CN110359047B - 铝合金表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种铝合金表面处理方法，其包括如下步骤：对一铝合金进行碱蚀，以在该铝合金的表面上形成第一结构部，该第一结构部包括多个均匀分布的第一凹槽；对该铝合金进行水洗；对该铝合金进行酸蚀，以形成第二结构部,该第二结构部包括多个均匀分布于该第一结构部上的第二凹槽。本发明处理后的铝合金表面具有均匀细腻的洁白雾化外观。本发明的铝合金表面处理方法使用的化学试剂浓度较低，对铝合金的腐蚀量小于5％，避免铝合金尺寸受到破坏。本发明的铝合金表面处理方法避免使用含氟离子试剂，加工生产时更加安全。

Description

铝合金表面处理方法
技术领域
本发明涉及加工领域,尤其涉及一种铝合金表面处理方法。
背景技术
很多铝合金工件，在出厂前需要进行表面处理，以改良铝合金工件的外观。其中，表面处理的效果对铝合金工件的外观和质量有着重要的影响。为了在铝合金工件上形成一砂化的表面，现有的铝合金表面预处理的方法主要包括碱蚀与酸蚀。碱蚀的主要缺点为对铝合金的腐蚀量大(一般的碱蚀方法对金属的腐蚀量为7％)，这造成资源的浪费，加大了生产成本。酸蚀的主要缺点在于使用氟化氢铵等药剂会释放有毒的氟化氢气体并排放含氟、含氨的废水污染环境。且无论碱蚀还是酸蚀，由于所用药剂的相容性差，每一步骤后都需要大量的水洗。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种低污染、低水耗、低损耗的铝合金表面处理方法。
一种铝合金表面处理方法，其包括如下步骤：对一铝合金进行碱蚀，以在该铝合金的表面上形成第一结构部，该第一结构部包括多个均匀分布的第一凹槽；对该铝合金进行水洗；对该铝合金进行酸蚀，以形成第二结构部,该第二结构部包括多个均匀分布于该第一结构部上的第二凹槽。
本发明通过对铝合金表面碱蚀形成第一结构部以提供一均匀砂化的表面，通过对碱蚀后的铝合金进行酸蚀形成第二结构部以提高铝合金的白度。处理后的铝合金表面具有均匀细腻的洁白雾化外观。
本发明的铝合金表面处理方法使用的化学试剂浓度较低，对铝合金的腐蚀量小于5％，避免铝合金尺寸受到破坏。本发明的铝合金表面处理方法避免使用含氟离子试剂，加工生产时更加安全。
附图说明
图1是本发明实施方式的铝合金表面处理方法的流程图。
图2中的(a)是本发明实施方式的铝合金的示意图。
图2中的(b)是图2中的(a)所示铝合金形成第一结构部的示意图。
图2中的(c)是图2中的(b)所示第一结构部上形成第二结构部的示意图。
图3中的(a)是本发明处理后的铝合金的由激光共聚焦扫描显微镜在2D模式下拍得的放大倍率为20倍的图片。
图3中的(b)是本发明处理后的铝合金的由激光共聚焦扫描显微镜在3D模式下拍得的放大倍率为20倍的图片。
图4中的(a)是本发明处理后的铝合金的由激光共聚焦扫描显微镜在2D模式下拍得的放大倍率为200倍的图片。
图4中的(b)是本发明处理后的铝合金的由激光共聚焦扫描显微镜在3D模式下拍得的放大倍率为200倍的图片。
主要元件符号说明
Figure BDA0001608524450000021
Figure BDA0001608524450000031
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
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。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
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。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，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。
请参阅图1，本发明一实施例提供一种铝合金表面处理方法，包括以下步骤：
S101：提供一成型的铝合金100，并对铝合金100进行脱脂除油清洗。
铝合金100可以通过机械加工、铸造的方式形成。所述脱脂除油清洗主要包括将所述铝合金100浸渍于含脱脂剂的水溶液中。所述脱脂剂可为常见的金属脱脂剂，所述脱脂剂的浓度可为90～150g/L。浸渍时，所述脱脂剂的水溶液的温度优选在20～30℃之间。所述浸渍的时间优选为1～6分钟。脱脂处理后对所述铝合金100进行水洗。可以理解，在其他实施例中，步骤S101可以省略，只要铝合金的表面状况能够满足后续的工艺要求。
S102：对铝合金100进行碱蚀。
将铝合金100放入碱性腐蚀液中。所述碱性腐蚀液包括浓度为5～10g/L的碱剂及浓度为2～5g/L的氧化剂。碱剂包括氢氧化钠、碳酸钠及碳酸氢钠中的一种或多种。氧化剂包括硝酸钠、高锰酸钾、双氧水、硫脲及尿素中的一种或多种。碱蚀时，碱性腐蚀液的温度优选在50～70℃之间。碱蚀的时间在5～20分钟之间。
请参阅图2中的(a)与图2中的(b)，图2中的(a)为本实施例铝合金100的示意图。图2中的(b)为铝合金100经过碱蚀后形成第一结构部10的示意图。通过碱蚀使铝合金100的表面形成第一结构部10。第一结构部10包括多个尺寸在1～100微米之间的第一凹槽11。多个第一凹槽11均匀形成于铝合金100的表面。第一结构部10在铝合金100上形成一均匀砂化的表面。
S103：对铝合金100进行水洗。
将碱蚀后的铝合金100进行超声水洗以去除铝合金100表面残余碱性腐蚀液。
S104：对铝合金100进行酸蚀。
将铝合金100放入酸性腐蚀液中。所述酸性腐蚀液包括浓度为5～10g/L的酸剂及浓度为2～5g/L的氧化剂。酸剂包括氯化铁、氯化铜、氯化氢、次氯酸等含氯离子化合物中的一种或多种。氧化剂包括硝酸钠、高锰酸钾、双氧水、硫脲及尿素中的一种或多种。酸蚀时，酸性腐蚀液的温度优选在60～90℃之间。酸蚀的时间在5～20分钟之间。
请参阅图2中的(c)，图2中的(c)为铝合金100经过酸蚀后在原有的第一结构部10上形成第二结构部20的示意图。通过碱蚀使第一结构部10上形成第二结构部20。第二结构部20包括多个尺寸在0.1～1微米之间的第二凹槽21。多个第二凹槽21均匀形成于多个第一凹槽11上。第二结构部20具有较高的比表面积，提高了铝合金100的漫反射率，从而提高了铝合金100的白度。
S105：对铝合金100进行水洗。
将酸蚀后的铝合金100进行超声水洗以去除铝合金100表面残余的酸性腐蚀液。可以理解，在其他实施例中，步骤S105可以省略。
请参阅图3与图4，图3是激光共聚焦扫描显微镜在放大倍率20倍下拍得的处理后的铝合金100的照片。其中，图3中的(a)是2D模式下得到的照片，图3中的(b)是3D模式下得到的照片。由图3可见铝合金100包括多个均匀分布的第一凹槽11。
图4是激光共聚焦扫描显微镜在放大倍率200倍下拍得的处理后的铝合金100照片。其中，图4中的(a)是2D模式下得到的照片，图4中的(b)是3D模式下得到的照片。由图可见通过铝合金100包括多个均匀分布的第一凹槽11，每个第一凹槽11上具有多个第二凹槽21。第一凹槽11的尺寸较粗大，能够提供砂化表面。第二凹槽21密集分布于第一凹槽11上，能够提高漫反射效率及白度。
本发明通过对铝合金100表面碱蚀形成微米尺寸的第一结构部10以提供一均匀砂化的表面，通过对碱蚀后的铝合金100进行酸蚀形成次微米尺寸的第二结构部20,提高了铝合金表面的漫反射率，以提高铝合金100的白度，通过色差仪测得的处理后的铝合金100的白度值L大于90。处理后的铝合金100表面具有均匀细腻的洁白雾化外观。
本发明的铝合金表面处理方法使用的化学试剂浓度较低，对铝合金100的腐蚀量小于5％，避免铝合金100尺寸受到破坏。本发明的铝合金表面处理方法避免使用含氟离子试剂，加工生产时更加安全并对环境的污染较低。此外，本发明的铝合金表面处理方法步骤较为简单，无需多次水洗，能够减少水耗。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种铝合金表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
对一铝合金放入碱性腐蚀液中进行碱蚀，以在该铝合金的表面上形成第一结构部，该第一结构部包括多个均匀分布的第一凹槽，该第一结构部在铝合金上形成一均匀砂化的表面；其中，该碱性腐蚀液包括浓度为5~10g/L的碱剂及浓度为2~5g/L的氧化剂，该氧化剂包括硝酸钠、高锰酸钾、双氧水、硫脲及尿素中的一种或多种；
对该铝合金进行水洗；
对该铝合金进行酸蚀，以在第一结构部上形成第二结构部，该第二结构部包括多个均匀分布于该第一结构部上的第二凹槽，多个第二凹槽均匀形成于多个第一凹槽上；其中，该第一凹槽的尺寸在1~100微米之间，该第二凹槽的尺寸在0.1~1微米之间。
2.如权利要求1所述的铝合金表面处理方法，其特征在于：该碱剂包括氢氧化钠、碳酸钠及碳酸氢钠中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的铝合金表面处理方法，其特征在于：该碱性腐蚀液的温度在50~70℃之间，碱蚀的时间在5~20分钟之间。
4.如权利要求1所述的铝合金表面处理方法，其特征在于：对该铝合金进行酸蚀的步骤中，将该铝合金放入酸性腐蚀液中，该酸性腐蚀液包括浓度为5~10g/L的酸剂及浓度为2~5g/L的氧化剂。
5.如权利要求4所述的铝合金表面处理方法，其特征在于：该酸剂包括氯化铁、氯化铜、氯化氢、次氯酸中的一种或多种。
6.如权利要求4所述的铝合金表面处理方法，其特征在于：该氧化剂包括硝酸钠、高锰酸钾、双氧水、硫脲及尿素中的一种或多种。
7.如权利要求4所述的铝合金表面处理方法，其特征在于：该酸性腐蚀液的温度在60~90℃之间，酸蚀的时间在5~20分钟之间。
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