发明内容
有鉴于此,有必要提供一种无损清洗含铝工件的方法。
一种清洗含铝工件的清洗方法,含铝工件具有第一光泽度,方法包括:
使用第一溶液清洗含铝工件,以去除含铝工件表面的脏污;及
使用第二溶液清洗经第一溶液清洗后的含铝工件,以去除含铝工件表面剩余的脏污,且使经第二溶液清洗后的含铝工件具有第二光泽度,第二光泽度与第一光泽度的公差范围为0~±5GU;
其中,第一溶液中包含第一清洗剂,第一清洗剂包含有机磷酸,第一溶液的pH值小于第二溶液的pH值。
在本申请一些实施方式中,有机磷酸选自羟基乙叉二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四甲叉膦酸及二乙烯三胺五甲叉膦酸中的至少一种。
在申请一些实施方式中,第二溶液包含第二清洗剂。
在申请一些实施方式中,第二清洗剂的pH值的范围为2~4,第二清洗剂在第二溶液中的质量分数范围为5%~15%。
在申请一些实施方式中,第一清洗剂的pH值的范围为1~3,第一清洗剂在第一溶液中的质量分数的范围为10%~20%。
在本申请一些实施方式中,第一清洗剂的pH值小于第二清洗剂的pH值。
在本申请一些实施方式中,采用第一溶液清洗时的温度的范围为75℃~85℃。
在本申请一些实施方式中,第一清洗剂还包括第一酸,第一酸选自草酸、酒石酸、柠檬酸、丙二酸、抗坏血酸以及马来酸中的至少一种;第二清洗剂还包括第二酸,第二酸选自草酸、酒石酸、柠檬酸、丙二酸、抗坏血酸以及马来酸中的至少一种。
在本申请一些实施方式中,第一酸在第一清洗剂中的质量分数的范围为5%~15%。
在本申请一些实施方式中,第二酸在第二清洗剂中的质量分数的范围为5%~30%。
在本申请一些实施方式中,清洗方法还包括:在含铝工件使用第一溶液清洗之前,对含铝工件进行喷砂处理。
在本申请一些实施方式中,有机磷酸在第一清洗剂中的浓度范围为5%-15%。
在本申请一些实施方式中,第一清洗剂还包括表面活性剂,表面活性剂在第一清洗剂中的质量分数的范围为5%~10%。
本申请提供的清洗方法,通过包含有机磷酸的第一溶液对含铝工件进行第一次清洗,去除含铝工件表面部分脏污;再通过第二溶液对含铝工件进行第二次清洗,去除含铝工件表面剩余部分脏污。其中,通过控制第一清洗剂与第二清洗剂的pH值以及第一清洗剂与第二清洗剂分别在第一溶液以及第二溶液中的浓度范围,达到对含铝工件的无损清洗。
如下具体实施方式将进一步说明本申请。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点,下面结合具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式,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方式,都属于本申请保护的范围。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的所有的和任意的组合。
本申请实施例提供一种清洗含铝工件的清洗方法,含铝工件在未经过清洗之前具有第一光泽度。清洗含铝工件的方法包括步骤S1-S2。
步骤S1:使用第一溶液清洗含铝工件,以去除含铝工件表面的脏污。其中,第一溶液中包含第一清洗剂,第一清洗剂包含有机磷酸,第一清洗剂的pH值的范围为1~3,第一清洗剂在第一溶液中的质量分数的范围为10%~20%。
第一溶液可以由第一清洗剂稀释之后形成,通过控制第一清洗剂的pH值的范围以及第一清洗剂在第一溶液中的质量分数范围,可以调节第一溶液的pH值以及有机磷酸在第一溶液中的浓度。第一清洗剂中的有机磷酸具有粘滞性,且可附着在含铝工件表面,防止含铝工件被腐蚀。在清洗过程中,有机磷酸进入位于含铝工件表面的砂粒之间并包裹砂粒,分离含铝工件与砂粒,从而将含铝工件表面的大部分脏污去除掉。
有机磷酸可以选自羟基乙叉二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四甲叉膦酸以及二乙烯三胺五甲叉膦酸中的至少一种。
使用第一清洗溶液清洗含铝工件时的温度范围可以为75℃~85℃。在本申请的一些实施例中,使用第一清洗溶液清洗含铝工件时的温度可以是78℃、80℃、82℃。合适的温度范围,有利于加速有机磷酸的运动,从而快速包覆砂粒,以分离砂粒与含铝工件。
第一清洗剂中还可以包括第一酸,第一酸为酸性较弱的酸,可以用于调节第一清洗剂的pH值范围为1~3。在去除砂粒的同时,第一酸可以去除含铝工件表面的其他脏污,例如氧化层、划痕等,以降低含铝工件表面的光泽度,从而节约工序以及时间,降低成本;又可以避免因酸性太强而腐蚀含铝工件。
第一酸可以选自草酸、酒石酸、柠檬酸、丙二酸、抗坏血酸以及马来酸中的至少一种。
第一酸在第一清洗剂中的质量分数为的范围为5%~15%。在一些实施例中,第一酸在第一清洗剂中的质量分数可以为7%、9%、13%。
在一些实施方式中,第一清洗剂中还可以包括表面活性剂,表面活性剂包括但不限于椰油酸二乙醇酰胺,异丙醇,烯基磺酸钠和葡萄糖酸钠中的至少一种。表面活性剂用于降低第一溶液的表面张力,以促进第一溶液中的有机磷酸包覆含铝工件表面的砂粒;同时表面活性剂可在有机磷酸包裹砂粒的外围形成胶束,有助于砂粒从含铝工件表面脱离,提高清洗效率。
表面活性剂在第一清洗剂中的质量分数的范围可以为5%~10%。在一些实施方式中,表面活性剂在第一清洗剂中的质量分数可以是6%、7%、8%。
在一些实施方式中,在清洗过程中,还可以通过与机械搅拌、超声振动等方式配合,以加速砂粒从含铝工件表面的脱落。
在一些实施方式中,在含铝工件使用第一溶液清洗之前,对含铝工件进行喷砂处理,以增加含铝工件的表面粗糙度,更利于含铝工件在后续的阳极氧化反应中形成的成型孔之间具有各向异性,利于其他材料(例如塑胶)与含铝工件的结合力。
步骤S2:使用第二溶液清洗经第一溶液清洗后的含铝工件,以去除含铝工件表面剩余的脏污,且使经第二溶液清洗后的含铝工件具有第二光泽度,第二光泽度与第一光泽度的公差范围为0~±5GU。其中,第二溶液包含第二清洗剂,第二清洗剂的pH值的范围为2~4,第二清洗剂在第二溶液中的质量分数的范围为5%~15%。第二溶液的pH值小于第一溶液的pH值。
第二溶液可以由第二清洗剂稀释之后形成,通过控制第二清洗剂的pH值的范围以及第二清洗剂在第二溶液中的质量分数范围,可以调节第二溶液的pH值。第二溶液用于去除经过第一溶液清洗后的含铝工件表面剩余的脏污,第二溶液相比于第一溶液具有稍弱的清洗效果,在清洗剩余脏污的基础上,还能不破坏含铝工件的由喷砂造成的粗糙结构,提高了含铝工件的光泽保持度,以使清洗后的含铝工件表面的第二光泽度与清洗之前的第一光泽度的公差范围为0~±5GU。
在一些实施方式中,第二清洗剂中还可以包括第二酸,第二酸为酸性较弱的酸,可以用于调节第二清洗剂的pH值为2~4。第二酸可以进一步去除含铝工件表面的其他脏污,以进一步降低含铝工件表面的光泽度,从而节约工序以及时间,降低成本;又可以避免因酸性太强而腐蚀含铝工件。
第二酸选自草酸、酒石酸、柠檬酸、丙二酸、抗坏血酸以及马来酸中的至少一种。
第二酸在第二清洗剂中的质量分数的范围为5%~30%。在一些实施例中,第二酸在第二清洗剂中的质量分数可以为8%、13%、23%。
在一些实施方式中,第一清洗剂的pH值小于第二清洗剂的pH值。
在一些实施方式中,第二清洗剂中还可以包括表面活性剂,表面活性剂包括但不限于壬基酚聚氧乙烯醚,三乙醇胺和烯基磺酸鈉中的至少一种。表面活性剂用于降低第二溶液的表面张力,以促进第二溶液与含铝工件表面接触。
以下通过具体的实施例来对本申请进行说明。
实施例1-1至实施例1-4
提供第一溶液,第一溶液中包括第一清洗剂,第一清洗剂中包括质量分数分别为10%的有机磷酸、10%的草酸和10%的表面活性剂,其中,实施例1-1至实施例1-4中的有机磷酸分别为羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸以及二乙烯三胺五甲叉膦酸,实施例1-1至1-4中第一清洗剂的pH值均为2,第一清洗剂在第一溶液中的质量分数为10%。将待清洗的含铝工件置于75℃的第一溶液中进行清洗7min后取出。
提供第二溶液,第二溶液包括第二清洗剂,第二清洗剂中包括质量分数分别为5%的酒石酸、5%的草酸和5%的表面活性剂,第二清洗剂的pH值均为4,第二清洗剂在第二溶液中的质量分数均为8%。将经过第一溶液清洗后的含铝工件置于75℃的第二溶液中进行清洗4min后取出。
测试经过第二溶液清洗后的含铝工件的光泽度、移除量以及外观。
对比例1-1
与实施例1-1不同的是:第一清洗剂中还包括质量分数为30%的柠檬酸,第一清洗剂的pH值为0.5。同时,对比例1-1中的含铝工件不经过第二溶液的清洗。
对比例1-2
与实施例1-1不同的是:第一清洗剂中不包含有机磷酸,包含质量分数为30%的柠檬酸,草酸的质量分数为5%,第一清洗剂的pH值为1。同时,对比例1-2中的含铝工件不经过第二溶液的清洗。
对比例1-3
与实施例1-1不同的是:第一清洗剂中不包含有机磷酸,包含质量分数为10%的硫酸,第一清洗剂的pH值为0.1。第二清洗剂中草酸的质量分数为5%,第二清洗剂的pH值为1。
对比例1-4
与实施例1-1不同的是:第一清洗剂中不包含有机磷酸,包含质量分数为5%的柠檬酸,不包含草酸,第一清洗剂的pH值为5。第二清洗剂中无酒石酸,含有质量分数为10%的氢氧化钠,第二清洗剂的pH值为12。
对比例1-5
与实施例1-1不同的是:仅经过第一步清洗步骤,未经过第一步清洗步骤。
请参阅表1,为实施例1-1至1-4以及对比例1-1至1-5的主要区别条件以及测试结果。
表1
从表1的测试结果可以看出:实施例1-1至1-4均是采用两步法清洗含铝工件,同时采用分别包含的氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸与羟基乙叉二磷酸等有机磷酸的第一清洗剂清洗含铝工件,得到清洗后的含铝工件表面的光泽度在清洗前后的差异小,能够稳定含铝工件的光泽度;同时含铝工件表面的移除量小,含铝工件表面均匀无异物,良品率高。
对比实施例1-1至1-4与对比例1-1至1-2,对比例1-1至1-2均是采用一步法清洗含铝工件。采用一步法清洗含铝工件,前后光泽度(即第一光泽度与第二光泽度)相差较大,不能稳定含铝工件的光泽度;并且含铝工件表面的移除量大,经过对比例1-1清洗后的含铝工件表面有点状、条状异色。
对比实施例1-1至1-4与对比例1-3至1-4,对比例1-3至1-4虽然采用两步法清洗含铝工件,但是,在第一步清洗含铝工件时,第一清洗剂中不含有机磷酸,且对比例1-3第一步清洗时含有强酸(硫酸),对比例1-4第二步清洗时含有强碱(氢氧化钠),均不能稳定含铝工件的光泽度;并且含铝工件表面的移除量进一步加大,腐蚀含铝工件的表面。
对比实施例1-1至1-4与对比例1-5,对比例1-5采用一步法清洗含铝工件,但是在清洗时,不含其他酸,清洗后的含铝工件还有一些脏污残留,清洗后的外观良率较低。
实施例2-1至实施例2-4
提供第一溶液,第一溶液中包括第一清洗剂,第一清洗剂中包括有机磷酸,其中,实施例2-1至2-4中的有机磷酸分别为质量分数为5%的羟基乙叉二膦酸、15%的羟基乙叉二膦酸、5%的氨基三甲叉膦酸以及15%的乙二胺四甲叉膦酸。第一清洗剂中还包括质量分数为5%的草酸和5%的表面活性剂,实施例2-1至2-4中第一清洗剂的pH值分别为3、1、3、1,第一清洗剂在第一溶液中的质量分数为10%。将待清洗的含铝工件置于85℃的第一溶液中进行清洗6min后取出。
提供第二溶液,第二溶液包括第二清洗剂,第二清洗剂中包括质量分数分别为5%的酒石酸、5%的草酸和5%的表面活性剂,第二清洗剂的pH值为4,第二清洗剂在第二溶液中的质量分数为8%。将经过第一溶液清洗后的含铝工件置于75℃的第二溶液中进行清洗4min后取出。
测试经过第二溶液清洗后的含铝工件的光泽度、移除量以及外观。
对比例2-1
与实施例2-1不同的是:第一清洗剂中不包含有机磷酸,包含质量分数为5%的硫酸,第一清洗剂的pH值为0.1。
对比例2-2
与实施例2-1不同的是:第一清洗剂中不包含有机磷酸,包含质量分数为5%的氢氧化钠,第一清洗剂的pH值为12。
请参阅表2,为实施例2-1至2-4的主要区别条件以及测试结果。
表2
从表2的测试结果可以看出:在第一清洗剂的pH值允许的范围内,光泽度的变化能在±3GU内,可满足制程需求。其中,pH值过低,光泽度波动大,移除量增高;pH值过高,移除量会上升,光泽度差异也更大。
对比对比例2-1至2-2,第一清洗剂中不包含有机磷酸,包含强酸或强碱时,移除量会上升,且含铝工件表面腐蚀严重。
实施例3-1至实施例3-2
提供第一溶液,第一溶液中包括第一清洗剂,第一清洗剂中包括有机磷酸,其中,实施例3-1至3-2中的有机磷酸均为质量分数为10%的羟基乙叉二膦酸。第一清洗剂中还包括质量分数为10%的草酸和2%的表面活性剂,实施例3-1至3-2中第一清洗剂的pH值均为2,第一清洗剂在第一溶液中的质量分数为10%。将待清洗的含铝工件置于75℃的第一溶液中进行清洗5min后取出。
提供第二溶液,第二溶液包括第二清洗剂,实施例3-1中的第二清洗剂中包括质量分数为10%的酒石酸、10%的草酸和5%的表面活性剂,第二清洗剂的pH值为3,第二清洗剂在第二溶液中的质量分数为8%;实施例3-2中的第二清洗剂中包括质量分数为15%的酒石酸、15%的草酸和5%的表面活性剂,第二清洗剂的pH值为2,第二清洗剂在第二溶液中的质量分数为8%。将经过第一溶液清洗后的含铝工件置于70℃的第二溶液中进行清洗3min后取出。
测试经过第二溶液清洗后的含铝工件的光泽度、移除量以及外观。
请参阅表3,为实施例3-1至3-2的主要区别条件以及测试结果。
表3
从表3的测试结果可以看出:在第二清洗剂的pH值允许的范围内,光泽度的变化能在±3GU内,含铝工件表面的移除量小,表面均匀无异物,良品率高,可满足制程需求。
实施例4-1至实施例4-4
提供第一溶液,第一溶液中包括第一清洗剂,第一清洗剂中包括有机磷酸,其中,实施例4-1至4-4中的有机磷酸均为质量分数为10%的羟基乙叉二膦酸。第一清洗剂中还均包括质量分数为10%的草酸和10%的表面活性剂,实施例4-1至4-4中第一清洗剂的pH值均为2,实施例4-1至4-4中的第一清洗剂在第一溶液中的质量分数分别为15%、20%、10%、10%。将待清洗的含铝工件置于85℃的第一溶液中进行清洗5min后取出。
提供第二溶液,第二溶液包括第二清洗剂,第二清洗剂均包括酒石酸、草酸以及表面活性剂。其中,实施例4-1至4-4中酒石酸的质量分数分别为10%、15%、5%、5%,草酸的质量分数分别为10%、15%、5%、5%,表面活性剂的质量分数均为5%,第二清洗剂的pH值分别为3、2、4、4,第二清洗剂在第二溶液中的质量分数分别为8%、8%、10%、12%。将经过第一溶液清洗后的含铝工件置于80℃的第二溶液中进行清洗3min后取出。
测试经过第二溶液清洗后的含铝工件的光泽度、移除量以及外观。
请参阅表4,为实施例4-1至4-4的主要区别条件以及测试结果。
表4
从表4的测试结果可以看出:在第二清洗剂的pH值允许的范围内,酒石酸、草酸的含量变化对清洗后的含铝工件的光泽度的变化控制在±3GU内,含铝工件表面的移除量小,表面均匀无异物,良品率高,可满足制程需求。
本申请提供的清洗方法,通过包含有机磷酸的第一溶液对含铝工件进行第一次清洗,去除含铝工件表面部分脏污;再通过第二溶液对含铝工件进行第二次清洗,去除含铝工件表面剩余部分脏污。其中,通过控制第一清洗剂与第二清洗剂的pH值以及第一清洗剂与第二清洗剂分别在第一溶液以及第二溶液中的浓度范围,达到对含铝工件的无损清洗。
以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。