CN109604126A - 铝合金喷涂前处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种铝合金喷涂前处理方法,包括如下步骤:将铝合金进行脱脂处理;将经过脱脂处理的铝合金进行碱咬处理;将经过碱咬处理的铝合金进行打砂处理;将经过打砂处理的铝合金进行中和处理;将经过中和处理的铝合金进行阳极氧化处理;将经过阳极氧处理的铝合金进行成孔处理;将经过成孔处理的铝合金进行扩孔处理;将经过扩孔处理的铝合金进行润孔处理。上述铝合金喷涂前处理方法,通过依次进行脱脂处理、碱咬处理、打砂处理、中和处理、阳极氧化处理、成孔处理、扩孔处理以及润孔处理,能够在铝合金表面制备出微米‑纳米多层次孔状结构,便于涂料树脂的附着,能够提高铝合金与涂料的结合强度,涂料附着力好,涂料不易脱落。

Description

铝合金喷涂前处理方法
技术领域
本发明涉及铝合金表面处理技术领域,特别是涉及一种铝合金喷涂前处理方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展,对材料的各项性能的要求越来越高,因此将各种材料的性能融合到一起,从而获得超越单一材料本身的新材料,成为当今研究的热点。其中,将铝合金与涂料喷射成型的喷涂技术,先在铝合金表面进行粗化处理,然后将涂料喷射在铝合金表面,在铝合金表面形成膜层,以达到提高铝合金的抗氧化性能、耐腐蚀性能或者改变色泽等的目的。将铝合金与涂料喷射成型形成的铝合金与涂料的复合体,不但能够兼顾铝合金的高强度,也具有涂料质感与丰富的色彩。实现涂料与铝合金高强度结合的技术,在很多领域,如汽车、家电和3C电子产品等工业领域都有着急切的技术需求。
然而,目前铝合金与涂料结合形成的复合体,铝合金与涂料的结合强度较差,涂料容易从铝合金上面脱落,此通常称掉为漆现象,影响复合体的材料性能。目前在为了增强铝合金与涂料的结合强度,通常在将涂料喷涂之前对铝合金进行前处理,通常对铝合金采用钝化或喷砂处理来增加铝合金基体与涂料的结合强度。然而,采用钝化工艺时,钝化工艺形成的钝化膜,由于钝化时膜致密性及覆盖形较好,其与涂料的结合强度依然较差;对铝合金采用物理或化学喷砂处理时,其对铝合金表面的比表面提高有限,结合强度依然较差,同时物理打砂难以清洗,并有遮蔽铝合金表面的问题,影响铝合金与涂料的结合。进而使得现有采用钝化或喷砂处理后制备的铝合金与涂料的复合体中仍然容易出现掉漆的问题。
发明内容
基于此,有必要提供一种能够提高铝合金与涂料结合强度的铝合金喷涂前处理方法。
一种铝合金喷涂前处理方法,包括如下步骤:
将铝合金进行脱脂处理;
将经过脱脂处理的铝合金进行碱咬处理;
将经过碱咬处理的铝合金进行打砂处理;
将经过打砂处理的铝合金进行中和处理;
将经过中和处理的铝合金进行阳极氧化处理;
将经过阳极氧处理的铝合金进行成孔处理;
将经过成孔处理的铝合金进行扩孔处理;
将经过扩孔处理的铝合金进行润孔处理。
在其中一个实施例中,将经过打砂处理的铝合金放入中和处理液进行中和处理。
在其中一个实施例中,所述中和处理液包括如下质量浓度的各组分:
硝酸 30克/升;
十二烷基苯磺酸钠 2克/升;
水 余量。
在其中一个实施例中,所述中和处理的温度为15摄氏度至35摄氏度,所述中和处理的时间为45秒。
在其中一个实施例中,将经过成孔处理的铝合金放入扩孔处理液中进行扩孔处理,所述扩孔处理液包括如下浓度各组分:
在其中一个实施例中,所述添加剂为亚甲基二萘磺酸钠。
在其中一个实施例中,所述扩孔处理的温度为15摄氏度至35摄氏度,所述扩孔处理的时间为120秒。
在其中一个实施例中,将经过扩孔处理的铝合金放入润孔处理液中进行润孔处理,所述润孔处理液包括如下质量浓度的各组分:
在其中一个实施例中,所述润湿剂为甘油、丙烯乙二醇、聚乙二醇、司盘85、BYK-194、BYK-191、BYK-190、BYK-180中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述润孔处理的温度为15摄氏度至35摄氏度,所述润孔处理的时间为120秒。
上述铝合金喷涂前处理方法,通过依次进行脱脂处理、碱咬处理、打砂处理、中和处理、阳极氧化处理、成孔处理、扩孔处理以及润孔处理,能够在铝合金表面制备出微米-纳米多层次孔状结构,微米-纳米多层次孔状结构形状规整,容易检测控制,经本发明处理的铝合金,外表面呈砂面,具有独特的双层立体微米-纳米孔洞结构,内部为蜂窝结构,便于涂料树脂的附着,能够提高铝合金与涂料的结合强度,涂料附着力好,涂料不易脱落,且上述铝合金喷涂前处理方法工艺简单,具有极大应用价值。
附图说明
图1为本发明一实施例的铝合金喷涂前处理方法的步骤示意图;
图2为本发明一实施例的铝合金喷涂前处理方法后的铝合金的表面的电镜扫描图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
例如,一种铝合金喷涂前处理方法,包括如下步骤:将铝合金进行脱脂处理;将经过脱脂处理的铝合金进行碱咬处理;将经过碱咬处理的铝合金进行打砂处理;将经过打砂处理的铝合金进行中和处理;将经过中和处理的铝合金进行阳极氧化处理;将经过阳极氧处理的铝合金进行成孔处理;将经过成孔处理的铝合金进行扩孔处理;将经过扩孔处理的铝合金进行润孔处理。
为了进一步说明上述铝合金喷涂前处理方法,又一个例子是,请参阅图1,铝合金喷涂前处理方法包括如下步骤:
S110:将铝合金进行脱脂处理;
本实施例,通过对铝合金进行脱脂处理,以去除铝合金表面的油污等脱模剂。需要说明的是,铝合金在浇铸成型的过程中,为了使成型后的铝合金容易从模具中脱离,通常会使用一定的油性脱模剂来便于铝合金从模具中脱离,如此得到的铝合金,油性脱模剂容易粘附在铝合金表面上,如此,通常较难水洗掉,且铝合金表面粘附的油污对后续的工艺影响极大,容易使铝合金的表面外观颜色不均匀,且会影响涂料附着,也会影响后续工艺的效果。因此,需要采用脱脂处理将脱模剂除去,以去除铝合金表面的油污。本实施例中,通过对铝合金进行脱脂处理,能够较好地除铝合金表面的油污等脱模剂。
在其中一个实施例中,将铝合金进行放入脱脂剂中进行脱脂处理;又如,所述脱脂剂包括如下浓度的各组分:
通过采用如上质量份的各组分的脱脂剂,能够较好地清除铝合金表面的脱模剂。需要说明的是,海鸥洗涤剂,即海鸥牌洗涤剂,其可以通过市售购买到,其为中轻海鸥洗涤用品有限公司生产。本实施例中,通过在20克/升的磷酸三钠、8克/升的碳酸钠和6克/升的氢氧化钠的基础上,加入海鸥洗涤剂0.5毫升/升,通过脱脂剂的浸泡即可达到较好的脱脂处理效果。能够避免传统脱脂剂需要超声等辅助进行脱脂的方式,因而操作便捷性更好,使得脱脂工艺简化。
在其中一个实施例中,所述脱脂处理的温度60摄氏度至65摄氏度,所述脱脂处理的时间为3分钟至5分钟,如此,能够较好地进行脱脂处理,能够较好地去除铝合金表面的油污等脱模剂,且通过将铝合金浸泡在脱脂剂即可达到较好的脱脂效果,脱脂工艺较为简单。
一实施例中,在所述脱脂处理之后,以及在后续步骤之前,所述铝合金喷涂前处理方法还包括如下步骤:对所述铝合金进行水洗操作,又如,采用去离子水对所述铝合金进行水洗操作,又如,所述水洗操作为逆流水洗操作。又如,所述逆流水洗操作采用空气搅拌进行;又如,在常温下,进行3次-5次逆流水洗,这样,能够清洗掉铝合金表面的脱脂剂和油污,减少脱脂剂和油污对后续工艺影响,能够提高整体的铝合金喷涂前处理方法的处理效果。
S120:将经过脱脂处理的铝合金进行碱咬处理;
能够理解,铝合金表面容易形成一层氧化膜,其主要为铝合金表面接触空气被氧化而自然生成。该氧化膜质地疏松,若不去除,会影响后续涂料与铝合金的结合强度。为了较好地去除铝合金表面的氧化膜,本实施例中,通过将经过脱脂处理的铝合金进行碱咬处理,以去除铝合金表面形成的氧化膜。
在其中一个实施例中,将经过脱脂处理的铝合金放入碱咬处理液中进行碱咬处理。例如,所述碱咬处理液包括如下质量浓度的各组分:
氢氧化钠 15克/升-20克/升;
异辛基硫酸钠 0.1克/升;
水 余量。
需要说明的是,如上一实施例中的脱脂处理采用脱脂剂处理时,虽然其中也含有氢氧化钠,但氢氧化钠的浓度较低,不能较好地去除铝合金表面的氧化膜。因此,需要在脱脂处理之后,再采用碱咬处理液对铝合金表面进行碱咬处理,以去除铝合金表面形成的氧化膜。采用如上质量份的各组分的碱咬处理液,通过采用15克/升-20克/升的氢氧化钠和0.1克/升的异辛基硫酸钠(ethylhexylsulfate,EHS),异辛基硫酸钠具有较好的润湿渗透性,通过加入0.1克/升的异辛基硫酸钠,其能够显著改善15克/升-20克/升的氢氧化钠在铝合金表面的渗透性,从而较好地去除铝合金表面形成的氧化膜。此外,异辛基硫酸钠还具有促进污垢物的水溶性,其对脱落的氧化膜或者未完全反应即脱落的氧化物具有一定的溶解促进作用,能够促进氧化物与氢氧化钠的反应,从而能够较好地去除铝合金表面的氧化物。
在其中一个实施例中,所述碱咬处理的温度为60摄氏度,所述碱咬处理的时间为25秒。如此,能够较好地进行碱咬处理,能够好地去除铝合金表面的氧化物。
一实施例中,在所述碱咬处理之后,以及在后续步骤之前,所述铝合金喷涂前处理方法还包括如下步骤:对所述铝合金进行水洗操作,又如,采用去离子水对所述铝合金进行水洗操作,又如,所述水洗操作为逆流水洗操作。又如,所述逆流水洗操作采用空气搅拌进行;又如,在常温下,进行3次-5次逆流水洗,这样,能够清洗掉铝合金表面的碱咬处理液和其它杂质,减少碱咬处理液和其它杂质对后续工艺影响,能够提高整体的铝合金喷涂前处理方法的处理效果。
S130:将经过碱咬处理的铝合金进行打砂处理;
本实施例中,通过将经过碱咬处理的铝合金进行打砂处理,以在铝合金表面形成雾面或砂面,以此来提高后续涂料与铝合金的结合面积,进而提高涂料与铝合金的结合强度。
在其中一个实施例中,将经过碱咬处理的铝合金放入打砂处理液中进行打砂处理;在其中一个实施例中,所述打砂处理液包括如下质量浓度的各组分:
采用如上质量份的各组分的打砂处理液,通过加入三氯化铁80克/升和氯化铵65克/升,其释放的氯离子能够较好地加速铝合金表面开裂形成雾面或砂面,通过加入盐酸80ml/L和过氧化氢35ml/L时,其能够较为均匀地微腐蚀铝合金表面。尤其是在三氯化铁80克/升和氯化铵65克/升与盐酸80ml/L和过氧化氢35ml/L一起使用时,能够较好地在铝合金表面形成雾面或砂面,以此来提高后续涂料与铝合金的结合面积,进而提高涂料与铝合金的结合强度。
在其中一个实施例中,所述打砂处理的温度为60℃,所述打砂处理的时间为120秒,如此,能够较好地进行所述打砂处理。
在其中一个实施例中,在对铝合金进行打砂处理之后,以及在后续步骤之前,所述铝合金表面处理方法还包括如下步骤:对所述铝合金进行水洗操作,又如,采用去离子水对所述铝合金进行水洗操作,又如,所述水洗操作为逆流水洗操作。又如,所述逆流水洗操作采用空气搅拌进行;又如,在常温下,进行3次~5次逆流水洗,这样,能够清洗掉铝合金表面的打砂处理液,减少打砂处理液对后续工艺影响。
S140:将经过打砂处理的铝合金进行中和处理;
需要说明的是,在对铝合金进行碱咬处理的过程中,铝合金中的碳硅等元素极容易与碱反应生成黑色杂质。本实施例中,通过将经过打砂处理的铝合金进行中和处理,来去除打砂后在铝合金表面形成的黑色脏污。
在其中一个实施例中,将经过打砂处理的铝合金放入中和处理液中进行中和处理;例如,所述中和处理液包括如下质量浓度的各组分:
硝酸 30克/升;
十二烷基苯磺酸钠 2克/升;
水 余量。
如此,通过加入30克/升的硝酸,能够较好地去除铝合金表面的黑色脏污。通过加入2克/升的十二烷基苯磺酸钠,其具有一定的气泡清除作用,能够更好地促进去除铝合金表面的黑色脏污。
在其中一个实施例中,所述中和处理的温度为15摄氏度至35摄氏度,所述中和处理的时间为45秒。如此,能够较好地进行中和处理。
在其中一个实施例中,在对铝合金进行中和处理之后,以及在后续步骤之前,所述铝合金表面处理方法还包括如下步骤:对所述铝合金进行水洗操作,又如,采用去离子水对所述铝合金进行水洗操作,又如,所述水洗操作为逆流水洗操作。又如,所述逆流水洗操作采用空气搅拌进行;又如,在常温下,进行3次~5次逆流水洗,这样,能够清洗掉铝合金表面的中和处理液,减少中和处理液对后续工艺影响。
S150:将经过中和处理的铝合金进行阳极氧化处理;
本实施例中,通过将经过中和处理的铝合金进行阳极氧化处理,以在铝合金表面形成具有无数纳米孔直径的阳极氧化膜。在其中一个实施例中,将经过中和处理的铝合金放入阳极处理液中进行阳极氧化处理;例如,所述阳极处理液包括如下质量浓度的各组分:
硫酸 100克/升;
磷酸 300克/升;
水 余量。
如此,采用上述阳极处理液,能够较好地进行阳极氧化处理,以在铝合金表面形成具有无数纳米孔直径的阳极氧化膜。
在其中一个实施例中,阳极氧化处理的温度为20℃,电压为18V至23V,阳极氧化处理的时间为10分钟,如此,能够较好地进行阳极氧化处理。经申请人研究发现,采用如上质量份的各组分的阳极处理液以及采用如上阳极氧化处理的温度、电压和时间,能够在金属件的表面形成具有无数纳米孔直径约10nm的阳极氧化膜,所述阳极氧化膜的厚度为3um-5um。如此,方便后续进行成孔处理等操作,能够进一步提高后续喷涂时涂料与铝合金的结合强度。
在其中一个实施例中,在对铝合金进行阳极氧化之后,以及在后续步骤之前,所述铝合金表面处理方法还包括如下步骤:对所述铝合金进行水洗操作,又如,采用去离子水对所述铝合金进行水洗操作,又如,所述水洗操作为逆流水洗操作。又如,所述逆流水洗操作采用空气搅拌进行;又如,在常温下,进行3次~5次逆流水洗,这样,能够清洗掉铝合金表面的阳极氧化处理液,减少中阳极氧化处理液对后续工艺影响。
S160:将经过阳极氧处理的铝合金进行成孔处理;
本实施例中,通过将经过阳极氧处理的铝合金进行成孔处理,以在铝合金表面的氧化膜外形成腐蚀孔洞,以提高后续喷涂时涂料与铝合金的结合强度。
为了较好地进行成孔处理,一实施例中,将经过阳极氧处理的铝合金放入成孔处理液中进行成孔处理;例如,所述成孔处理液中包括如下质量浓度的各组分:
其中,所述表面活性剂为具有渗透性的表面活性剂,例如,异辛基硫酸钠。
采用上述成孔处理液,能够较好地在铝合金表面经阳极氧化处理形成的氧化膜上形成腐蚀孔洞,以提高后续喷涂时涂料与铝合金的结合强度。通过加入异辛基硫酸钠1克/升,其能够使得成孔处理液更好地渗透入氧化膜中,以较好地在铝合金表面经阳极氧化处理形成的氧化膜上形成腐蚀孔洞。通过加入十二烷基苯磺酸钠5克/升,其能够较好地消除气泡,有利于在铝合金表面的氧化膜上形成分布较为均匀的腐蚀孔洞,以进一步提高后续喷涂时涂料与铝合金的结合强度。
在其中一个实施例中,所述成孔处理的温度为15摄氏度至35摄氏度,所述成孔处理的时间为120秒。如此,能够较好地进行成孔处理。
S170:将经过成孔处理的铝合金进行扩孔处理;
本实施例中,将经过成孔处理的铝合金进行扩孔处理,对氧化膜外表曾形成的腐蚀孔洞进行扩孔,来使得在铝合金表面的氧化膜上的腐蚀孔洞进一步扩大,以此来提高涂料与铝合金的接触空间,以进一步提高后续喷涂时涂料与铝合金的结合强度。
为了较好地进行扩孔处理,一实施例中,将经过成孔处理的铝合金放入扩孔处理液中进行扩孔处理;一实施例中,所述扩孔处理液包括如下浓度各组分:
其中,所述添加剂为亚甲基二萘磺酸钠(NNO)、亚甲基双甲基萘磺酸钠(MF)、柠檬酸钠、柠檬酸钾、水杨酸钠、酒石酸钠、酒石酸钾钠、苯甲酸钠中的至少一种。
如此,能够较好地进行扩孔处理。
在其中一个实施例中,所述扩孔处理的温度为15摄氏度至35摄氏度,所述扩孔处理的时间为120秒。如此,能够较好地进行扩孔处理。
S180:将经过扩孔处理的铝合金进行润孔处理。
通过进行润孔处理,对铝合金表面的氧化膜外表层形成的腐蚀孔洞进行润孔,最终在铝合金表面形成微米-纳米多层次孔状结构,上述铝合金喷涂前处理方法,通过依次进行脱脂处理、碱咬处理、打砂处理、中和处理、阳极氧化处理、成孔处理、扩孔处理以及润孔处理,能够在铝合金表面制备出的微米-纳米多层次孔状结构形状规整,容易检测控制,经本发明处理的铝合金,外表面呈砂面,具有独特的双层立体微米-纳米孔洞结构,内部为蜂窝结构,便于涂料树脂的附着,能够提高铝合金与涂料的结合强度,涂料附着力好,涂料不易脱落,且上述铝合金喷涂前处理方法工艺简单,具有极大应用价值。
为了较好地进行润孔处理,一实施例中,将经过扩孔处理的铝合金放入润孔处理液中进行润孔处理。例如,所述润孔处理液包括如下质量浓度的各组分:
其中,所述润湿剂为甘油、丙烯乙二醇、聚乙二醇、司盘85、BYK-194、BYK-191、BYK-190、BYK-180中的至少一种。
如此,采用如上质量份的各组分的润孔处理液对铝合金进行润空处理,能够较好地进行润孔处理,能够较好地在铝合金表面形成微米-纳米多层次孔状结构。
其中一个实施例中,所述润孔处理的温度为15摄氏度至35摄氏度,所述润孔处理的时间为120秒。如此,能够较好地进行润孔处理。
上述铝合金喷涂前处理方法,通过依次进行脱脂处理、碱咬处理、打砂处理、中和处理、阳极氧化处理、成孔处理、扩孔处理以及润孔处理,能够在铝合金表面制备出微米-纳米多层次孔状结构,微米-纳米多层次孔状结构形状规整,容易检测控制,经本发明处理的铝合金,外表面呈砂面,具有独特的双层立体微米-纳米孔洞结构,内部为蜂窝结构,便于涂料树脂的附着,能够提高铝合金与涂料的结合强度,涂料附着力好,涂料不易脱落,且上述铝合金喷涂前处理方法工艺简单,具有极大应用价值。
一实施例中,在所述S180之后,所述铝合金表面处理方法还包括如下步骤:将经过润孔处理后的铝合金进行干燥,如此,通过将经过润孔后的铝合金进行干燥,能够使铝合金表面的微米-纳米多层次孔状结构更为稳定和牢固,能够进一步促进后续涂料与铝合金的连接,使得铝合金后续与树脂结合时具备更高的结合强度。又如,所述干燥的温度为70℃~75℃,干燥时间为10分钟~30分钟。如此,能够较好地进行干燥操作。又如,在鼓风干燥机中进行所述干燥操作,又如,在干燥操作之后,空冷5分钟再进行后续操作,例如,喷涂操作,如此,能够使铝合金表面的微米-纳米多层次孔状结构更为稳定和牢固,能够进一步提高后续喷涂时涂料与铝合金的结合强度。
需要说明的是,涂料可以为聚苯硫醚树脂(PPS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚碳酸脂,当然,涂料也不限于此,也可以为其它本领域所公知的其它成分。
一实施例中,在所述成孔处理之后,扩孔处理之前;在扩孔处理之后,润孔处理之前,润孔处理之后,烘干处理之前,所述铝合金喷涂前处理方法还包括如下步骤:对所述铝合金进行水洗操作,又如,采用去离子水对所述铝合金进行水洗操作,又如,所述水洗操作为逆流水洗操作。又如,所述逆流水洗操作采用空气搅拌进行;又如,在常温下,进行3次-5次逆流水洗,这样,能够减少各工艺步骤的相互影响。
上述铝合金喷涂前处理方法,通过依次进行脱脂处理、碱咬处理、打砂处理、中和处理、阳极氧化处理、成孔处理、扩孔处理以及润孔处理,能够在铝合金表面制备出微米-纳米多层次孔状结构,微米-纳米多层次孔状结构形状规整,容易检测控制,经本发明处理的铝合金,外表面呈砂面,具有独特的双层立体微米-纳米孔洞结构,内部为蜂窝结构,便于涂料树脂的附着,能够提高铝合金与涂料的结合强度,涂料附着力好,涂料不易脱落,且上述铝合金喷涂前处理方法工艺简单,具有极大应用价值。
下面给出具体实施例继续对本发明的铝合金喷涂前处理方法予以说明。
具体实施例
实验铝合金为7075铝合金,铝合金喷涂前处理方法,包括如下步骤:
1)将铝合金进行放入脱脂剂中脱脂处理;其中,脱脂剂包括如下成分:磷酸三钠20克/升、碳酸钠8克/升、氢氧化钠6克/升、海鸥洗涤剂0.5ml/L及余量的水。脱脂处理的温度为62摄氏度,时间为4分钟。经过三次水洗之后,进行后续处理。
2)将经过脱脂处理的铝合金放入碱咬处理液中进行碱咬处理;其中,碱咬处理液包括如下质量浓度的各组分:氢氧化钠18克/升;异辛基硫酸钠0.1克/升;水余量。碱咬处理的温度为60℃,时间为25秒。经过三次水洗之后,进行后续处理。
3)将经过碱咬处理的铝合金放入打砂处理液进行打砂处理;其中,打砂处理液包括如下质量浓度的各组分:过氧化氢35ml/L;三氯化铁80克/升;氯化铵65克/升;盐酸80ml/L;水余量。打砂处理的温度为60℃,时间为120秒。经过三次水洗之后,进行后续处理。
4)将经过打砂处理的铝合金放入中和处理液中进行中和处理;其中,中和处理液包括如下质量浓度的各组分:硝酸30克/升;十二烷基苯磺酸钠2克/升;水余量。中和处理的温度为常温(30摄氏度),中和处理的时间为45秒。经过三次水洗之后,进行后续处理。
5)将经过中和处理的铝合金放入阳极处理液进行阳极氧化处理;其中,阳极处理液包括如下质量浓度的各组分:硫酸100克/升;磷酸300克/升;水余量;阳极氧化处理的温度为20℃,电压为18V至23V,阳极氧化处理的时间为10分钟。经过三次水洗之后,进行后续处理。
6)将经过阳极氧处理的铝合金放入成孔处理液进行成孔处理;其中,成孔处理液中包括如下质量浓度的各组分:氢氧化钠10克/升;十二烷基苯磺酸钠5克/升;醋酸钠45克/升;异辛基硫酸钠1克/升;水余量。成孔处理的温度为常温(30摄氏度),时间为120秒。经过三次水洗之后,进行后续处理。
7)将经过成孔处理的铝合金放入扩孔处理液进行扩孔处理;其中,扩孔处理液包括如下浓度各组分:碳酸钠25克/升;葡萄糖酸钠8克/升;醋酸钠45克/升;亚甲基二萘磺酸钠1克/升;水余量。扩孔处理的温度为常温(30摄氏度),时间为120秒。经过三次水洗之后,进行后续处理。
8)将经过扩孔处理的铝合金放入润孔处理液进行润孔处理。其中,所述润孔处理液包括如下质量浓度的各组分:二烷基苯磺酸钠15克/升;碳酸氢钠20克/升;葡萄糖酸钠10克/升;BYK-194 1克/升;水余量。润孔处理的温度为常温(30摄氏度),时间为120秒。经过三次水洗之后,进行后续处理。
9)将经过润孔处理后的铝合金置于鼓风干燥箱中进行干燥,干燥的温度为72℃,干燥时间为20分钟。如此,制备得到表面具有独特立体微米-纳米多孔结构的铝合金。将其置于电镜下进行观察,扫描电镜图如图2所示,由图2可以看出,本实施例制备的铝合金,表面形成的微米-纳米多孔结构的铝合金,由图可以看出多孔结构孔径为纳米级别,且形成了达到微米级的沟壑。沟壑中还具有呈现蜂窝状的纳米孔洞。如此,能够较好地提高涂料的附着空间,以提高后续喷涂时涂料与铝合金的结合强度。
10)后续采用聚苯硫醚树脂进行注射,进行注塑时,采用模温115℃,成型注塑压力在机台的70%范围内,其中最大注射压力是2600kgf/c,注射速度是150mm/s;注塑完成后,再在75℃烘箱中烘烤30分钟。空冷到室温后,采用粘结剂法测试铝合金和树脂的结合强度,其中E-7环氧型胶黏剂进行测试,经测试,本实施例的铝合金与树脂的结合强度为52.5MPa,远远大于现有的不超过40MPa的常规处理方法。表明本发明提供的铝合金喷涂前处理方法,能够显著提高铝合金与涂料的结合强度。
上述铝合金喷涂前处理方法,通过依次进行脱脂处理、碱咬处理、打砂处理、中和处理、阳极氧化处理、成孔处理、扩孔处理以及润孔处理,能够在铝合金表面制备出微米-纳米多层次孔状结构,微米-纳米多层次孔状结构形状规整,容易检测控制,经本发明处理的铝合金,外表面呈砂面,具有独特的双层立体微米-纳米孔洞结构,内部为蜂窝结构,便于涂料树脂的附着,能够提高铝合金与涂料的结合强度,涂料附着力好,涂料不易脱落,且上述铝合金喷涂前处理方法工艺简单,具有极大应用价值。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。需要说明的是,本申请的“一实施例中”、“例如”、“又如”等,旨在对本申请进行举例说明,而不是用于限制本申请。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种铝合金喷涂前处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
将铝合金进行脱脂处理;
将经过脱脂处理的铝合金进行碱咬处理;
将经过碱咬处理的铝合金进行打砂处理;
将经过打砂处理的铝合金进行中和处理;
将经过中和处理的铝合金进行阳极氧化处理;
将经过阳极氧处理的铝合金进行成孔处理;
将经过成孔处理的铝合金进行扩孔处理;
将经过扩孔处理的铝合金进行润孔处理。
2.根据权利要求1所述的铝合金喷涂前处理方法,其特征在于,将经过打砂处理的铝合金放入中和处理液进行中和处理。
3.根据权利要求2所述的铝合金喷涂前处理方法,其特征在于,所述中和处理液包括如下质量浓度的各组分:
硝酸 30克/升;
十二烷基苯磺酸钠 2克/升;
水 余量。
4.根据权利要求3所述的铝合金喷涂前处理方法,其特征在于,所述中和处理的温度为15摄氏度至35摄氏度,所述中和处理的时间为45秒。
5.根据权利要求1所述的铝合金喷涂前处理方法,其特征在于,将经过成孔处理的铝合金放入扩孔处理液中进行扩孔处理,所述扩孔处理液包括如下浓度各组分:
6.根据权利要求5所述的铝合金喷涂前处理方法,其特征在于,所述添加剂为亚甲基二萘磺酸钠。
7.根据权利要求6所述的铝合金喷涂前处理方法,其特征在于,所述扩孔处理的温度为15摄氏度至35摄氏度,所述扩孔处理的时间为120秒。
8.根据权利要求1所述的铝合金喷涂前处理方法,其特征在于,将经过扩孔处理的铝合金放入润孔处理液中进行润孔处理,所述润孔处理液包括如下质量浓度的各组分:
9.根据权利要求8所述的铝合金喷涂前处理方法,其特征在于,所述润湿剂为甘油、丙烯乙二醇、聚乙二醇、司盘85、BYK-194、BYK-191、BYK-190、BYK-180中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的铝合金喷涂前处理方法,其特征在于,所述润孔处理的温度为15摄氏度至35摄氏度,所述润孔处理的时间为120秒。
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