CN111254474A - 一种材料的处理方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种材料的处理方法，所述处理方法包括阳极氧化步骤，还包括阳极处理方法，所述阳极处理方法在所述阳极氧化步骤之前，包括如下步骤：对基材进行第一喷砂处理；对所述第一喷砂处理后的材料进行第一前处理；对所述第一前处理后的材料进行第一化学抛光处理；对所述第一化学抛光处理后的材料施加遮蔽件；对施加有遮蔽件的材料进行第二喷砂处理并移除所述遮蔽件；对第二喷砂处理后且移除所述遮蔽件后的材料进行第二前处理；对所述第二前处理后的材料进行第二化学抛光处理，并根据亮雾对比的需要，调节所述第二化学抛光处理的时间与所述第一化学抛光处理的时间之间的比例关系；本公开的处理方法能够在不同区域实现亮雾区分，亮雾区域手感均匀一致，喷砂纹理亮雾区域密度一致，无漏底现象发生。

Description

一种材料的处理方法

技术领域

本发明属于材料处理工艺领域，特别涉及一种材料的处理方法。

背景技术

目前，通过一次制程，普通喷砂阳极氧化无法实现在待处理铝材表面形成不同亮度分色的效果。可见，在现有技术中，经过阳极氧化处理后的喷砂阳极产品通常所展示的效果单调，缺乏变化性，无法满足日益增长的个性化需求。

此外，尽管目前存在一些阳极氧化的处理方法，例如，采用不同区域喷不同种类的砂型、通过调整不同种类的砂型或喷砂的力度，区分亮雾。然而，该处理方法存在相应的问题，例如，由于砂型细腻，喷砂力度小，在高光泽地带会产生露底材现象，无法完美遮蔽铝板本身瑕疵。特别是，采用不同砂型喷砂后，喷砂阳极产品的整体手感会有粗糙度的差别，无法达到手感均匀一致的效果，由此也相应地降低了用户的使用体验。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种能够在不同区域实现亮雾区分、且亮雾区域的手感均匀一致的材料的处理方法。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：

一种材料的处理方法，所述处理方法包括阳极氧化步骤，还包括阳极处理方法，所述阳极处理方法在所述阳极氧化步骤之前，包括如下步骤：对基材进行第一喷砂处理；对所述第一喷砂处理后的材料进行第一前处理，以清洁其表面；对所述第一前处理后的材料进行第一化学抛光处理；对所述第一化学抛光处理后的材料施加遮蔽件；对施加有遮蔽件的材料进行第二喷砂处理并移除所述遮蔽件；对所述第二喷砂处理后且移除所述遮蔽件后的材料进行第二前处理，以清洁其表面；对所述第二前处理后的材料进行第二化学抛光处理，并根据亮雾对比的需要，调节所述第二化学抛光处理的时间与所述第一化学抛光处理的时间之间的比例关系。

在本公开的一些实施例中，所述比例关系设置为所述第二化学抛光处理的时间/(所述第一化学抛光处理的时间+所述第二化学抛光处理的时间)。

在本公开的一些实施例中，所述第二喷砂处理的砂型和喷砂压力与所述第一喷砂处理的砂型和喷砂压力保持一致。

在本公开的一些实施例中，所述遮蔽件采用由钢材制造的治具。

在本公开的一些实施例中，所述治具的边角是锐角。

在本公开的一些实施例中，在所述第一化学抛光之后进行预阳极处理，以确保材料的表面在遮蔽和转移过程中不被破坏。

在本公开的一些实施例中，所述预阳极处理采用硫酸氧化法，其中，硫酸溶液的浓度为150～180g/L，铝离子的浓度为5～15g/L，氧化时间为5～10 分钟。

在本公开的一些实施例中，所述第一前处理、所述第二前处理使用碳酸钠溶液清洗材料表面，其中，所述碳酸钠溶液的浓度为40％。

在本公开的一些实施例中，所述第一化学抛光处理、所述第二化学抛光处理使用硫酸和磷酸组成的混合溶液，其中，硫酸和磷酸之间的质量比为4： 1。

在本公开的一些实施例中，所述处理方法还包括：在所述材料的设定区域使用聚酯薄片进行遮蔽，以生成标志。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

通过本公开所提供材料的处理方法，能够在不同区域亮雾区分，且效果明显，亮雾区域手感均匀一致，喷砂纹理亮雾区域密度一致，无漏底现象发生，对材料纹理有较好的遮蔽作用。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为根据本发明实施例的材料的处理方法的流程图；

图2(a)-图2(f)为与图1流程中的各个步骤分别对应的材料的剖面图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的具体实施例进行详细的描述，但不作为本发明的限定。为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

为充分了解本发明实施例的技术方案，针对相关术语做一简要描述，其中，阳极氧化是一种电解氧化过程，在该过程中，铝和铝合金或其他待加工的材料的表面通常转化为一层氧化膜，这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。

喷砂处理，是一种工件表面处理的工艺。采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂)高速喷射到需处理工件表面，使工件表面的外表或形状发生变化。由于喷料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。喷砂处理是最彻底、最通用、最迅速、效率的清理方法。

化学抛光处理，而化学抛光是化学试剂发挥化学浸蚀作用实现相应目的一种处理材料的方法，通过化学浸蚀对材料的表面进行选择性溶解，进而能够消除磨痕、浸蚀整平。由于化学抛光相对于其他抛光技术手段具有特殊优势，对于处理形状复杂的零件具有生产效率高的特点。另外，在化学抛光过程中所使用的化学抛光设备简单，相应地节约加工成本。

图1为根据本发明实施例的材料的处理方法的流程图。图1所示的流程可以在阳极氧化步骤之前执行。如图1所示，该流程始于步骤S101：对基材进行第一喷砂处理。该基材可以根据实际需要来选择不同的材质和形态，例如铝基材、钢基材、铝片、钢板等等，在此不特别限定。

在步骤S102，对所述第一喷砂处理后的材料进行第一前处理，以清洁其表面。可以采用各种清洁方式来去除材料表面的污物，尤其是油脂，例如但不限于酸洗、碱洗等，以确保后续化学抛光处理的效果，且使得化学抛光后的亮面比较均匀。

在步骤S103，对所述第一前处理后的材料进行第一化学抛光处理。该第一化学抛光处理为首次化学抛光处理，其持续时间相对较长，以对整个表面进行充分抛光，从而产生整面的统一光泽度和统一的手感。

在一些实施例中，在步骤S103之后，即在所述第一化学抛光之后还可以进行预阳极处理，当然，该预阳极处理不是必须进行的步骤。通过预阳极处理能够确保材料的表面在后续的遮蔽过程和转移过程中不被破坏。这是因为，由于金属材料或制品经过表面阳极化处理后，其耐蚀性、硬度、耐磨性、绝缘性、耐热性等均有大幅度提高。特别是，实施阳极化处理最多的金属材料是铝。而铝的阳极氧化一般在酸性电解液中进行，以铝为阳极。在电解过程中，氧的阴离子与铝作用产生氧化膜，随着膜厚度增大，电阻也变大，从而电解电流变小，这时，与电解液接触的外层氧化膜发生化学溶解，当铝表面形成氧化物的速度逐渐与化学溶解的速度平衡时，该氧化膜便可达到这一电解参数下的最大厚度，同时材料表面的硬度也增强，所以是否需要进行预阳极处理，可根据现场的加工环境做相应的调整，使得即使在生产环境复杂的情况下，材料的表面在遮蔽过程和转移过程中也能够获得有效保护。

在一些实施例中，所述预阳极处理采用硫酸氧化法，其中，硫酸溶液的浓度为150～180g/L，铝离子的浓度为5～15g/L，氧化时间为5～10分钟。优选地，硫酸溶液的浓度为165g/L，铝离子的浓度为10g/L，氧化时间为7分钟。

接着，在步骤S104，对所述第一化学抛光处理后的材料施加遮蔽件，具体结合图1和图2。施加遮蔽件204可以将需要分别产生亮雾观感的区域区分开，如此露出的区域通过后续喷砂处理后相较被遮蔽区域具有较大粗糙度，这是实现最终的亮雾分色的基础。在一些实施例中，可以采用各种遮蔽件204，但不限于覆膜、胶带、油墨、树脂、金属层。遮蔽件204还可以采用覆膜工艺，可以通过采用印刷、喷涂或者粘贴方式来施加。在一些实施例中，遮蔽件204可以容易地去除。例如，遮蔽件204可以采用中性液体来去除，如此相较使用酸性和碱性液体来去除的方式，对于后续化学抛光使用的制剂影响较少，也更便利后续化学抛光步骤之前的前处理步骤。在一些实施例中，所述遮蔽件204可以采用由钢材制造的治具，如此以保证治具和材料之间的紧密压合，以更好的应对材料本身的变形等。进一步地，治具可以容易地定位和移除，且能够重复使用，有利于降低制造成本。在一些实施例中，所述治具的边角可以是锐角，在此所述锐角特指所述治具的侧边和材料表面的压合面之间形成没有R的90°，即形成利角或锐利的角，确保形成绝对意义上的直线，进而有效避免遮蔽区域和未遮蔽区域之间的分界线在后续步骤的处理过程中出现“毛刺”或“细微弯曲”等瑕疵，如此，可以让最终亮雾分色的分界线更清晰。

在步骤S105，对施加有遮蔽件的材料进行第二喷砂处理，接着移除所述遮蔽件204。该第二喷砂处理可以对未被遮蔽件遮蔽的未遮蔽区域进行粗糙化，以破坏原有整面化抛的光泽度，从而有利于未遮蔽区域最终呈现与遮蔽区域的亮色目视差异的雾色。通过引入两次喷砂处理，有利于尽量减少基材裸露的现象，能够更好地遮蔽基材本身的瑕疵。具体说来，在第一喷砂处理步骤中遗漏的部分可以利用第二喷砂处理来补充处理，有效地减少了露底材现象。在一些实施例中，所述第二喷砂处理的砂型和喷砂压力可以与所述第一喷砂处理的砂型和喷砂压力保持一致，从而实现整面均匀一致的纹理密度和粗糙度手感。因为采用了两次喷砂处理，即便采用细腻的砂型和较小的压力，依然能够避免露底材现象，较好遮蔽基材本身的瑕疵，且使得最终获得材料的纹理更细腻，手感更好。随后，可以移除遮蔽件204，这时未被遮蔽件204遮蔽的未遮蔽区域207的粗糙度恰当地高于遮蔽区域205的粗糙度，使得能够在目视产生亮雾分别的同时，整个表面通过第二化学抛光处理能够保持统一均匀的手感。

在一些实施例中，所述第一喷砂处理与所述第二喷砂处理所选用的砂型为120/150目铁砂，喷砂压力在2kg左右，其中，所述喷砂压力为砂粒被喷射出时，喷管内气体对砂粒所产生的压力。另外，关于所选的砂型，在不影响用户体验的前提下，可根据处理后材料表面需要达到的粗糙度做适当调整，在此不做进一步限定。

接着，在步骤S106，对所述第二喷砂处理后且移除所述遮蔽件后的材料进行第二前处理，以清洁其表面。第二前处理可以采用与第一前处理相似的实现方式，第一前处理的前述内容可以结合于此，具体描述在此不做进一步赘述。

在一些实施例中，特别是在所述第一前处理和所述第二前处理过程中，使用碳酸钠溶液清洗材料表面，其中，所述碳酸钠溶液的浓度为40％。由于碳酸钠溶液在一定温度下能够循环使用，因此，通过高浓度的碳酸钠溶液对材料表面存在的沉积物进行软化、松动、乳化及分散，进而快速完成清洗材料表面的目的，还能够节省工时，进而节省加工成本。另外，为提高清洗效果，可以适当添加一些表面活性剂。

在步骤S107，对所述第二前处理后的材料进行第二化学抛光处理，并根据亮雾对比的需要，调节所述第二化学抛光处理的时间与所述第一化学抛光处理的时间之间的比例关系。在一些实施例中，根据不同应用场景下对亮雾对比的需要，合理分配所述第一化学抛光处理的时间与所述第二化学抛光处理的时间的长短，进而实现满足用户需要的亮雾对比效果，进而提高用户的良好体验。

在一些实施例中，为达到亮雾对比的要求，需要合理分配所述第一化学抛光处理的时间与所述第二化学抛光处理的时间，具体可通过设置对应的比例关系实现，例如，所述比例关系设置为所述第二化学抛光处理的时间/(所述第一化学抛光处理的时间+所述第二化学抛光处理的时间)。其中，在本实施例中的亮雾对比即为所述遮蔽区域205与所述未遮蔽区域207之间亮雾的对比，下同。例如，在需要亮雾对比较明显的情况下，分配所述第二化学抛光处理的时间明显短于所述第一化学抛光处理的时间，即所得到的比值结果越是趋近于零，亮雾对比效果越明显；反之，在需要亮雾对比不明显的情况下，分配所述第二化学抛光处理的时间明显长于所述第一化学抛光处理的时间，即所得到的比值结果会越趋近于一，亮雾对比效果会越弱。可见，随着分配所述第一化学抛光处理的时间与所述第二化学抛光处理的时间的不同，能够获得不同的亮雾对比效果。关于所述第一化学抛光处理的时间和所述第二化学抛光处理的时间的具体长短的设定，在此不做限定，可根据实际操作过程中不同应用场景下对亮雾对比需要的不同进行合理分配。

在本实施例中，例如，在需要亮雾对比较明显的情况下，可以将所述第二化学抛光处理的时间设为所述第一化学抛光处理的时间的40％～60％。在具体实施过程中，例如，所述第一化学抛光处理的时间控制在50s～70s，优选地控制在60s；对应地，可以将所述第二化学抛光处理的时间控制在20s～40s，优选地控制在30s。由于在步骤S103中所做过的第一次化学抛光处理的时间设置相对较长，而在后续的步骤S107中将第二化学抛光处理的时间设置相对较短，因此，最终所达到的亮雾对比效果较明显。如此，可以在让整个表面保持统一均匀的手感的同时，依然保留遮蔽区域205与未遮蔽区域207之间合适的粗糙度差异，从而确保视觉上的亮雾分色效果。另外，为获得理想的化学抛光效果，在一些实施例中，所述第一化学抛光处理和所述第二化学抛光处理使用硫酸和磷酸组成的混合溶液，其中，硫酸和磷酸之间的质量比为4：1。当然，硫酸和磷酸之间的质量比还可以根据材料表面抛光后所达到不同的设计要求做适当改变，在此不做具体限定。

在上述流程结束之后，也可以执行下一步的阳极处理。在一些实施例中，在步骤S107中，也可以根据对材料的外观面的观察状况来调整第二化学抛光处理的持续时间，随后进行水洗或碱洗，进而执行下一步的阳极处理。

由于经过阳极氧化处理后的材料，例如，铝；铝的阳极氧化膜会形成外层多孔，进而容易吸附染料和有色物质，因此，可进行染色，提高其装饰性。特别地，所形成的氧化膜再经热水、高温水蒸气或镍盐封闭处理后，还能进一步提高其耐蚀性和耐磨性。另外，对经过步骤S107处理后的材料表面进行阳极处理，还能够带来防手指印、保持材料表面的良好粘力的有益效果。

另外，为制作一些具有个性化效果的图案，在一些实施例中，通过在所述材料的设定区域使用聚酯薄片进行遮蔽，以生成标志。在生成标志区域使用带有背胶的聚酯薄片进行遮蔽同样能够实现与材料之间紧密压合，并且，在处理过程中对标志区域周边并不会产生任何不良影响和破坏。

下面，结合上述流程各步骤，针对在执行各步骤过程中材料的表面所发生变化做一简要说明，具体参见图2(a)-图2(f)。

其中，图2(a)-图2(f)为与图1流程中的各个步骤分别对应的材料的剖面图，通过图2(a)-图2(f)能够直观观察到在进行本发明实施例的每个具体步骤中材料表面发生的变化。

图2(a)所示的是待处理的基材201，作为基材可以根据实际需要来选择不同的材质和形态，例如铝基材、钢基材、铝片、钢板等等，在此不特别限定。

图2(b)为与图1中步骤S101对应的材料202的剖面图，是基材201 经过步骤S101处理后获得的材料202，经过第一喷砂处理的材料202的表面明显比基材201的表面要粗糙。为了符合进行第一化学抛光处理的要求，还需对进过第一喷砂处理的材料202进行第一前处理，以清洁其表面，在经过第一前处理后的材料202的表面粗糙度与之前步骤对比并未发生明显的改变，进而能够确保后续化学抛光处理的效果，且使得在后续化学抛光后的亮面比较均匀。

图2(c)为与图1中步骤S103对应的材料203的剖面图，经过步骤S103 的第一化学抛光后的材料203，对比上一步骤的材料202的表面，经过第一化学抛光处理的材料203的表面粗糙度有明显改善，光泽度更理想。由于第一化学抛光处理是首次进行化学抛光处理，其持续时间相对较长，其目的是对整个表面进行充分抛光处理，从而产生整面的统一光泽度和统一的手感。

图2(d)为与图1中步骤S104对应的材料203的剖面图，在步骤S104 中，仅对所述第一化学抛光处理后的材料203实施覆盖遮蔽件204的操作，以便在后续处理中将待产生亮雾观感的区域区分开，在此操作中，形成一遮蔽区域205和一未遮蔽区域207(参见图2(e))。由于材料203在此步骤中未做任何物理或化学处理，因此，材料203的表面粗糙度不会发生任何改变。另外，在一些实施例中，所述遮蔽件204可以采用由钢材制造的治具，有关治具在上面已做描述，在此不做进一步赘述。

图2(e)为与图1中步骤S105对应的材料206的剖面图，在步骤S105 中，对材料206进行第二喷砂处理，遮蔽区域205由于被治具遮挡，因此，在第二喷砂处理过程中，遮蔽区域205的表面粗糙度并未发生变化。相反，未遮蔽区域207的表面经过第二喷砂处理后，原有的光泽度被破坏，遮蔽区域205与未遮蔽区域207的表面光泽度存在明显差别，通过实施步骤S105 后，有利于未遮蔽区域207最终呈现与遮蔽区域205形成亮色目视差异的雾色。有关在第二喷砂处理中选择的砂型，由于在上面已做描述，在此不做进一步赘述。

图2(f)为与图1中步骤S107对应的材料208的剖面图，在进行步骤 S107之前，还进行了第二前处理，以清洁其表面。第二前处理可以采用与第一前处理相似的实现方式，第一前处理的前述内容可以结合与此，为此不做进一步赘述。在步骤S107中，对所述第二前处理后的材料进行第二化学抛光处理。使得整个表面保持统一均匀的手感的同时，依然保留遮蔽区域205 与未遮蔽区域207之间的合适的粗糙度差异，从而确保视觉上的亮雾分色效果。

此外，尽管在此描述了说明性的实施例，但是范围包括具有基于本公开的等效要素、修改、省略、组合(例如，跨各种实施例的方案的组合)、调整或变更的任何和所有实施例。权利要求中的要素将基于权利要求中使用的语言进行宽泛地解释，而不限于本说明书中或在本申请的存续期间描述的示例。此外，所公开的方法的步骤可以以任何方式进行修改，包括通过重新排序步骤或插入或删除步骤。因此，意图仅仅将描述视为例子，真正的范围由以下权利要求及其全部等同范围表示。

以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述之后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。而且，在以上详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图未请求保护的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。因此，以下权利要求作为示例或实施例结合到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以预期这些实施例可以以各种组合或置换彼此组合。应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定本发明的范围。

Claims (10)

1.一种材料的处理方法，所述处理方法包括阳极氧化步骤，其特征在于，还包括阳极处理方法，所述阳极处理方法在所述阳极氧化步骤之前，包括如下步骤：

对基材进行第一喷砂处理；

对所述第一喷砂处理后的材料进行第一前处理，以清洁其表面；

对所述第一前处理后的材料进行第一化学抛光处理；

对所述第一化学抛光处理后的材料施加遮蔽件；

对施加有遮蔽件的材料进行第二喷砂处理并移除所述遮蔽件；

对所述第二喷砂处理后且移除所述遮蔽件后的材料进行第二前处理，以清洁其表面；

对所述第二前处理后的材料进行第二化学抛光处理，并根据亮雾对比的需要，调节所述第二化学抛光处理的时间与所述第一化学抛光处理的时间之间的比例关系。

2.根据权利要求1所述的材料的处理方法，其特征在于，所述比例关系设置为所述第二化学抛光处理的时间/(所述第一化学抛光处理的时间+所述第二化学抛光处理的时间)。

3.根据权利要求1或2所述的材料的处理方法，其特征在于，所述第二喷砂处理的砂型和喷砂压力与所述第一喷砂处理的砂型和喷砂压力保持一致。

4.根据权利要求1所述的材料的处理方法，其特征在于，所述遮蔽件采用由钢材制造的治具。

5.根据权利要求4所述的材料的处理方法，其特征在于，所述治具的边角是锐角。

6.根据权利要求1所述的材料的处理方法，其特征在于，在所述第一化学抛光之后进行预阳极处理，以确保材料的表面在遮蔽和转移过程中不被破坏。

7.根据权利要求6所述的材料的处理方法，其特征在于，所述预阳极处理采用硫酸氧化法，其中，硫酸溶液的浓度为150～180g/L，铝离子的浓度为5～15g/L，氧化时间为5～10分钟。

8.根据权利要求1所述的材料的处理方法，其特征在于，所述第一前处理和所述第二前处理使用碳酸钠溶液清洗材料表面，其中，所述碳酸钠溶液的浓度为40％。

9.根据权利要求2所述的材料的处理方法，其特征在于，所述第一化学抛光处理和所述第二化学抛光处理使用硫酸和磷酸组成的混合溶液，其中，硫酸和磷酸之间的质量比为4：1。

10.根据权利要求1所述的材料的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：在所述材料的设定区域使用聚酯薄片进行遮蔽，以生成标志。

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