8.0～9.0的条件下进行电镀铜，其中电流密度为1～3A/dm2，电镀时间为6～8min；
(5)电镀钯钴层处理，具体过程为：将步骤(4)得到铝合金手机外壳置于电镀钯钴合金溶液中，在温度为25～32℃，pH值8.5～9.5的条件下进行电镀钯钴处理，其中电流密度为1～2A/dm2，电镀时间6～8min；
(6)喷涂防指纹涂层处理，具体过程为：将步骤(5)得到的铝合金手机外壳先烘干，然后在室温的条件下喷涂指纹涂层，最后再将喷涂好防指纹涂层的铝合金手机外壳在温度为180℃烘烤30min，最终得到本发明所述的铝合金手机外壳。
其中步骤(1)中除油处理采用的有机溶剂为氯仿、丙酮或汽油。
其中步骤(1)中碱洗处理中碱液成分及含量为：NaOH为20～35g/L，Na2CO3为15～20g/L，Na2SiO3为1～5g/L，溶剂为水。
其中步骤(2)中Cu-Sn-Zn镀液的成分及含量为：焦磷酸钾30～50g/L，焦磷酸铜20～30g/L，锡酸钠30～50g/L，硫酸锌25～35g/L，乙二胺四乙酸20～25g/L，溶剂为水。
其中步骤(3)中化学镀镍溶液的成分及含量为：硫酸镍25～35g/L，苹果酸7～10g/L；乙酸钠20～40g/L，烟酸10～25g/L，溶剂为水。
其中步骤(4)中镀铜溶液的成分及含量为：碱式碳酸铜50～70g/L，焦磷酸钾350～450g/L，柠檬酸钾20～40g/L，碳酸钾3～8g/L，溶剂为水。
其中步骤(5)中镀钯钴合金溶液的成分及含量为：二氯四氨合钯5～10g/L，氨基磺酸钴1～3g/L，氯化铵20～30g/L，乙二胺四乙酸钠2～4g/L，柠檬酸20～30g/L，溶剂为水。
其中步骤(6)中防手机纹处理液成分及含量为：戊烷10～15％，苯甲酸乙酯8～10％，1,4-二氧六环12～18％，溶剂异丁醇余量。
本发明的有益效果为：本发明所述的铝合金手机外壳不经过浸锌处理，简化了传统的工艺，降低了成本并且不会对镀铜锡锌合金溶液造成污染及毒化，从而延长了电镀铜锡锌合金溶液的使用寿命；所得铜锡锌层与铝合金基体结合良好，镀层均匀致密。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1
(1)前处理，具体过程为：对铝合金手机外壳先进行除油处理，其中除油处理采用有机溶剂；除油处理后，然后对铝合金手机外壳进行水洗，然后对铝合金手机外壳进行碱洗处理，其中碱洗处理的条件为温度70℃下浸泡5min，最后再进行水洗步骤；
(2)电镀铜锡锌层，具体过程为：将完成步骤(1)的铝合金手机外壳置于Cu-Sn-Zn镀液中，在温度为25℃，pH值为9的条件下进行电镀铜锡锌层，其中电流密度为2A/dm2，电镀时间为5min；
(3)化学镀镍处理，具体过程为：将完成步骤(2)的铝合金手机外壳置于化学镀镍溶液中，在温度为80℃，pH值为4.5的条件进行化学镀镍；
(4)电镀铜处理，具体过程为：将完成步骤(3)的铝合金手机外壳置于镀铜溶液中，在温度为40℃，pH值8.0的条件下进行电镀铜，其中电流密度为1.5A/dm2，电镀时间为6min；
(5)电镀钯钴层处理，具体过程为：将步骤(4)得到铝合金手机外壳置于电镀钯钴合金溶液中，在温度为25℃，pH值8.5的条件下进行电镀钯钴处理，其中电流密度为1A/dm2，电镀时间6min；
(6)喷涂防指纹涂层处理，具体过程为：将步骤(5)得到的铝合金手机外壳先烘干，然后在室温的条件下喷涂指纹涂层，最后再将喷涂好防指纹涂层的铝合金手机外壳在温度为180℃烘烤30min，最终得到本发明所述的铝合金手机外壳。
其中步骤(1)中除油处理采用的有机溶剂丙酮。
其中步骤(1)中碱洗处理中碱液成分及含量为：NaOH为20g/L，Na2CO3为15g/L，Na2SiO3为3g/L，溶剂为水。
其中步骤(2)中Cu-Sn-Zn镀液的成分及含量为：焦磷酸钾35g/L，焦磷酸铜20g/L，锡酸钠30g/L，硫酸锌25g/L，乙二胺四乙酸20g/L，溶剂为水。
其中步骤(3)中化学镀镍溶液的成分及含量为：硫酸镍25g/L，苹果酸7g/L；乙酸钠20g/L，烟酸10g/L，溶剂为水。
其中步骤(4)中镀铜溶液的成分及含量为：碱式碳酸铜50g/L，焦磷酸钾350g/L，柠檬酸钾20g/L，碳酸钾3g/L，溶剂为水。
其中步骤(5)中镀钯钴合金溶液的成分及含量为：二氯四氨合钯5g/L，氨基磺酸钴1g/L，氯化铵20g/L，乙二胺四乙酸钠2g/L，柠檬酸20g/L，溶剂为水。
其中步骤(6)中防手机纹处理液的成分及含量为：戊烷10％，苯甲酸乙酯8％，1,4-二氧六环12％，溶剂异丁醇余量。
测得镀层的总厚度为20μm，其中所述电镀铜锡锌层厚度为3μm，所述化学镀镍层厚度为5μm，电镀铜层厚度为3μm，电镀钯钴层厚度为2μm，防手指纹涂层厚度为7μm。并且该镀钯钴层在金相显微镜下观察，珍珠镍层细致，颜色均匀；在200℃的温度下烘烤5min，镀层无起皮、鼓泡现象，附着力很好。用手指检测无手指纹出现，检测合格。
实施例2
(1)前处理，具体过程为：对铝合金手机外壳先进行除油处理，其中除油处理采用有机溶剂；除油处理后，然后对铝合金手机外壳进行水洗，然后对铝合金手机外壳进行碱洗处理，其中碱洗处理的条件为温度70℃下浸泡5min，最后再进行水洗步骤；
(2)电镀铜锡锌层，具体过程为：将完成步骤(1)的铝合金手机外壳置于Cu-Sn-Zn镀液中，在温度为35℃，pH值为10的条件下进行电镀铜锡锌层，其中电流密度为4A/dm2，电镀时间为6min；
(3)化学镀镍处理，具体过程为：将完成步骤(2)的铝合金手机外壳置于化学镀镍溶液中，在温度为88℃，pH值为5.5的条件进行化学镀镍；
(4)电镀铜处理，具体过程为：将完成步骤(3)的铝合金手机外壳置于镀铜溶液中，在温度为60℃，pH值9.0的条件下进行电镀铜，其中电流密度为3A/dm2，电镀时间为8min；
(5)电镀钯钴层处理，具体过程为：将步骤(4)得到铝合金手机外壳置于电镀钯钴合金溶液中，在温度为32℃，pH值9.5的条件下进行电镀钯钴处理，其中电流密度为2A/dm2，电镀时间8min；
(6)喷涂防指纹涂层处理，具体过程为：将步骤(5)得到的铝合金手机外壳先烘干，然后在室温的条件下喷涂指纹涂层，最后再将喷涂好防指纹涂层的铝合金手机外壳在温度为180℃烘烤30min，最终得到本发明所述的铝合金手机外壳。
其中步骤(1)中除油处理采用的有机溶剂为丙酮。
其中步骤(1)中碱洗处理中碱液成分及含量为：NaOH为35g/L，Na2CO3为20g/L，Na2SiO3为5g/L，溶剂为水。
其中步骤(2)中Cu-Sn-Zn镀液的成分及含量为：焦磷酸钾50g/L，焦磷酸铜30g/L，锡酸钠50g/L，硫酸锌35g/L，乙二胺四乙酸25g/L，溶剂为水。
其中步骤(3)中化学镀镍溶液的成分及含量为：硫酸镍35g/L，苹果酸10g/L；乙酸钠40g/L，烟酸20g/L，溶剂为水。
其中步骤(4)中镀铜溶液的成分及含量为：碱式碳酸铜70g/L，焦磷酸钾450g/L，柠檬酸钾40g/L，碳酸钾8g/L，溶剂为水。
其中步骤(5)中镀钯钴合金溶液的成分及含量为：二氯四氨合钯10g/L，氨基磺酸钴3g/L，氯化铵30g/L，乙二胺四乙酸钠4g/L，柠檬酸30g/L，溶剂为水。
其中步骤(6)中防手机纹处理液成分及含量为：戊烷15％，苯甲酸乙酯10％，1,4-二氧六环18％，溶剂异丁醇余量。
测得镀层的总厚度为28μm，其中所述电镀铜锡锌层厚度为5μm，所述化学镀镍层厚度为10μm，电镀铜层厚度为5μm，电镀钯钴层厚度为3μm，防手指纹涂层厚度为5μm。并且该镀钯钴层在金相显微镜下观察，珍珠镍层细致，颜色均匀；在200℃的温度下烘烤5min，镀层无起皮、鼓泡现象，附着力很好。用手指检测无手指纹出现，检测合格。

Claims (9)

1.一种铝合金手机外壳，包括手机外壳本体，其特征在于，所述手机外壳本体具有多层镀层和防手指纹涂层，所述多层镀层由里往外依次为：电镀铜锡锌层、化学镀镍层、电镀铜层、电镀钯钴层；所述防手指纹涂层涂覆在所述电镀钯钴层上；镀层总厚度为20～30μm，所述电镀铜锡锌层厚度为3～5μm，所述化学镀镍层厚度为5～10μm，电镀铜层厚度为3～5μm，电镀钯钴层厚度为2～5μm，防手指纹涂层厚度为5～10μm。
2.一种铝合金手机外壳的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)前处理，具体过程为：对铝合金手机外壳先进行除油处理，其中除油处理采用有机溶剂；除油处理后，然后对铝合金手机外壳进行水洗，然后对铝合金手机外壳进行碱洗处理，其中碱洗处理的条件为温度70～80℃下浸泡5～6min，最后再进行水洗步骤；
(2)电镀铜锡锌层，具体过程为：将完成步骤(1)的铝合金手机外壳置于Cu-Sn-Zn镀液中，在温度为20～35℃，pH值为9～10的条件下进行电镀铜锡锌层，其中电流密度为2～4A/dm2，电镀时间为4～6min；
(3)化学镀镍处理，具体过程为：将完成步骤(2)的铝合金手机外壳置于化学镀镍溶液中，在温度为80～88℃，pH值为4.5～5.5的条件进行化学镀镍；
(4)电镀铜处理，具体过程为：将完成步骤(3)的铝合金手机外壳置于镀铜溶液中，在温度为40～60℃，pH值8.0～9.0的条件下进行电镀铜，其中电流密度为1～3A/dm2，电镀时间为6～8min；
(5)电镀钯钴层处理，具体过程为：将步骤(4)得到铝合金手机外壳置于电镀钯钴合金溶液中，在温度为25～32℃，pH值8.5～9.5的条件下进行电镀钯钴层处理，其中电流密度为1～2A/dm2，电镀时间6～8min；
(6)喷涂防指纹涂层处理，具体过程为：将步骤(5)得到的铝合金手机外壳先烘干，然后在室温的条件下喷涂指纹涂层，最后再将喷涂好防指纹涂层的铝合金手机外壳在温度为180℃烘烤30min，最终得到所述的铝合金手机外壳。
3.根据权利要求2中所述的一种铝合金手机外壳的加工工艺，其特征在于，步骤(1)中除油处理采用的有机溶剂为氯仿、丙酮或汽油。
4.根据权利要求2中所述的一种铝合金手机外壳的加工工艺，其特征在于，步骤(1)中碱洗处理中碱液成分及含量为：NaOH为20～35g/L，Na2CO3为15～20g/L，Na2SiO3为1～5g/L，溶剂为水。
5.根据权利要求2中所述的一种铝合金手机外壳的加工工艺，其特征在于，步骤(2)中Cu-Sn-Zn镀液的成分及含量为：焦磷酸钾30～50g/L，焦磷酸铜20～30g/L，锡酸钠30～50g/L，硫酸锌25～35g/L，乙二胺四乙酸20～25g/L，溶剂为水。
6.根据权利要求2中所述的一种铝合金手机外壳的加工工艺，其特征在于，步骤(3)中化学镀镍溶液的组成为，硫酸镍25～35g/L，苹果酸7～10g/L；乙酸钠20～40g/L，烟酸10～25g/L，溶剂为水。
7.根据权利要求2中所述的一种铝合金手机外壳的加工工艺，其特征在于，步骤(4)中镀铜溶液的组成为，碱式碳酸铜50～70g/L，焦磷酸钾350～450g/L，柠檬酸钾20～40g/L，碳酸钾3～8g/L，溶剂为水。
8.根据权利要求2中所述的一种铝合金手机外壳的加工工艺，其特征在于，步骤(5)中镀钯钴合金溶液的组成为，二氯四氨合钯5～10g/L，氨基磺酸钴1～3g/L，氯化铵20～30g/L，乙二胺四乙酸钠2～4g/L，柠檬酸20～30g/L，溶剂为水。
9.根据权利要求2中所述的一种铝合金手机外壳的加工工艺，其特征在于，步骤(6)中防手机纹处理液组成为：戊烷10～15％，苯甲酸乙酯8～10％，1,4-二氧六环12～18％，溶剂为异丁醇。
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