CN110835773A - 一种铝阳极氧化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝阳极氧化工艺,包括以下步骤:步骤一:脱脂;步骤二:碱洗;步骤三:第一次水洗;步骤四:抛光;步骤五:第二次水洗;步骤六:阳极氧化;电流密度为2.1~3.1A/dm2,温度控制在22~26℃,氧化时间为45~55min,得到氧化基材;步骤七:第三次水洗;步骤八:电解着色;步骤九:第四次水洗;步骤十:封孔,其目的在于提供一种铝的阳极氧化工艺,氧化膜较厚,氧化膜硬度高,耐磨性好,耐蚀性能好。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金表面处理技术领域,具体涉及一种铝阳极氧化工艺。
背景技术
高硅铝合金以其具有易于压铸成型性、良好的流动性、优良的机械加工性能及综合机械性能等特点,一直受到广泛的关注。
为提高铝合金的机械性能和加工性,通常会在铝合金中加入硅、铜元素:硅能改善合金铸造性,提高合金高温流动性,减少收缩率和热裂倾向以及提高耐磨性等;铜能提高合金流动性、抗拉强度和硬度;因此高硅高铜压铸铝合金在机械多个领域中得到广泛应用。
由于硅、铜元素含量增加,会对铝合金阳极氧化产生不良影响,极大地提升了这类压铸铝合金的阳极氧化难度,高硅高铜压铸铝在阳极氧化过程中极易出现“烧焦”现象,尤其要获得厚膜型铸铝合金,且使膜层具有优异的硬度,更是难以实现。因此亟待本领域技术人员解决相关问题。
发明内容
为解决上述问题,本发明公开了一种铝阳极氧化工艺,其目的在于提供一种铝的阳极氧化工艺,氧化膜较厚,氧化膜硬度高,耐磨性好,耐蚀性能好。
为了达到以上目的,本发明提供如下技术方案:一种铝阳极氧化工艺,包括以下步骤:
步骤一:脱脂:将铝合金基材放入硫酸槽中进行脱脂,得到脱脂基材;
步骤二:碱洗:将步骤一得到的脱脂基材放入氢氧化钠溶液中进行碱洗,得到碱洗基材;
步骤三:第一次水洗:用自来水冲洗步骤二中得到的碱洗基材,冲洗至洗液的pH值为5~6,得到第一次水洗基材;
步骤四:抛光:将步骤三中得到的第一次水洗基材进行机械抛光,保证铝合金基材的表面呈为镜面或者缎面,得到抛光基材;
步骤五:第二次水洗:用自来水冲洗步骤四中得到的抛光基材,冲洗至洗液的pH值为5~6,得到第二次水洗基材;
步骤六:阳极氧化:将步骤五水洗后的第二次水洗基材放入含有140g/L硫酸氧化槽内作为阳极,所述氧化槽内还含有7g/L的铝离子,以铅板作为阴极,接通电源,直流电压为15~19V,电流密度为2.1~3.1A/dm2,温度控制在22~26℃,氧化时间为45~55min,得到氧化基材;
步骤七:第三次水洗:用自来水冲洗步骤六中得到的氧化基材,冲洗至洗液的PH值为5~6,得到第三次水洗基材;
步骤八:电解着色:将步骤七中的得到的第三次水洗基材放入锡盐电解槽中,所述锡盐电解槽内的成分为12~16kg/m3的硫酸锡、14~16kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液,所述添加剂为萘磺酸,调节锡盐电解液的pH值范围为1.2,通入电压为15V的交流电源,带着色均匀后取出铝合金基材,得到着色基材;
步骤九:第四次水洗:将步骤八中得到的着色基材等离子水冲洗至洗液的PH值为5~6,得到第四次水洗基材;
步骤十:封孔:用去离子水和氟化镍配制封孔液,对第四次水洗基材进行封孔处理,得到封孔基材;
步骤十一:第五次水洗:将步骤十得到的封孔基材用去离子水浸洗。
作为本发明的一种改进,所述步骤一中硫酸槽中的硫酸的质量百分比浓度为15~25%,脱脂温度为45~55℃,脱脂时间为1~3min。
作为本发明的一种改进,所述步骤二中氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为40~50%,碱洗温度为40~50℃,碱洗时间为3~5min。
作为本发明的一种改进,所述步骤八中着色时间为3~6min。
作为本发明的一种改进,所述步骤十中封孔液的溶质组成为:硝酸铈3.6~4.6g/L,高锰酸钾 6~10g/L,双氧水4~6g/L。
相对与现有技术,本发明具有如下优点:铝氧化工艺氧化膜硬度高、耐磨性好,铝合金一般可达到200~600HV;耐蚀性能好,可达到数百小时的盐雾试验;氧化膜熔点高达2050℃,耐蚀和隔热性能佳;氧化膜电阻率大,绝缘性能好,击穿电压最高可达到2000V。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:一种铝阳极氧化工艺,包括以下步骤:
步骤一:脱脂:将铝合金基材放入硫酸槽中进行脱脂,得到脱脂基材;
步骤二:碱洗:将步骤一得到的脱脂基材放入氢氧化钠溶液中进行碱洗,得到碱洗基材;
步骤三:第一次水洗:用自来水冲洗步骤二中得到的碱洗基材,冲洗至洗液的pH值为5,得到第一次水洗基材;
步骤四:抛光:将步骤三中得到的第一次水洗基材进行机械抛光,保证铝合金基材的表面呈为镜面或者缎面,得到抛光基材;
步骤五:第二次水洗:用自来水冲洗步骤四中得到的抛光基材,冲洗至洗液的pH值为5,得到第二次水洗基材;
步骤六:阳极氧化:将步骤五水洗后的第二次水洗基材放入含有140g/L硫酸氧化槽内作为阳极,所述氧化槽内还含有7g/L的铝离子,以铅板作为阴极,接通电源,直流电压为15V,电流密度为2.1A/dm2,温度控制在22℃,氧化时间为45min,得到氧化基材;
步骤七:第三次水洗:用自来水冲洗步骤六中得到的氧化基材,冲洗至洗液的PH值为5,得到第三次水洗基材;
步骤八:电解着色:将步骤七中的得到的第三次水洗基材放入锡盐电解槽中,所述锡盐电解槽内的成分为12kg/m3的硫酸锡、14kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液,所述添加剂为萘磺酸,调节锡盐电解液的pH值范围为1.2,通入电压为15V的交流电源,带着色均匀后取出铝合金基材,得到着色基材;
步骤九:第四次水洗:将步骤八中得到的着色基材等离子水冲洗至洗液的PH值为5~6,得到第四次水洗基材;
步骤十:封孔:用去离子水和氟化镍配制封孔液,对第四次水洗基材进行封孔处理,得到封孔基材;
步骤十一:第五次水洗:将步骤十得到的封孔基材用去离子水浸洗。
本实施例中,作为本发明的一种改进,所述步骤一中硫酸槽中的硫酸的质量百分比浓度为15%,脱脂温度为45℃,脱脂时间为1min。
本实施例中,作为本发明的一种改进,所述步骤二中氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为40%,碱洗温度为40℃,碱洗时间为3min。
本实施例中,作为本发明的一种改进,所述步骤八中着色时间为3min。
本实施例中,作为本发明的一种改进,步骤十中封孔液的溶质组成为:硝酸铈3.6g/L,高锰酸钾6g/L,双氧水4g/L。
实施例2:一种铝阳极氧化工艺,包括以下步骤:
步骤一:脱脂:将铝合金基材放入硫酸槽中进行脱脂,得到脱脂基材;
步骤二:碱洗:将步骤一得到的脱脂基材放入氢氧化钠溶液中进行碱洗,得到碱洗基材;
步骤三:第一次水洗:用自来水冲洗步骤二中得到的碱洗基材,冲洗至洗液的pH值为6,得到第一次水洗基材;
步骤四:抛光:将步骤三中得到的第一次水洗基材进行机械抛光,保证铝合金基材的表面呈为镜面或者缎面,得到抛光基材;
步骤五:第二次水洗:用自来水冲洗步骤四中得到的抛光基材,冲洗至洗液的pH值为5~6,得到第二次水洗基材;
步骤六:阳极氧化:将步骤五水洗后的第二次水洗基材放入含有140g/L硫酸氧化槽内作为阳极,所述氧化槽内还含有7g/L的铝离子,以铅板作为阴极,接通电源,直流电压为15~19V,电流密度为3.1A/dm2,温度控制在26℃,氧化时间为55min,得到氧化基材;
步骤七:第三次水洗:用自来水冲洗步骤六中得到的氧化基材,冲洗至洗液的PH值为6,得到第三次水洗基材;
步骤八:电解着色:将步骤七中的得到的第三次水洗基材放入锡盐电解槽中,所述锡盐电解槽内的成分为16kg/m3的硫酸锡、16kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液,所述添加剂为萘磺酸,调节锡盐电解液的pH值范围为1.2,通入电压为15V的交流电源,带着色均匀后取出铝合金基材,得到着色基材;
步骤九:第四次水洗:将步骤八中得到的着色基材等离子水冲洗至洗液的PH值为5~6,得到第四次水洗基材;
步骤十:封孔:用去离子水和氟化镍配制封孔液,对第四次水洗基材进行封孔处理,得到封孔基材。
步骤十一:第五次水洗:将步骤十得到的封孔基材用去离子水浸洗。
本实施例中,作为本发明的一种改进,所述步骤一中硫酸槽中的硫酸的质量百分比浓度为 15~25%,脱脂温度为55℃,脱脂时间为3min。
本实施例中,作为本发明的一种改进,所述步骤二中氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为50%,碱洗温度为50℃,碱洗时间为5min。
本实施例中,作为本发明的一种改进,所述步骤八中着色时间为6min。
本实施例中,作为本发明的一种改进,步骤十中封孔液的溶质组成为:硝酸铈4.6g/L,高锰酸钾10g/L,双氧水6g/L。
实施例3:一种铝阳极氧化工艺,包括以下步骤:
步骤一:脱脂:将铝合金基材放入硫酸槽中进行脱脂,得到脱脂基材;
步骤二:碱洗:将步骤一得到的脱脂基材放入氢氧化钠溶液中进行碱洗,得到碱洗基材;
步骤三:第一次水洗:用自来水冲洗步骤二中得到的碱洗基材,冲洗至洗液的pH值为4.5,得到第一次水洗基材;
步骤四:抛光:将步骤三中得到的第一次水洗基材进行机械抛光,保证铝合金基材的表面呈为镜面或者缎面,得到抛光基材;
步骤五:第二次水洗:用自来水冲洗步骤四中得到的抛光基材,冲洗至洗液的pH值为4.5,得到第二次水洗基材;
步骤六:阳极氧化:将步骤五水洗后的第二次水洗基材放入含有140g/L硫酸氧化槽内作为阳极,所述氧化槽内还含有7g/L的铝离子,以铅板作为阴极,接通电源,直流电压为17V,电流密度为2.6A/dm2,温度控制在24℃,氧化时间为50min,得到氧化基材;
步骤七:第三次水洗:用自来水冲洗步骤六中得到的氧化基材,冲洗至洗液的PH值为5.5,得到第三次水洗基材;
步骤八:电解着色:将步骤七中的得到的第三次水洗基材放入锡盐电解槽中,所述锡盐电解槽内的成分为14kg/m3的硫酸锡、15kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液,所述添加剂为萘磺酸,调节锡盐电解液的pH值范围为1.2,通入电压为15V的交流电源,带着色均匀后取出铝合金基材,得到着色基材;
步骤九:第四次水洗:将步骤八中得到的着色基材等离子水冲洗至洗液的PH值为5.5,得到第四次水洗基材;
步骤十:封孔:用去离子水和氟化镍配制封孔液,对第四次水洗基材进行封孔处理,得到封孔基材;
步骤十一:第五次水洗:将步骤十得到的封孔基材用去离子水浸洗。
本实施例中,作为本发明的一种改进,所述步骤一中硫酸槽中的硫酸的质量百分比浓度为20%,脱脂温度为50℃,脱脂时间为2min。
本实施例中,作为本发明的一种改进,所述步骤二中氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为45%,碱洗温度为45℃,碱洗时间为4min。
本实施例中,作为本发明的一种改进,所述步骤八中着色时间为4.5min。
本实施例中,作为本发明的一种改进,步骤十中封孔液的溶质组成为:硝酸铈4.6g/L,高锰酸钾8g/L,双氧水5g/L。
本发明还可以将实施例2、3所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。
本发明所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种铝阳极氧化工艺,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:脱脂:将铝合金基材放入硫酸槽中进行脱脂,得到脱脂基材;
步骤二:碱洗:将步骤一得到的脱脂基材放入氢氧化钠溶液中进行碱洗,得到碱洗基材;
步骤三:第一次水洗:用自来水冲洗步骤二中得到的碱洗基材,冲洗至洗液的pH值为5~6,得到第一次水洗基材;
步骤四:抛光:将步骤三中得到的第一次水洗基材进行机械抛光,保证铝合金基材的表面呈为镜面或者缎面,得到抛光基材;
步骤五:第二次水洗:用自来水冲洗步骤四中得到的抛光基材,冲洗至洗液的pH值为5~6,得到第二次水洗基材;
步骤六:阳极氧化:将步骤五水洗后的第二次水洗基材放入含有140g/L硫酸氧化槽内作为阳极,所述氧化槽内还含有7g/L的铝离子,以铅板作为阴极,接通电源,直流电压为15~19V,电流密度为2.1~3.1A/dm2,温度控制在22~26℃,氧化时间为45~55min,得到氧化基材;
步骤七:第三次水洗:用自来水冲洗步骤六中得到的氧化基材,冲洗至洗液的PH值为5~6,得到第三次水洗基材;
步骤八:电解着色:将步骤七中的得到的第三次水洗基材放入锡盐电解槽中,所述锡盐电解槽内的成分为12~16kg/m3的硫酸锡、14~16kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液,所述添加剂为萘磺酸,调节锡盐电解液的pH值范围为1.2,通入电压为15V的交流电源,带着色均匀后取出铝合金基材,得到着色基材;
步骤九:第四次水洗:将步骤八中得到的着色基材等离子水冲洗至洗液的PH值为5~6,得到第四次水洗基材;
步骤十:封孔:用去离子水和氟化镍配制封孔液,对所述第四次水洗基材进行封孔处理,得到封孔基材;
步骤十一:第五次水洗:将所述步骤十得到的封孔基材用去离子水浸洗。
2.根据权利要求1所述的一种铝阳极氧化工艺,其特征在于:所述步骤一中硫酸槽中的硫酸的质量百分比浓度为15~25%,脱脂温度为45~55℃,脱脂时间为1~3min。
3.根据权利要求2所述的一种铝阳极氧化工艺,其特征在于:所述步骤二中氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为40~50%,碱洗温度为40~50℃,碱洗时间为3~5min。
4.根据权利要求3所述的一种铝阳极氧化工艺,其特征在于:所述步骤八中着色时间为3~6min。
5.根据权利要求4所述的一种铝阳极氧化工艺,其特征在于:所述步骤十中封孔液的溶质组成为:硝酸铈3.6~4.6g/L,高锰酸钾6~10g/L,双氧水4~6g/L。
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Application publication date: 20200225 |
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