CN112575361A

CN112575361A - 铝合金的双重镀敷方法

Info

Publication number: CN112575361A
Application number: CN201910942500.XA
Authority: CN
Inventors: 朴淳瓘
Original assignee: S Link Co ltd
Current assignee: S Link Co ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-03-30

Abstract

本发明提供铝合金的双重镀敷方法，包括：第一单元工序，其由第一单元进行，且在铝合金的表面形成去除了污染物的第一表面；第二单元工序，其由第二单元进行，且对第一表面进行阳极氧化处理来形成一次镀敷层；图案形成单元工序，其由图案形成单元进行，且在形成有一次镀敷层的铝合金的表面刻印或切削图案来形成任意的图案；第三单元工序，其由第三单元进行，去除了且对在一次镀敷层形成图案的铝合金进行阳极氧化处理来形成二次镀敷层；以及有光泽面形成单元工序，其由有光泽面形成单元进行，且使形成有一次镀敷层或二次镀敷层的所述铝合金依次通过掩模工序、研磨工序、掩模部去除工序而在铝合金形成有光泽面。

Description

铝合金的双重镀敷方法

技术领域

本发明涉及一种铝合金的双重镀敷方法。

背景技术

所谓的铝合金，可以包括在纯铝或在纯铝中添加铜、镁、镍、锰、硅、锌等的铝合金。铝合金因其机械特性优秀、外观秀丽，可以使用于表或电子器件的框架等。

发明内容

技术问题

对铝合金而言，阳极氧化、镀敷等表面处理必不可缺。若在镀敷后执行高光切削等机械加工，则可能会发生镀敷层剥落的问题。

另一方面，镀敷或机械加工后的铝合金表面可能是没有光泽的无光泽表面。

本发明提供一种进行双重镀敷以使镀敷层在用于使形状或图案与设计值一致的高光切削等机械加工后也不会剥落的技术，并提供一种完成的铝合金的表面为有光泽状态的技术。

技术方案

本发明的铝合金的双重镀敷方法可以包括：

第一单元工序，其由第一单元进行，且在铝合金的表面形成去除了污染物的第一表面；

第二单元工序，其由第二单元进行，且对所述第一表面进行阳极氧化处理来形成一次镀敷层；

图案形成单元工序，其由图案形成单元进行，且在形成有所述一次镀敷层的所述铝合金的表面刻印或切削图案来形成任意的图案；

第三单元工序，其由第三单元进行，且对在所述一次镀敷层形成所述图案的所述铝合金进行阳极氧化处理来形成二次镀敷层；以及

有光泽面形成单元工序，其由有光泽面形成单元进行，且使形成有所述一次镀敷层或所述二次镀敷层的所述铝合金依次通过掩模工序、研磨工序、掩模部去除工序而在所述铝合金形成有光泽面。

发明的效果

本发明在执行高光切削等机械加工后，又形成二次镀敷层。从而，在提高镀敷层的覆盖力的同时，能够使镀敷层在机械加工或表面加工后也根本上不剥落而依然维持。

本发明能够双重地形成耐酸性和粘接强度优秀的氧化膜，且能够提高镀敷层的耐久性。

另一方面，形成有光泽面的本发明的有光泽面形成单元能够在完成双重镀敷处理的铝合金上形成多样的图案的有光泽面。

能够在执行表面加工处理的状态下，对掩模以外的部分执行物理或化学研磨加工。若设有有光泽面形成单元，则能够在表面加工部位以光泽形态表现多样的花纹。

若除了第一单元、第二单元、第三单元外，还设有图案形成单元或有光泽面形成单元，则不但能够进行双重镀敷，而且还能够形成多彩的表面质感和高档的有光花纹。

本发明可以具备：第一单元，其在铝合金的表面形成去除了污染物的第一表面；第二单元，其在第一表面形成一次镀敷层；图案形成单元，其将形成有一次镀敷层的铝合金机械加工为期望的形状，以使所述铝合金具有目标图案；以及第三单元，其在目标图案上形成二次镀敷层。

从而，即使通过图案形成单元执行高光切削等机械加工，也能够通过阳极氧化处理来形成耐酸性和粘接强度优秀的双重镀敷层。

另一方面，可以对由铝合金形成的最终产品进行多样的表面处理，以提高表面触感和质感。例如，可以有通过激光加工的表面处理、通过湿蚀刻的腐蚀处理、通过印刷的表面处理等。

然而，通过激光加工的表面处理因在铝合金的表面直接适用激光而存在表面的凹陷或深度较深的问题，并且，由于进行剥离表面的形式的加工，因而可能会发生腐蚀，且可能会存在因腐蚀而没有光泽，只能进行无光泽表面处理的问题。

通过蚀刻的腐蚀处理也同样可能会因表面剥离或异物及污染物而存在表面质感粗糙，只能获得无光泽表面的问题。

在通过印刷的表面处理的情况下，由于其是使油墨密合的方式，因而可能会存在难以获得有光泽面的问题。

本发明的有光泽面形成单元对按照设计值形成有图案和双重镀敷层的铝合金的表面进行激光、蚀刻、印刷等表面处理。

若设有图案形成单元或有光泽面形成单元，则能够在表面形成有光图案。

具体实施方式

本发明可以包括第一单元、第二单元、第三单元以及图案形成单元。本发明可以设有第一单元、第二单元、第三单元以及有光泽面形成单元。还可以对本发明实施除了第一至第三单元外还设有图案形成单元及有光泽面形成单元的实施例。

第一单元可以在铝合金的表面执行用于去除污染物的前处理工序。通过第一单元去除了污染物的铝合金的表面可以成为第一表面。根据本发明，由于在根本上去除一次单元的异物之后形成一次镀敷层，因而能够提高镀敷层的粘接力。

第二单元可以对铝进行阳极氧化处理，且在第一表面形成一次镀敷层。

第二单元可以在第一表面形成一次镀敷层，且可以通过阳极氧化处理来强化铝合金的表面。可以通过阳极氧化处理着色(使其上色)来成为呈彩色(color)的铝合金。阳极氧化处理是在电解液中对铝合金通电，并通过电解处理在铝合金的表面形成多孔性的阳极氧化膜的方法。通过电解处理形成的多孔性的阳极氧化膜可以成为一次镀敷层。

图案形成单元可以在通过第二单元的阳极氧化处理形成有一次镀敷层的铝合金的表面刻印或切削(Cutting)图案来形成任意的图案。

当直接使用在图案形成单元形成有图案的铝合金时，可能会存在外观失去光泽，发生腐蚀的问题。甚至，还可能在图案形成过程中一次镀敷层剥落或一次镀敷层的粘接力减弱。为防止该现象发生，有必要形成二次镀敷层。

可以执行在通过阳极氧化处理进行一次镀敷处理后的铝合金的表面刻印或切削图案来按照设计值形成图案的图案形成单元的高光切削(DIA Cutting)工序。在高光切削工序中经切削处理后的产品若直接出货，则存在被切削的部位的表面质感不佳，且腐蚀会集中于该部分之虞。

第三单元可以在图案形成于一次镀敷层的状态下形成二次镀敷层。从而，能够解决因高光切削导致一次镀敷层剥落的问题。

由于在进行图案形成单元的作业之后通过三次单元来形成二次镀敷层，因而即使一次镀敷层在形成图案时剥落，仍可以被二次镀敷层保护，至于未形成图案的一般的表面，由于形成双重的镀敷层，因而能够强化镀敷层的粘接力。

下面对各单元的工序进行详细说明。

第一单元可以从铝合金表面去除污染物，并获得作为去除了污染物的铝合金的表面的第一表面。第一单元可以依次执行一次上料工序、溶剂脱脂工序、水洗工序、蚀刻工序、水洗工序、化学砂磨工序、水洗工序、剥黑膜工序、水洗工序。就经第一单元而获得去除了杂质的清洁的第一表面的铝合金而言，可以经第二单元而在第一表面形成一次镀敷层。

第二单元可以形成对第一表面进行阳极氧化的一次镀敷层。第二单元可以由阳极氧化工序→水洗工序→密封工序→水洗工序→铝非粘着性处理工序→水洗工序→热水洗工序→干燥工序构成。

图案形成单元可以在形成有一次镀敷层的铝合金上刻印或切削图案来按照设计值机械加工为任意的图案。

第三单元可以在形成有一次镀敷层或形成有图案的铝合金形成二次镀敷层。第三单元可以由二次上料工序→溶剂脱脂工序→水洗工序→阳极氧化工序→水洗工序→密封工序→水洗工序→铝(Al)非粘着性处理工序→水洗工序→热水洗工序→干燥工序构成。

上料工序是利用治具将铝合金固定于准确的位置，以改善通过挤压过程成型的铝合金的电流动性的工序。若将在第一单元的一次上料工序利用治具固定铝合金的位置作为第一上料位置，将在第三单元的二次上料工序利用治具固定铝合金的位置作为第二位置，则第一位置与第二位置可以相同。这是为了使一次镀敷层和二次镀敷层能够在相同的条件下形成。

溶剂脱脂(Solvent Cleaning)工序是去除附着在铝合金的表面的挤压油、灰尘、指纹等油脂性污染物的作业。该工序是在常温的条件下将铝合金在异物去除用清洗液10％、硫酸(H₂SO₄)10％、水(H₂0)80％的混合溶液中浸渍1～5分钟的工序。

水洗工序是用于在短时间内去除附着在铝合金的表面的前工序的溶液的工序。使前工序的溶液在短时间内扩散来去除该前工序的溶液。为了促进溶液的扩散，进行空气搅拌、强制对流、温水水洗、喷淋水洗等。水洗工序可以在各工序的前后反复进行。

阳极氧化(Anodizing)工序利用阳极氧化法来形成镀敷层。阳极氧化工序将欲镀敷的铝合金作为阳极来通电。通过在阳极生成的氧气，铝合金的表面被氧化，从而生成由氧化铝(AL₂O₃)形成的一次或二次镀敷层。就镀敷层而言，由于硬度高，耐蚀性强，具有极少的有孔性，且可以染成多种颜色，因而可以改善染色性。铝纯度越高，越能获得美丽有光泽的镀敷层。在阳极氧化电解液的浓度170～190g/l、温度18～27℃的条件下浸渍10～55分钟。

密封工序是在阳极氧化之后填孔的作业。密封(Sealing)工序是用于进行阳极氧化的铝的封孔处理的作业，在密封液的浓度为4～6g/l、温度为高温90℃±5℃的条件下浸渍10～20分钟，且密封液的主成分为高温密封剂。

铝(Al)非粘着性处理工序是赋予非粘着性，以避免异物粘附于被涂布的铝合金的表面的作业。在变色防止用密封剂的浓度45～55cc/l、温度85～95℃的条件下，将铝合金浸渍5～20分钟。也可以通过在铝(AL)非粘着性处理工序添加燃料，以多种颜色进行涂布(Coating)处理。

蚀刻(Etching)工序通过在氢氧化钠的浓度50～60g/l、温度60℃±1℃的条件下浸渍20～100秒钟，对进行上料的铝合金进行蚀刻，以再次对其进行表面调整，蚀刻液的主成分是氢氧化钠(NaOH：98％)。

化学砂磨(Sanding)工序是用于去除金属缺陷、涂料缺陷或腻子痕迹，并赋予涂膜的平滑性及上涂与下涂的层间附着力的作业。利用化学砂磨液研磨铝合金的表面，且化学砂磨液的主成分为磷酸。

剥黑膜(Desmut)工序是用于完全清除残留在铝合金的表面的微尘的作业，在常温的条件下，在硝酸(HNO₃)70％的溶液中浸渍15～60秒钟。

热水洗工序是在经镀敷浴槽的铝合金的表面完全去除或清洗镀敷液的工序，可以在温度90℃±5℃的高温的水中清洗铝合金。

干燥工序在70℃±5℃温度的条件下将在热水洗工序完成热水洗的产品干燥预定时间。

图案形成单元可以设于第二单元的下游。图案形成单元执行为了形成一次镀敷层而进行上料的铝合金的下料(Unracking)工序，在形成有一次镀敷层的铝合金的表面刻印或切削(Cutting)图案来形成任意的图案。

第三单元对通过图案形成单元切削的部位，即，切削面面再次进行镀敷处理来形成二次镀敷层。此时，第三单元可以将通过图案形成单元切削的部位染成多种颜色。

第三单元的二次上料(Racking)工序利用治具将铝合金准确地固定于与在第一单元的一次上料工序进行固定的位置相同的位置。第三单元的溶剂脱脂工序、阳极氧化工序、密封工序、铝(Al)非粘着性处理工序、水洗工序、热水洗工序、干燥工序可以采用与第二单元相同的方法来进行作业。

若通过第三单元形成二次镀敷层，则可以在执行下料工序后，进行质检后包装并出货。

另一方面，有必要在形成有二次镀敷层的铝合金的表面形成有光泽面或带光泽的图案。当被用作电子产品等的壳体时，可能会更迫切需要确保有光泽面。作为表面处理方法，可以采用通过激光加工的花纹的形成方法和通过湿蚀刻的腐蚀处理方法以及利用印刷的花纹形成方法等，但需要改善只能进行腐蚀形式的无光泽花纹的问题，可能迫切需要实现有光泽面。

本发明在形成有一次镀敷层或二次镀敷层的状态下，利用涂装或电沉积、干膜进行掩模作业后，通过化学或物理方法对除了所述掩模部分外的其余部分执行研磨加工。从而，将由掩模部分以外的部分形成有光泽面，因而能够对多样的表面处理部一同打造多彩的形态的有光花纹。

在进行通过第一单元至第三单元的表面加工工序后，可以进行通过有光泽面形成单元的掩模工序、研磨工序以及掩模去除工序。

有光泽面形成单元依次执行形成对形成有一次镀敷层或二次镀敷层的铝合金的掩模部的掩模工序、对掩模部以外的其余表面的研磨工序、去除掩模部的掩模去除工序。

若设有有光泽面形成单元，则能够将粗糙的发线表面实现为有光泽面。无需另外的加工即可通过利用掩模部的相同的工序，在有光泽面实现另一有光泽花纹或实现另一有光泽面。

在进行用于获得一次镀敷层或二次镀敷层的第一单元至第三单元的工序的铝合金的表面执行掩模工序。

掩模工序可以通过涂装或电沉积来进行。通过掩模工序形成的掩模部扮演对表面的保护膜的角色。通过掩模工序生成的掩模部的厚度可以具有3～45μm的范围。当掩模部的厚度较薄时，可能会发生掩模部在研磨工序中剥离或脱模的现象，当厚度过厚时，则将难以进行图案形成工序或发生周边掩模部裂开等现象。

若掩模部形成于铝合金的表面，则对除了掩模部外的表面执行研磨工序。研磨工序可以包括化学研磨或物理研磨。

化学研磨方法是电解研磨，即，使12～15V的电流流经55～75℃的磷酸和硫酸液来进行加工。若进行化学研磨，则只在除了涂装或电沉积等掩模部的露出的铝合金的表面进行化学微细研磨，从而该面将形成有光的光泽面。

物理研磨是抛光，即，通过将研磨材料沾于布并使其高速旋转来对露出的加工表面进行微细的研磨，使该露出面具有有光泽面。

在化学研磨或物理研磨的情况下，因微细的表面的粗糙度的差异，将形成彼此不同的光泽表面，因而能够具有相对显著的光泽性。

若研磨工序结束，则执行去除掩模部的掩模部去除工序。可以使用玻璃去除剂不对表面造成损伤地去除掩模部。掩模部去除工序中主要使用的液体是去除剂和硝基甲烷、二氯甲烷、甲苯、丙酮及其混合物。此外，氢氧化钠可能适合用于去除利用干膜的掩模部。

由此，可以在一个铝合金中具有通过多样的表面处理而得的加工表面和通过对该加工表面进行双重处理而得的有光图案的光泽面。

Claims

1.一种铝合金的双重镀敷方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的铝合金的双重镀敷方法，其特征在于，

所述第一单元依次执行一次上料工序、溶剂脱脂工序、水洗工序、蚀刻工序、水洗工序、化学砂磨工序、水洗工序、剥黑膜工序、水洗工序，

所述第二单元依次执行阳极氧化工序、水洗工序、密封工序、水洗工序、铝非粘着性处理工序、水洗工序、热水洗工序、干燥工序，

所述第三单元依次执行二次上料工序、溶剂脱脂工序、水洗工序、阳极氧化工序、水洗工序、密封工序、水洗工序、铝非粘着性处理工序、水洗工序、热水洗工序、干燥工序。

3.根据权利要求2所述的铝合金的双重镀敷方法，其特征在于，

所述一次上料工序是利用治具将所述铝合金固定于准确的位置，以改善通过挤压过程成型的所述铝合金的电流动性的工序，

若将在所述第一单元的所述一次上料工序中利用所述治具固定所述铝合金的位置作为第一上料位置，将在所述第三单元的所述二次上料工序中利用所述治具固定所述铝合金的位置作为第二位置，则所述第一位置和所述第二位置相同。

4.根据权利要求3所述的铝合金的双重镀敷方法，其特征在于，

所述溶剂脱脂工序是去除附着在所述铝合金的表面的油脂性污染物的作业，是在常温的条件下将所述铝合金在异物去除用清洗液10％、硫酸(H₂SO₄)10％、水(H₂0)80％的混合溶液中浸渍1～5分钟的工序，

所述水洗工序是在短时间内去除附着在所述铝合金的表面的溶液的工序，所述水洗工序执行空气搅拌、强制对流、温水水洗、喷淋水洗中的至少一者，以促进所述溶液的扩散，

所述阳极氧化工序是利用阳极氧化法来形成所述一次镀敷层或二次镀敷层的工序，是将所述铝合金作为阳极来通电，且利用在所述阳极生成的氧气使所述铝合金的表面氧化的工序，所述阳极氧化工序在阳极氧化电解液的浓度170～190g/l、温度18～27℃的条件下将所述铝合金浸渍10～55分钟，

所述密封工序是用于所述阳极氧化后的铝合金的封孔处理的作业，在密封液的浓度4～6g/l、温度90℃±5℃的条件下将所述铝合金浸渍10～20分钟，

所述铝非粘着性处理工序赋予非粘着性以避免异物粘附于所述铝合金的表面，并在变色防止用密封剂的浓度45～55cc/l、温度85～95℃的条件下将所述铝合金浸渍5～20分钟，

所述蚀刻工序在氢氧化钠(NaOH)的浓度50～60g/l、温度60℃±1℃的条件下将所述铝合金浸渍20～100秒钟，并对铝合金进行蚀刻以再次进行表面调整，

所述化学砂磨工序利用包括磷酸的化学砂磨液来研磨所述铝合金的表面，

所述剥黑膜工序是用于清除残留在所述铝合金的表面的微尘的作业，所述剥黑膜工序在常温的条件下将所述铝合金浸渍于硝酸(HNO₃)70％的溶液15～60秒钟，

所述热水洗工序是在温度90℃±5℃的水中清洗所述铝合金的工序，

所述干燥工序是在70℃±5℃的温度的条件下将完成热水洗的所述铝合金干燥预定时间的工序。

5.根据权利要求3所述的铝合金的双重镀敷方法，其特征在于，

所述掩模工序通过涂装或电沉积来进行，通过所述掩模工序形成的掩模部成为所述铝表面的保护膜，且所述掩模部的厚度为3～45μm，

若所述掩模部形成于所述铝合金的表面，则对除了所述掩模部以外的所述铝合金的其余表面执行所述研磨工序，

所述研磨工序包括化学研磨或物理研磨，

所述化学研磨是使12～15V的电流流经55～75℃的磷酸和硫酸溶液来研磨除了所述掩模部以外的露出的所述铝合金的表面的工序，

所述物理研磨是将研磨材料沾于布并使其高速旋转来对除了所述掩模部外的露出的所述铝合金的表面进行抛光加工的工序，

若执行所述研磨工序，则因所述铝合金表面的粗糙度的差异而形成光泽表面，

若所述研磨工序结束，则执行去除所述掩模部的所述掩模部去除工序，

所述掩模部去除工序是利用包括去除剂、硝基甲烷、二氯甲烷、甲苯、丙酮、氢氧化钠中的至少一种的玻璃去除剂来去除所述掩模部的工序。