CN109252207A - 一种压铸铝合金的表面处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压铸铝合金的表面处理工艺，具体处理步骤为：步骤一：将压铸铝合金表面进行水洗，去除生产过程中铝合金表面残留的灰尘和粉末，水洗后需要对铝合金表面进行抛光处理，采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材；步骤二：对水洗完成后的铝合金表面通过抛丸设备对铝合金表面进行抛丸清理工作，去除铝合金表面氧化皮等杂质，抛丸完成后的再对铝合金表面进行喷砂处理。本发明通过在铝合金表面涂覆NaOH溶液和添加剂的混合溶液后，以直流恒压电解通过铝材，达到高效抛光的目的，不仅替代了目前市场上常用的硝酸来抑制铝合金的腐蚀，同时能够减缓铝合金的全面腐蚀，能够有较好的整平和光亮效果，能够提高铝合金的使用寿命。

Description

一种压铸铝合金的表面处理工艺
技术领域
本发明涉及铝合金加工领域，特别涉及一种压铸铝合金的表面处理工艺。
背景技术
对铝及其合金进行表面处理产生的氧化膜具有装饰效果、防护性能和特殊功能，可以改善铝及其合金导电、导热、耐磨、耐腐蚀以及光学性能等。因此,国内外研究人员运用各种方法对其进行表面处理，以提高它的综合性能，并取得了很大进展，目前市场上大多是通过硝酸溶液来对铝合金工件表面进行清洗后进行抛光，将其表面的杂质去除，但是通过硝酸处理后铝合金只能对铝合金部分部位的腐蚀起到抑制效果，铝合金整体的耐腐蚀性能未有提高，因此，发明一种压铸铝合金的表面处理工艺来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压铸铝合金的表面处理工艺，通过在铝合金表面涂覆NaOH溶液和添加剂的混合溶液后，以直流恒压电解通过铝材，达到高效抛光的目的，不仅替代了目前市场上常用的硝酸来抑制铝合金的腐蚀，同时能够减缓铝合金的全面腐蚀，能够有较好的整平和光亮效果，能够提高铝合金的使用寿命，以解决通过硝酸处理后铝合金只能对铝合金部分部位的腐蚀起到抑制效果，铝合金整体的耐腐蚀性能未有提高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种压铸铝合金的表面处理工艺，具体处理步骤为：
步骤一：将压铸铝合金表面进行水洗，去除生产过程中铝合金表面残留的灰尘和粉末，水洗后需要对铝合金表面进行抛光处理，采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材；
步骤二：对水洗完成后的铝合金表面通过抛丸设备对铝合金表面进行抛丸清理工作，去除铝合金表面氧化皮等杂质，抛丸完成后的再对铝合金表面进行喷砂处理；
步骤三：将喷砂完成后的铝合金放置在电解质溶液中，铝合金板材为阴极，在外接电流的作用下，使其表面形成一层镀层，电镀完成后在铝合金表面涂覆一层防腐剂，并将其冷却凝固；
步骤四：将铝合金作为一个电极放入导电的水溶液或水乳化的涂料中，与涂料中的另一电极构成解电路，带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层，完成对铝合金的电泳工作；
步骤五：将电泳完成后的铝合金放入烘干室将其烘干，随后可以将压铸铝合金进行包装出厂。
优选的，步骤一中流脉冲电解抛光法是通过在铝合金表面涂覆NaOH溶液和添加剂的混合溶液后，以直流恒压电解通过铝材，达到高效抛光的目的，其中添加剂为缓蚀剂和粘度剂，其中NaOH溶液、缓蚀剂和粘度剂的使用比例范围为NaOH溶液：缓蚀剂：粘度剂=12：3：2~15：5：3。
优选的，步骤二中抛丸和喷砂是通过钢丸和砂粒在铝合金表面的不间断摩擦而进行的表面处理工作，打击力大，清理效果明显，抛丸和喷砂的打磨时间为1-3h。
优选的，步骤三中电解质溶液为金属、合金、半导体微粒，电镀完成后镀层可根据不同的溶液微粒形成不同的镀层，压铸铝合金需要在电解质溶液中放置4-8h完成电镀工作。
优选的，步骤四中在电场作用下，涂料溶液中已离解成带电的树脂离子，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，这些带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层。
本发明的技术效果和优点：
1、通过在铝合金表面涂覆NaOH溶液和添加剂的混合溶液后，以直流恒压电解通过铝材，达到高效抛光的目的，不仅替代了目前市场上常用的硝酸来抑制铝合金的腐蚀，同时能够减缓铝合金的全面腐蚀，能够有较好的整平和光亮效果，能够提高铝合金的使用寿命；
2、通过依次对铝合金进行电镀、喷涂和电泳的工序处理，使铝合金表面形成多层保护膜，由镀层、防腐层和涂料层对铝合金进行全面的保护，能够大大提高铝合金的抗酸抗碱性能，减少铝合金板材的老化速率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
实施例一：
本发明提供了一种压铸铝合金的表面处理工艺，具体处理步骤为：
步骤一：将压铸铝合金表面进行水洗，去除生产过程中铝合金表面残留的灰尘和粉末，水洗后需要对铝合金表面进行抛光处理，采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材，流脉冲电解抛光法是通过在铝合金表面涂覆NaOH溶液和添加剂的混合溶液后，以直流恒压电解通过铝材，达到高效抛光的目的，其中添加剂为缓蚀剂和粘度剂，其中NaOH溶液、缓蚀剂和粘度剂的使用比例范围为NaOH溶液：缓蚀剂：粘度剂=12：3：2；
步骤二：对水洗完成后的铝合金表面通过抛丸设备对铝合金表面进行抛丸清理工作，去除铝合金表面氧化皮等杂质，抛丸完成后的再对铝合金表面进行喷砂处理，抛丸和喷砂是通过钢丸和砂粒在铝合金表面的不间断摩擦而进行的表面处理工作，打击力大，清理效果明显，抛丸和喷砂的打磨时间为1h；
步骤三：将喷砂完成后的铝合金放置在电解质溶液中，铝合金板材为阴极，在外接电流的作用下，使其表面形成一层镀层，电镀完成后在铝合金表面涂覆一层防腐剂，并将其冷却凝固，电解质溶液为金属、合金、半导体微粒，电镀完成后镀层可根据不同的溶液微粒形成不同的镀层，压铸铝合金需要在电解质溶液中放置4h完成电镀工作；
步骤四：将铝合金作为一个电极放入导电的水溶液或水乳化的涂料中，与涂料中的另一电极构成解电路，带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层，完成对铝合金的电泳工作，在电场作用下，涂料溶液中已离解成带电的树脂离子，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，这些带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层；
步骤五：将电泳完成后的铝合金放入烘干室将其烘干，随后可以将压铸铝合金进行包装出厂。
实施例二：
本发明提供了一种压铸铝合金的表面处理工艺，具体处理步骤为：
步骤一：将压铸铝合金表面进行水洗，去除生产过程中铝合金表面残留的灰尘和粉末，水洗后需要对铝合金表面进行抛光处理，采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材，流脉冲电解抛光法是通过在铝合金表面涂覆NaOH溶液和添加剂的混合溶液后，以直流恒压电解通过铝材，达到高效抛光的目的，其中添加剂为缓蚀剂和粘度剂，其中NaOH溶液、缓蚀剂和粘度剂的使用比例范围为NaOH溶液：缓蚀剂：粘度剂=15：5：3；
步骤二：对水洗完成后的铝合金表面通过抛丸设备对铝合金表面进行抛丸清理工作，去除铝合金表面氧化皮等杂质，抛丸完成后的再对铝合金表面进行喷砂处理，抛丸和喷砂是通过钢丸和砂粒在铝合金表面的不间断摩擦而进行的表面处理工作，打击力大，清理效果明显，抛丸和喷砂的打磨时间为3h；
步骤三：将喷砂完成后的铝合金放置在电解质溶液中，铝合金板材为阴极，在外接电流的作用下，使其表面形成一层镀层，电镀完成后在铝合金表面涂覆一层防腐剂，并将其冷却凝固，电解质溶液为金属、合金、半导体微粒，电镀完成后镀层可根据不同的溶液微粒形成不同的镀层，压铸铝合金需要在电解质溶液中放置8h完成电镀工作；
步骤四：将铝合金作为一个电极放入导电的水溶液或水乳化的涂料中，与涂料中的另一电极构成解电路，带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层，完成对铝合金的电泳工作，在电场作用下，涂料溶液中已离解成带电的树脂离子，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，这些带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层；
步骤五：将电泳完成后的铝合金放入烘干室将其烘干，随后可以将压铸铝合金进行包装出厂。
实施例三：
本发明提供了一种压铸铝合金的表面处理工艺，具体处理步骤为：
步骤一：将压铸铝合金表面进行水洗，去除生产过程中铝合金表面残留的灰尘和粉末，水洗后需要对铝合金表面进行抛光处理，采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材，流脉冲电解抛光法是通过在铝合金表面涂覆NaOH溶液和添加剂的混合溶液后，以直流恒压电解通过铝材，达到高效抛光的目的，其中添加剂为缓蚀剂和粘度剂，其中NaOH溶液、缓蚀剂和粘度剂的使用比例范围为NaOH溶液：缓蚀剂：粘度剂=13：4：3；
步骤二：对水洗完成后的铝合金表面通过抛丸设备对铝合金表面进行抛丸清理工作，去除铝合金表面氧化皮等杂质，抛丸完成后的再对铝合金表面进行喷砂处理，抛丸和喷砂是通过钢丸和砂粒在铝合金表面的不间断摩擦而进行的表面处理工作，打击力大，清理效果明显，抛丸和喷砂的打磨时间为2h；
步骤三：将喷砂完成后的铝合金放置在电解质溶液中，铝合金板材为阴极，在外接电流的作用下，使其表面形成一层镀层，电镀完成后在铝合金表面涂覆一层防腐剂，并将其冷却凝固，电解质溶液为金属、合金、半导体微粒，电镀完成后镀层可根据不同的溶液微粒形成不同的镀层，压铸铝合金需要在电解质溶液中放置6h完成电镀工作；
步骤四：将铝合金作为一个电极放入导电的水溶液或水乳化的涂料中，与涂料中的另一电极构成解电路，带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层，完成对铝合金的电泳工作，在电场作用下，涂料溶液中已离解成带电的树脂离子，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，这些带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层；
步骤五：将电泳完成后的铝合金放入烘干室将其烘干，随后可以将压铸铝合金进行包装出厂。
实施例四：
将实施例一、实施例二和实施例三分别对相同铝合金的表面处理后的铝合金与目前市场上通用的方法对铝合金表面处理后的铝合金进行对比和检测，对比数据如下表：
实施例一 实施例二 实施例三 目前
25%NaOH溶液中浸泡 56小时表面开始冒泡、无生锈迹象 62小时表面开始冒泡、无生锈迹象 72小时内表面无冒泡迹象、无生锈迹象 42小时表面开始冒泡，62小时表面冒泡较多并由部分生锈迹象
20%HNO<sub>3</sub>溶液中浸泡 64小时表面开始冒泡、无生锈迹象 59小时表面开始冒泡、无生锈迹象 72小时内表面无冒泡迹象、无生锈迹象 38小时表面开始冒泡，54小时表面冒泡较多并有部分生锈迹象
15%H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>溶液中浸泡 68小时表面开始冒泡、无生锈迹象 72小时内表面无冒泡迹象、无生锈迹象 72小时内表面无冒泡迹象、无生锈迹象 52小时表面开始冒泡，72小时内无生锈迹象
20%HCL溶液中浸泡 62小时表面开始冒泡、无生锈迹象 60小时表面开始冒泡、无生锈迹象 72小时内表面无冒泡迹象、无生锈迹象 42小时表面开始冒泡，62小时表面冒泡较多并由部分生锈迹象
清水中浸泡 72小时内表面无冒泡迹象、无生锈迹象 72小时内表面无冒泡迹象、无生锈迹象 72小时内表面无冒泡迹象、无生锈迹象 72小时内表面无冒泡迹象、无生锈迹象
由上述表中可以看出，由实施例三所提供的一种压铸铝合金的表面处理工艺对铝合金表面进行处理后，铝合金的耐腐蚀性能大大提高，同时能够在水中较长时间的浸泡而不发生变化，能够大大提高铝合金的使用寿命。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种压铸铝合金的表面处理工艺，其特征在于：具体处理步骤为：
步骤一：将压铸铝合金表面进行水洗，去除生产过程中铝合金表面残留的灰尘和粉末，水洗后需要对铝合金表面进行抛光处理，采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材；
步骤二：对水洗完成后的铝合金表面通过抛丸设备对铝合金表面进行抛丸清理工作，去除铝合金表面氧化皮等杂质，抛丸完成后的再对铝合金表面进行喷砂处理；
步骤三：将喷砂完成后的铝合金放置在电解质溶液中，铝合金板材为阴极，在外接电流的作用下，使其表面形成一层镀层，电镀完成后在铝合金表面涂覆一层防腐剂，并将其冷却凝固；
步骤四：将铝合金作为一个电极放入导电的水溶液或水乳化的涂料中，与涂料中的另一电极构成解电路，带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层，完成对铝合金的电泳工作；
步骤五：将电泳完成后的铝合金放入烘干室将其烘干，随后可以将压铸铝合金进行包装出厂。
2.根据权利要求1所述的一种压铸铝合金的表面处理工艺，其特征在于：步骤一中流脉冲电解抛光法是通过在铝合金表面涂覆NaOH溶液和添加剂的混合溶液后，以直流恒压电解通过铝材，达到高效抛光的目的，其中添加剂为缓蚀剂和粘度剂，其中NaOH溶液、缓蚀剂和粘度剂的使用比例范围为NaOH溶液：缓蚀剂：粘度剂=12：3：2~15：5：3。
3.根据权利要求1所述的一种压铸铝合金的表面处理工艺，其特征在于：所述步骤二中抛丸和喷砂是通过钢丸和砂粒在铝合金表面的不间断摩擦而进行的表面处理工作，打击力大，清理效果明显，抛丸和喷砂的打磨时间为1-3h。
4.根据权利要求1所述的一种压铸铝合金的表面处理工艺，其特征在于：所述步骤三中电解质溶液为金属、合金、半导体微粒，电镀完成后镀层可根据不同的溶液微粒形成不同的镀层，压铸铝合金需要在电解质溶液中放置4-8h完成电镀工作。
5.根据权利要求1所述的一种压铸铝合金的表面处理工艺，其特征在于：所述步骤四中在电场作用下，涂料溶液中已离解成带电的树脂离子，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，这些带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层。
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