CN109161949A - 一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺 - Google Patents

一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺，包括预处理、漂洗、阳极氧化、漂洗、风干的过程，本发明相比于一般的硬质阳极氧化需要在较低温度下实现阳极氧化的工艺相比，可以在相对较高的温度下实现阳极氧化工艺，能够有效的节约能源；本发明制备的阳极氧化膜致密均匀，膜层厚度可以达到50‑60μm，膜厚的可以精确到50±1μm，硬度可以达到400‑450HV0.025，能够得到广泛的应用。

Description

一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺
技术领域：
本发明涉及阳极氧化处理工艺领域,具体的涉及一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺。
背景技术：
压铸铝合金由于具有重量轻、强度高、成形性好、价格适中、回收利用率高等优点，被广泛应用于汽车、航空航天等领域。但是由于其他合金元素的存在，增加了合金的腐蚀敏感性，在大气环境下容易发生腐蚀而被破坏，需要对其进行表面处理。
阳极氧化技术是目前运用最为成功与广泛的一项表面处理技术。其工艺简单、经济环保，制得的氧化膜具有良好的耐蚀性以及耐磨性，是铝合金主要的表面处理方式。但是铸造铝合金由于硅含量较高，容易造成硅的偏析，阻碍电流的畅通，使用常规的阳极氧化技术难以获得性能优良的氧化膜。
对比现有的铸造铝合金阳极氧化处理方法，发现还存在如下一些问题：在常温条件下，普通阳极氧化工艺处理铸造铝合金，表面形成的氧化膜厚度较低，产品硬度较低；特殊的硬质阳极氧化，通常电流密度较高，并且要求在5℃以下进行阳极氧化，该方法虽然能够增加氧化膜的厚度，提高产品的硬度，但对温度的要求比较高，增加了能耗，并且通常阳极氧化处理表面形成的氧化膜厚度不均匀，不能应用在一些高精度要求的场合。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容：
本发明的目的在于提供聚酯线绳为骨架材料的弹性多楔带，从而克服上述现有技术中的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺，具体包括以下步骤：
S1：预处理，将压铸铝合金放入预处理剂中进行预处理，除去压铸铝合金表面的油脂及杂质，预处理的时间为5-10min，所述每升预处理剂包括以下组分：8-10％浓度的除油剂10-15g，20％浓度的硫酸30-50g，其余为蒸馏水；
S2：漂洗，将经过S1预处理的压铸铝合金在室温条件下放入到清水中进行一次漂洗，漂洗时间为2-25s，再将压铸铝合金在室温条件下放入到清水中进行二次漂洗，漂洗时间为3-20s；
S3：阳极氧化处理，将经过S1-S2处理的压铸铝合金作为阳极，铝板作为阴极，置于复合电解液中，采用直流脉冲电源进行阳极氧化，得到负载有阳极氧化膜三氧化二铝的压铸铝合金，所述每升复合电解液包括以下组分：硫酸25-30g，铬酸盐2.5-10g，硫酸镍0.1-0.6g，磺化蒽1.5-2.5g，柠檬酸20-35g，乳酸15-35g，其余为蒸馏水；
所述阳极氧化的电解液温度控制在10-25℃，先用低电流0.5-0.8A/dm2进行硬质阳极氧化17-20min，分3-5次将电流提高到5-8A/dm2进行硬质阳极氧化50-60min，所述阳极氧化的电压控制在20-40V；
S4：漂洗，经S3步骤阳极氧化处理的压铸铝合金在室温条件下放入到清水中漂洗5-20s；再次在室温条件下放入到清水中进行漂洗，漂洗的时间为3-25s；
S5：风干，经S1-S4处理的压铸铝合金在60℃-90℃条件下进行风干，所述的风干时间为10-35min。
所述S3步骤的每升复合电解液包括以下组分：硫酸25g，铬酸盐5g，硫酸镍0.5g，磺化蒽2.0g，柠檬酸30g，乳酸30g，其余为蒸馏水。
所述S3步骤阳极氧化的温度控制在15℃，先用低电流0.5A/dm2进行硬质阳极氧化18min，分3次将电流提高到6A/dm2继续进行硬质阳极氧化55min，阳极氧化的电压控制在35V。
所述S5步骤风干采用红外线烘箱烘干或者采用风干机风干。
所述S5步骤风干的温度为70℃-80℃，烘干时间为20-30min。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明相比于一般的硬质阳极氧化需要在较低温度下实现阳极氧化的工艺相比，可以在相对较高的温度下实现阳极氧化工艺，能够有效的节约能源；本发明制备的阳极氧化膜致密均匀，膜层厚度可以达到50-60μm，膜厚的可以精确到50±1μm，硬度可以达到400-450HV0.025，能够得到广泛的应用。
附图说明：
图1为本发明的实施例1、实施例2和对比实施例的测试阳极氧化膜厚度的金相显微镜图片，图中1,2,3,4,5,6,7,8分别指不同的测试点；
图2为本发明的实施例1的工艺流程图。
具体实施方式：
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1：
一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺，具体包括以下步骤：
S1：预处理，将压铸铝合金放入预处理剂中进行预处理，除去压铸铝合金表面的油脂及杂质，预处理的时间为10min，所述每升预处理剂包括以下组分：10％浓度的除油剂12g，20％浓度的硫酸40g，其余为蒸馏水；
S2：漂洗，将经过S1预处理的压铸铝合金在室温条件下放入到清水中进行一次漂洗，漂洗时间为20s，再将压铸铝合金在室温条件下放入到清水中进行二次漂洗，漂洗时间为15s；
S3：阳极氧化处理，将经过S1-S2处理的压铸铝合金作为阳极，铝板作为阴极，置于复合电解液中，采用直流脉冲电源进行阳极氧化，得到负载有阳极氧化膜三氧化二铝的压铸铝合金，所述每升复合电解液包括以下组分：硫酸25g，铬酸盐5g，硫酸镍0.5g，磺化蒽2.0g，柠檬酸30g，乳酸30g，其余为蒸馏水；
阳极氧化的温度控制在15℃，先用低电流0.5A/dm2进行硬质阳极氧化18min，分3次将电流提高到6A/dm2继续进行硬质阳极氧化55min，阳极氧化的电压控制在35V；
S4：漂洗，经S3步骤阳极氧化处理的压铸铝合金在室温条件下放入到清水中漂洗20s；再次在室温条件下放入到清水中进行漂洗，漂洗的时间为25s；
S5：风干，经S1-S4处理的压铸铝合金在80℃条件下采用红外烘箱进行风干，所述的风干时间为25min。
实施例2：
一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺，具体包括以下步骤：
S1：预处理，将压铸铝合金放入预处理剂中进行预处理，除去压铸铝合金表面的油脂及杂质，预处理的时间为10min，所述每升预处理剂包括以下组分：10％浓度的除油剂15g，20％浓度的硫酸50g，其余为蒸馏水；
S2：漂洗，将经过S1预处理的压铸铝合金在室温条件下放入到清水中进行一次漂洗，漂洗时间为25s，再将压铸铝合金在室温条件下放入到清水中进行二次漂洗，漂洗时间为20s；
S3：阳极氧化处理，将经过S1-S2处理的压铸铝合金作为阳极，铝板作为阴极，置于复合电解液中，采用直流脉冲电源进行阳极氧化，得到负载有阳极氧化膜三氧化二铝的压铸铝合金，所述每升复合电解液包括以下组分：硫酸25g，铬酸盐2.5g，硫酸镍0.6g，磺化蒽2.5g，柠檬酸35g，乳酸35g，其余为蒸馏水；
阳极氧化的温度控制在25℃，先用低电流0.8A/dm2进行硬质阳极氧化20min，分5次将电流提高到5A/dm2继续进行硬质阳极氧化60min，阳极氧化的电压控制在40V；
S4：漂洗，经S3步骤阳极氧化处理的压铸铝合金在室温条件下放入到清水中漂洗20s；再次在室温条件下放入到清水中进行漂洗，漂洗的时间为25s；
S5：风干，经S1-S4处理的压铸铝合金在90℃条件下采用红外烘箱进行风干，所述的风干时间为35min。
对比实施例：
一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺，具体包括以下步骤：
S1：预处理，将压铸铝合金放入预处理剂中进行预处理，除去压铸铝合金表面的油脂及杂质，预处理的时间为10min，所述每升预处理剂包括以下组分：10％浓度的除油剂15g，20％浓度的硫酸50g，其余为蒸馏水；
S2：漂洗，将经过S1预处理的压铸铝合金在室温条件下放入到清水中进行一次漂洗，漂洗时间为20s，再将压铸铝合金在室温条件下放入到清水中进行二次漂洗，漂洗时间为20s；
S3：阳极氧化处理，将经过S1-S2处理的压铸铝合金作为阳极，铝板作为阴极，置于复合电解液中，采用直流脉冲电源进行阳极氧化，得到负载有阳极氧化膜三氧化二铝的压铸铝合金，所述每升复合电解液包括以下组分：硫酸30g，磺化蒽1.5g，柠檬酸20g，乳酸15g，其余为蒸馏水；
阳极氧化的温度控制在10℃，先用低电流0.5A/dm2进行硬质阳极氧化20min，分5次将电流提高到5A/dm2继续进行硬质阳极氧化50min，阳极氧化的电压控制在25V；
S4：漂洗，经S3步骤阳极氧化处理的压铸铝合金在室温条件下放入到清水中漂洗20s；再次在室温条件下放入到清水中进行漂洗，漂洗的时间为25s；
S5：风干，经S1-S4处理的压铸铝合金在70℃条件下采用红外烘箱进行风干，所述的风干时间为30min。
将实施例1、实施例2和对比实施例处理的压铸铝合金进行厚度和硬度测试，测试结果如下：
表1实施例1、实施例2和对比实施例厚度测试结果(单位：μm)
表2实施例1、实施例2和对比实施例硬度测试结果(单位：HV0.025)
从表1和表2的测试结果可以看出经过本发明处理的压铸铝合金表面阳极氧化膜的厚度较均匀，硬度较高。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。

Claims (5)

1.一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1：预处理，将压铸铝合金放入预处理剂中进行预处理，除去压铸铝合金表面的油脂及杂质，预处理的时间为5-10min，所述每升预处理剂包括以下组分：8-10％浓度的除油剂10-15g，20％浓度的硫酸30-50g，其余为蒸馏水；
S2：漂洗，将经过S1预处理的压铸铝合金在室温条件下放入到清水中进行一次漂洗，漂洗时间为2-25s，再将压铸铝合金在室温条件下放入到清水中进行二次漂洗，漂洗时间为3-20s；
S3：阳极氧化处理，将经过S1-S2处理的压铸铝合金作为阳极，铝板作为阴极，置于复合电解液中，采用直流脉冲电源进行阳极氧化，得到负载有阳极氧化膜三氧化二铝的压铸铝合金，所述每升复合电解液包括以下组分：硫酸25-30g，铬酸盐2.5-10g，硫酸镍0.1-0.6g，磺化蒽1.5-2.5g，柠檬酸20-35g，乳酸15-35g，其余为蒸馏水；
所述阳极氧化的电解液温度控制在10-25℃，先用低电流0.5-0.8A/dm2进行硬质阳极氧化17-20min，分3-5次将电流提高到5-8A/dm2进行硬质阳极氧化50-60min，所述阳极氧化的电压控制在20-40V；
S4：漂洗，经S3步骤阳极氧化处理的压铸铝合金在室温条件下放入到清水中漂洗5-20s；再次在室温条件下放入到清水中进行漂洗，漂洗的时间为3-25s；
S5：风干，经S1-S4处理的压铸铝合金在60℃-90℃条件下进行风干，所述的风干时间为10-35min。
2.根据权利要求1所述的一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺，其特征在于：所述S3步骤的每升复合电解液包括以下组分：硫酸25g，铬酸盐5g，硫酸镍0.5g，磺化蒽2.0g，柠檬酸30g，乳酸30g，其余为蒸馏水。
3.根据权利要求1所述的一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺，其特征在于：所述S3步骤阳极氧化的温度控制在15℃，先用低电流0.5A/dm2进行硬质阳极氧化18min，分3次将电流提高到6A/dm2继续进行硬质阳极氧化55min，阳极氧化的电压控制在35V。
4.根据权利要求1所述的一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺，其特征在于：所述S5步骤风干采用红外线烘箱烘干或者采用风干机风干。
5.根据权利要求1所述的一种压铸铝合金的硬质阳极氧化工艺，其特征在于：所述S5步骤风干的温度为70℃-80℃，烘干时间为20-30min。
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