CN112881425B - 一种铝合金缺陷检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料检测技术领域,具体涉及一种铝合金缺陷检测方法,所述检测方法包括(1)CNC加工;(2)抛光;(3)喷砂;(4)装挂;(5)阳极氧化:按照脱脂、碱蚀、一次中和、化抛、二次中和、氧化、染色、封闭、烘干的顺序处理铝合金产品;(6)膜厚及缺陷检测。本发明方法通过控制各处理参数,在保证铝合金加工氧化效果的同时,使存在缺陷的铝合金产品上的黑线等缺陷显现,通过限定观察方法及仪器,减少技术人员观察缺陷的难度,提高缺陷的分辨率。
Description
技术领域
本发明涉及材料检测技术领域,具体涉及一种铝合金缺陷检测方法。
背景技术
3C产业是指结合电脑、通讯和消费性电子三大科技产品整合应用的资讯家电产业,自90年代后期出现后,随着半导体的发展以及网际网路的普及,3C产业也乘着数位时代的脚步,渐渐发展为世界性的新兴科技产业。轻质化是3C产品的发展方向之一,铝合金材料能够兼顾质量轻、强度高、成本低等特性,逐步成为3C产品外壳的主要材料。
3C产品对外壳的装饰性和美观度具有较高标准的要求,作为3C产品外壳材料的铝合金经过机械加工和表面处理后,不能有视觉缺陷,这也为挤压/铸造生产的铝合金型材产品品质管控带来了很大的难度。
基于此,有必要提供一种铝合金缺陷检测方法。
发明内容
针对现有3C产品对铝合金型材产品品质的要求高的问题,本发明提供一种铝合金缺陷检测方法,通过控制各处理参数,在保证铝合金加工氧化效果的同时,使存在缺陷的铝合金产品上的黑线等缺陷显现,通过限定观察方法及仪器,减少技术人员观察缺陷的难度,提高缺陷的分辨率。
一种铝合金缺陷检测方法,所述检测方法包括如下步骤:
(1)CNC加工(计算机数字化控制精密机械加工):根据降面深度,对铝合金产品进行铣削加工;
(2)抛光:先粗抛、再中抛、后精光,清洗后表面光泽度达到80~100GU;
(3)喷砂:使用120#铁砂喷砂,喷砂气压为0.4~0.8Mpa,喷枪工作压力为1.8~2.0kg/cm2;
(4)装挂:使用导电性、弹性良好的夹具固定铝合金产品;
(5)阳极氧化:按照脱脂、碱蚀、一次中和、化抛、二次中和、氧化、染色、封闭、烘干的顺序处理铝合金产品,相邻两工序之间用纯水清洗铝合金产品至少两次,氧化时控制电流为恒流90A;
(6)膜厚及缺陷检测:
膜厚:使用膜厚测试仪器准确测量膜厚,每个铝合金产品选取2个测试点组,每个测试点组包括两个测试点,且所述两个测试点的连线与夹料方向平行,对每个测试点组的两个测试结果求平均值,以两个测试点组的平均值都在12~18μm内为合格;
黑线:使用4400K光源照射铝合金产品,铝合金产品检视面距光源的距离不低于50cm,调整目视距离为25~35cm,控制铝合金产品沿检视面横向中线前后各旋转30°、沿检视面纵向中线左右各旋转30°观察铝合金产品是否存在黑线。
进一步的,所述步骤(2)抛光先使用400#3M砂纸粗抛,再使用600#3M砂纸中抛,然后使用百洁布精光,清洗后表面光泽度达到80~100GU。
进一步的,所述步骤(5)脱脂使用50~80g/L铝合金清洗剂在45~55℃下处理铝合金产品3min;
碱蚀使用50~60g/L NaOH在40~55℃下处理铝合金产品30s;
一次中和使用(200±30)g/L HNO3在室温下处理铝合金产品20~120s;
化抛使用酸液在80~95℃下处理铝合金产品60~180s,所述酸液包括重量比为3.5~4.5:1的H3PO4和H2SO4;
二次中和使用(200±20)g/L HNO3在室温下处理铝合金产品20~120s;
氧化使用(210±5)g/L H2SO4在18~23℃下处理铝合金产品,氧化速度为3min/μm;
染色使用3.3g/L染料和2.5g/L NaAC在(35±2)℃下处理铝合金产品120~180s;
封闭使用5g/L封闭剂在pH=5~7、(95±5)℃下处理铝合金产品10min。
进一步的,所述步骤(5)纯水清洗使用电导率≤100μS/cm的纯水处理10s。
进一步的,所述步骤(5)脱脂与碱蚀之间、碱蚀与一次中和之间、染色与封闭之间使用电导率100μS/cm的纯水清洗2次,每次清洗时间为10s;
一次中和与化抛之间使用电导率100μS/cm的纯水清洗1次,再使用电导率50μS/cm的纯水清洗1次,每次清洗时间为10s;
化抛与二次中和之间使用电导率100μS/cm的纯水清洗2次,再使用电导率30μS/cm的纯水清洗1次,每次清洗时间为10s;
二次中和与氧化之间、封闭与烘干之间使用电导率100μS/cm的纯水清洗1次,再使用电导率30μS/cm的纯水清洗1次,每次清洗时间为10s;
氧化与染色之间使用电导率100μS/cm的纯水清洗2次,再使用电导率30μS/cm的纯水清洗1次,每次清洗时间为10s,纯水清洗后pH>5.5。
进一步的,所述步骤(5)烘干温度为70℃。
进一步的,所述步骤(5)上一工序结束后,立刻进行纯水清洗,清洗结束后,立刻进行下一工序处理,以防试样表面产生斑纹或流浪。
进一步的,所述步骤(6)还包括:
夹心不良:目视观察铝合金产品的切断面,检查铝合金产品是否存在夹心不良;
料纹:目视观察铝合金产品的挤压线方向,检查铝合金产品是否存在牛毛状纹路;
异色:目视观察铝合金产品的挤压线方向,检查铝合金产品是否存在片状条纹;
粗糙度:使用粗糙度检测仪准确测量粗糙度,每个铝合金产品测量2次取平均值,粗糙度以0.9~1.2μm为合格。
进一步的,所述步骤(6)对膜厚及缺陷进行检测时,铝合金产品表面应无粘杂物(如灰尘、油污等),且无明显斑痕,并用酒精或纯水擦拭。
本发明的有益效果在于,
本发明提供的铝合金缺陷检测方法,综合考虑了阳极氧化膜对铝合金产品的保护、美化作用和对缺陷的遮蔽作用,通过控制各步骤参数,特别是黑线检测的光源、目距等参数,限定膜厚12~18μm,在保证产品质量和美观的基础上达到铝合金缺陷清楚显示、容易辨别的技术效果。
阳极氧化时夹具和铝合金产品表面会快速产生氧化膜,在此过程中产品与工件稍有松动便会改变触点位置,阻碍电流流通,导致接触不良烧毁产品,本发明使用导电性、弹性良好的夹具固定铝合金产品可有效避免该种情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为膜厚检测时测试点组分组示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,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,都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种铝合金缺陷检测方法,所述检测方法包括如下步骤:
(1)CNC加工:首先在经时效处理后的铝合金产品的一角用打标机或刻字笔刻上标号,然后根据降面深度对铝合金产品进行铣削加工;
(2)抛光:先使用400#3M砂纸粗抛,再使用600#3M砂纸中抛,然后使用百洁布精光,清洗后表面光泽度达到80GU;
(3)喷砂:使用120#铁砂喷砂,喷砂气压为0.4Mpa,喷枪工作压力为1.8kg/cm2;
(4)装挂:使用导电性、弹性良好的夹具固定铝合金产品,每挂挂6个铝合金产品;
(5)阳极氧化:如表1所示,按照脱脂、碱蚀、一次中和、化抛、二次中和、氧化、染色、封闭、烘干的顺序处理铝合金产品,相邻两工序之间用纯水清洗铝合金产品至少两次,氧化时控制电流为恒流90A,染色液定期更换;
上一工序结束后,立刻进行纯水清洗,清洗结束后,立刻进行下一工序处理,以防试样表面产生斑纹或流浪;
(6)膜厚及缺陷检测:检测时,铝合金产品表面应无粘杂物(如灰尘、油污等),且无明显斑痕,并用酒精或纯水擦拭;
膜厚:使用膜厚测试仪器准确测量膜厚,检测时电子仪器测头要平整接触铝型材表面,不可用力过猛,听到声音即可取消用力,如图1所示,每个铝合金产品选取2个测试点组,第一测试点组包括测试点1和测试点3,第二测试点组包括测试点2和测试点4,测试点1和测试点3的连线、测试点2和测试点4的连线分别与夹料方向平行,对每个测试点组的两个测试结果求平均值,以两个测试点组的平均值都在12~18μm内为合格;
黑线:使用4400K光源照射铝合金产品,铝合金产品检视面距光源的距离为50cm,调整目视距离为25cm,控制铝合金产品沿检视面横向中线前后各旋转30°、沿检视面纵向中线左右各旋转30°观察铝合金产品是否存在黑线,存在则记入不良明细;
料纹:目视观察铝合金产品的挤压线方向,检查铝合金产品是否存在牛毛状纹路,存在则记入不良明细;
异色:目视观察铝合金产品的挤压线方向,检查铝合金产品是否存在片状条纹,存在则记入不良明细;
粗糙度:使用粗糙度检测仪准确测量粗糙度,每个铝合金产品测量2次取平均值,粗糙度以0.9~1.2μm为合格。
实施例2
一种铝合金缺陷检测方法,所述检测方法包括如下步骤:
(1)CNC加工:首先在经时效处理后的铝合金产品的一角用打标机或刻字笔刻上标号,然后根据降面深度对铝合金产品进行铣削加工;
(2)抛光:先使用400#3M砂纸粗抛,再使用600#3M砂纸中抛,然后使用百洁布精光,清洗后表面光泽度达到100GU;
(3)喷砂:使用120#铁砂喷砂,喷砂气压为0.8Mpa,喷枪工作压力为2.0kg/cm2;
(4)装挂:使用导电性、弹性良好的夹具固定铝合金产品,每挂挂6个铝合金产品;
(5)阳极氧化:如表1所示,按照脱脂、碱蚀、一次中和、化抛、二次中和、氧化、染色、封闭、烘干的顺序处理铝合金产品,相邻两工序之间用纯水清洗铝合金产品至少两次,氧化时控制电流为恒流90A,染色液定期更换;
上一工序结束后,立刻进行纯水清洗,清洗结束后,立刻进行下一工序处理,以防试样表面产生斑纹或流浪;
(6)膜厚及缺陷检测:检测时,铝合金产品表面应无粘杂物(如灰尘、油污等),且无明显斑痕,并用酒精或纯水擦拭;
膜厚:使用膜厚测试仪器准确测量膜厚,检测时电子仪器测头要平整接触铝型材表面,不可用力过猛,听到声音即可取消用力,如图1所示,每个铝合金产品选取2个测试点组,第一测试点组包括测试点1和测试点3,第二测试点组包括测试点2和测试点4,测试点1和测试点3的连线、测试点2和测试点4的连线分别与夹料方向平行,对每个测试点组的两个测试结果求平均值,以两个测试点组的平均值都在12~18μm内为合格;
黑线:使用4400K光源照射铝合金产品,铝合金产品检视面距光源的距离为70cm,调整目视距离为35cm,控制铝合金产品沿检视面横向中线前后各旋转30°、沿检视面纵向中线左右各旋转30°观察铝合金产品是否存在黑线,存在则记入不良明细;
料纹:目视观察铝合金产品的挤压线方向,检查铝合金产品是否存在牛毛状纹路,存在则记入不良明细;
异色:目视观察铝合金产品的挤压线方向,检查铝合金产品是否存在片状条纹,存在则记入不良明细;
粗糙度:使用粗糙度检测仪准确测量粗糙度,每个铝合金产品测量2次取平均值,粗糙度以0.9~1.2μm为合格。
实施例3
一种铝合金缺陷检测方法,所述检测方法包括如下步骤:
(1)CNC加工:首先在经时效处理后的铝合金产品的一角用打标机或刻字笔刻上标号,然后根据降面深度对铝合金产品进行铣削加工;
(2)抛光:先使用400#3M砂纸粗抛,再使用600#3M砂纸中抛,然后使用百洁布精光,清洗后表面光泽度达到90GU;
(3)喷砂:使用120#铁砂喷砂,喷砂气压为0.6Mpa,喷枪工作压力为1.9kg/cm2;
(4)装挂:使用导电性、弹性良好的夹具固定铝合金产品,每挂挂6个铝合金产品;
(5)阳极氧化:如表1所示,按照脱脂、碱蚀、一次中和、化抛、二次中和、氧化、染色、封闭、烘干的顺序处理铝合金产品,相邻两工序之间用纯水清洗铝合金产品至少两次,氧化时控制电流为恒流90A,染色液定期更换;
上一工序结束后,立刻进行纯水清洗,清洗结束后,立刻进行下一工序处理,以防试样表面产生斑纹或流浪;
(6)膜厚及缺陷检测:检测时,铝合金产品表面应无粘杂物(如灰尘、油污等),且无明显斑痕,并用酒精或纯水擦拭;
膜厚:使用膜厚测试仪器准确测量膜厚,检测时电子仪器测头要平整接触铝型材表面,不可用力过猛,听到声音即可取消用力,如图1所示,每个铝合金产品选取2个测试点组,第一测试点组包括测试点1和测试点3,第二测试点组包括测试点2和测试点4,测试点1和测试点3的连线、测试点2和测试点4的连线分别与夹料方向平行,对每个测试点组的两个测试结果求平均值,以两个测试点组的平均值都在12~18μm内为合格;
黑线:使用4400K光源照射铝合金产品,铝合金产品检视面距光源的距离为60cm,调整目视距离为30cm,控制铝合金产品沿检视面横向中线前后各旋转30°、沿检视面纵向中线左右各旋转30°观察铝合金产品是否存在黑线,存在则记入不良明细;
料纹:目视观察铝合金产品的挤压线方向,检查铝合金产品是否存在牛毛状纹路,存在则记入不良明细;
异色:目视观察铝合金产品的挤压线方向,检查铝合金产品是否存在片状条纹,存在则记入不良明细;
粗糙度:使用粗糙度检测仪准确测量粗糙度,每个铝合金产品测量2次取平均值,粗糙度以0.9~1.2μm为合格。
表1阳极氧化参数表
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种铝合金缺陷检测方法,其特征在于,所述检测方法包括如下步骤:
(1)CNC加工:根据降面深度,对铝合金产品进行铣削加工;
(2)抛光:先粗抛、再中抛、后精光,清洗后表面光泽度达到80~100GU;
(3)喷砂:使用120#铁砂喷砂,喷砂气压为0.4~0.8Mpa,喷枪工作压力为1.8~2.0kg/cm2;
(4)装挂:使用导电性、弹性良好的夹具固定铝合金产品;
(5)阳极氧化:按照脱脂、碱蚀、一次中和、化抛、二次中和、氧化、染色、封闭、烘干的顺序处理铝合金产品,相邻两工序之间用纯水清洗铝合金产品至少两次,氧化时控制电流为恒流90A;
脱脂使用50~80g/L铝合金清洗剂在45~55℃下处理铝合金产品3min;
碱蚀使用50~60g/L NaOH在40~55℃下处理铝合金产品30s;
一次中和使用200±30g/L HNO3在室温下处理铝合金产品20~120s;
化抛使用酸液在80~95℃下处理铝合金产品60~180s,所述酸液包括重量比为3.5~4.5:1的H3PO4和H2SO4;
二次中和使用200±20g/L HNO3在室温下处理铝合金产品20~120s;
氧化使用210±5g/L H2SO4在18~23℃下处理铝合金产品,氧化速度为3min/μm;
染色使用3.3g/L染料和2.5g/L NaAC在35±2℃下处理铝合金产品120~180s;
封闭使用5g/L封闭剂在pH=5~7、95±5℃下处理铝合金产品10min;
(6)膜厚及缺陷检测:
膜厚:使用膜厚测试仪器准确测量膜厚,每个铝合金产品选取2个测试点组,每个测试点组包括两个测试点,且所述两个测试点的连线与夹料方向平行,对每个测试点组的两个测试结果求平均值,以两个测试点组的平均值都在12~18μm内为合格;
黑线:使用4400K光源照射铝合金产品,铝合金产品检视面距光源的距离不低于50cm,调整目视距离为25~35cm,控制铝合金产品沿检视面横向中线前后各旋转30°、沿检视面纵向中线左右各旋转30°观察铝合金产品是否存在黑线。
2.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(2)抛光先使用400#3M砂纸粗抛,再使用600#3M砂纸中抛,然后使用百洁布精光,清洗后表面光泽度达到80~100GU。
3.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(5)纯水清洗使用电导率≤100μS/cm的纯水处理10s。
4.如权利要求3所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(5)脱脂与碱蚀之间、碱蚀与一次中和之间、染色与封闭之间使用电导率100μS/cm的纯水清洗2次,每次清洗时间为10s;
一次中和与化抛之间使用电导率100μS/cm的纯水清洗1次,再使用电导率50μS/cm的纯水清洗1次,每次清洗时间为10s;
化抛与二次中和之间使用电导率100μS/cm的纯水清洗2次,再使用电导率30μS/cm的纯水清洗1次,每次清洗时间为10s;
二次中和与氧化之间、封闭与烘干之间使用电导率100μS/cm的纯水清洗1次,再使用电导率30μS/cm的纯水清洗1次,每次清洗时间为10s;
氧化与染色之间使用电导率100μS/cm的纯水清洗2次,再使用电导率30μS/cm的纯水清洗1次,每次清洗时间为10s,纯水清洗后pH>5.5。
5.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(5)烘干温度为70℃。
6.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(5)上一工序结束后,立刻进行纯水清洗,清洗结束后,立刻进行下一工序处理。
7.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(6)还包括:
夹心不良:目视观察铝合金产品的切断面,检查铝合金产品是否存在夹心不良;
料纹:目视观察铝合金产品的挤压线方向,检查铝合金产品是否存在牛毛状纹路;
异色:目视观察铝合金产品的挤压线方向,检查铝合金产品是否存在片状条纹;
粗糙度:使用粗糙度检测仪准确测量粗糙度,每个铝合金产品测量2次取平均值,粗糙度以0.9~1.2μm为合格。
8.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述步骤(6)对膜厚及缺陷进行检测时,铝合金产品表面应无粘杂物,且无明显斑痕,并用酒精或纯水擦拭。
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