CN113293389A - 应用于铝合金的电化学表面处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于铝合金的电化学表面处理工艺，包括：预处理：设置一处理池，于处理池中加入处理液，并加热至40‑45℃；将需处理的工件经过初洗液进行清洗之后再用清水进行二次清洗，取出晾干之后放入处理池中浸泡1‑3mi n；取出经过处理液浸泡的工件，用清水洗净之后放入烘干机内进行烘干，烘干温度为80‑100℃，时间为40‑100s；电铸槽内设置有电极板，所述电极板设置于工件需要处理面一侧，且与负极电连接，启动电源，处理时长1‑3mi n；取出工件放入清水中冲洗；其中，工件与正极连接，所述电极板与负极连接；所述被处理工件上具有至少两个加工面；所述电极板上具有分别与两个加工面平行设置的贴合面。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金表面处理领域，具体来说，是一种应用于铝合金的电化学表面处理工艺。
背景技术
目前笔记本电脑外壳需要一定的刚度要求，通常采用铝合金通过冲压或其他成型方式加工而成；
其表面需要再次加工用以形成不同的表面效果，其加工方式通常采用酸或碱对其表面进行蚀刻，由于铝合金面板中的铝极易在空气中氧化形成氧化膜，在蚀刻工艺进行时，极易形成气泡造成外观缺陷，需要对其进行预处理；
以及，在成型过程中工件会产生诸多表面瑕疵，通常的处理方式为通过人工进行打磨；
人工打磨首先需要耗费极大的人力成本，再者也具有极大的不稳定性，因打磨造成的报废率较高；
并且，打磨过程中会产生大量的含铝粉尘对人体的呼吸系统造成危害，同时打磨车间内含铝粉尘聚集，如遇静电极易发生尘爆，具有极高的安全隐患；
急需对铝合金零部件的表面缺陷处理工艺进行改进。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种应用于铝合金的电化学表面处理工艺。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种应用于铝合金的电化学表面处理工艺，其特征在于：包括：
预处理：
设置一处理池，于处理池中加入处理液，并加热至40-45℃；
将需处理的工件经过初洗液进行清洗之后再用清水进行二次清洗，取出晾干之后放入处理池中浸泡1-3min；
取出经过处理液浸泡的工件，用清水洗净之后放入烘干机内进行烘干，烘干温度为80-100℃，时间为40-100s；
表面处理：
电铸液配置，按工艺比例于电铸槽内配置好电铸液；
工艺参数调整，按工艺要求将输入电流的电压值和电流值进行调整。
将经过预处理的工件浸入电铸液中，且与正极电连接；
电铸槽内设置有电极板，所述电极板设置于工件需要处理面一侧，且与负极电连接，启动电源，处理时长1-3min；
取出工件放入清水中冲洗；
其中，工件与正极连接，所述电极板与负极连接；
所述被处理工件上具有至少两个加工面；
所述电极板上具有分别与两个加工面平行设置的贴合面。
进一步限定，表面处理为工件表面伤痕处理或表面成型处理。
进一步限定，所述处理液中溶剂为水，其中包含各组分分别为：
硝酸45g/L；
盐酸25g/L；
双氧水45g/L；
乙醇45g/L。
进一步限定，所述初洗液为氢氧化钠溶液，其中氢氧化钠浓度为5-10g/L。
进一步限定，所述电铸液包括组分如下：
氢氧化钠20-35g/L；
碳酸钠20-30g/L；
丙三醇占总质量的11-20％。
进一步限定，所述电铸液的配比步骤为：
预先在电铸槽内加入标定量的水，再将氢氧化钠逐量投入，待氢氧化钠完全溶解之后逐量投入碳酸钠，并同步升温搅拌；
待温度升高至50℃时，停止加热，加入丙三醇并同步搅拌；
再次加热至60℃，并保温处理，制得电铸液。
进一步限定，所述加工面为平面或曲面。
进一步限定，两个所述加工面位于不同平面上。
进一步限定，两个所述加工面相连接。
进一步限定，所述贴合面上设置有由凹陷结构或凸状结构构成的花纹。
本发明的有益效果是：
工件预处理工序主要包括采用初洗液进行清洗以及用处理液进行浸泡；
其中，初洗液主要用于对工件表面的污垢进行去除以及与氧化膜进行预反应；
处理液用于对氧化膜进行进一步处理，去除氧化膜；
其中，初洗液采用氢氧化钠溶液，通过氢氧化钠浸泡3-7min之后用清水冲洗洗净，再干燥处理；
而后，将经过初洗液处理的工件放入处理液中，氧化膜与初洗液进行初步反应之后再与处理液进行二次反应被溶解，能够有效对工件表面的氧化膜进行清除，避免其在后期蚀刻工艺进行时对其外观造成不利影响；
工件置于电铸槽内且与正极连接，并设置与负极连接的电极板，通电后利用电极板使工件需处理面表面的金属离子定向扩散，根据损伤程度来调整处理时间，通过该方案，能够有效避免传统打磨工艺所存在的问题；
电铸液由氢氧化钠、碳酸钠和丙三醇与水调制而成；
其中，氢氧化钠在处理过程中对工件表面起到点蚀作用，丙三醇经过搅拌均匀之后与水混溶，能够使氢氧化钠在电铸液中呈分布均匀的游离状态，使零部件表面光洁度提高；
碳酸钠能够起到平衡酸碱度，起到缓蚀作用；
其中，电极板面向工件一侧的表面形状与工件需处理面的外形吻合，电极板上具有多个面，能够在处理异形工件时，与异形工件的多个面之间距离相等，对多个面之间的处理程度相同；
存在于电极上的多个贴合面，分别于存在于被处理工件上的多个加工面平行设置，在处理过程中能够使被处理工件上的多个加工面与电极之间的距离相等，使被处理工件的多个加工面的金属离子扩散速度一致，以形成与电极贴合面相符的状态；
另，电极上的两个贴合面之间，将会形成凸起或凹陷，或者于贴合面上设置凹陷结构形成凹陷，或凸状结构形成凸起，凹陷结构和凸状结构可以为连续的线状结构或不连续的点状结构或为连续的线状结构与不连续的点状结构的结合体；
其中：
凸起的地方将处于一种活化状态，被处理工件对应于凸起的位置表面金属离子扩散速度较大；
凹陷的地方将处于一种钝化状态，被处理工件对应于凹陷的位置表面金属离子扩散速度较小；
被处理工件表面金属离子扩散速度计算公式如下：
式中：
V＝金属离子扩散速度
D＝金属离子扩散系数
a＝黏性液膜厚度
c＝溶液与阳极界面上物质的浓度
c0＝溶液中物质的浓度
本技术方案能够使被处理工件的多个不在同一平面上的加工面得到统一的处理程度，且能够在多个加工面之间构成的凸起或凹陷的部位进行区分处理。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种应用于铝合金的电化学表面处理工艺，其特征在于：包括：
预处理：
设置一处理池，于处理池中加入处理液，并加热至40-45℃；
将需处理的工件经过初洗液进行清洗之后再用清水进行二次清洗，取出晾干之后放入处理池中浸泡1-3min；
取出经过处理液浸泡的工件，用清水洗净之后放入烘干机内进行烘干，烘干温度为80-100℃，时间为40-100s；
表面处理：
电铸液配置，按工艺比例于电铸槽内配置好电铸液；
工艺参数调整，按工艺要求将输入电流的电压值和电流值进行调整。
将经过预处理的工件浸入电铸液中，且与正极电连接；
电铸槽内设置有电极板，所述电极板设置于工件需要处理面一侧，且与负极电连接，启动电源，处理时长1-3min；
取出工件放入清水中冲洗；
其中，工件与正极连接，所述电极板与负极连接；
所述被处理工件上具有至少两个加工面；
所述电极板上具有分别与两个加工面平行设置的贴合面。
表面处理为工件表面伤痕处理或表面成型处理。
所述处理液中溶剂为水，其中包含各组分分别为：
硝酸45g/L；
盐酸25g/L；
双氧水45g/L；
乙醇45g/L。
所述初洗液为氢氧化钠溶液，其中氢氧化钠浓度为5-10g/L。
所述电铸液包括组分如下：
氢氧化钠20-35g/L；
碳酸钠20-30g/L；
丙三醇占总质量的11-20％。
所述电铸液的配比步骤为：
预先在电铸槽内加入标定量的水，再将氢氧化钠逐量投入，待氢氧化钠完全溶解之后逐量投入碳酸钠，并同步升温搅拌；
待温度升高至50℃时，停止加热，加入丙三醇并同步搅拌；
再次加热至60℃，并保温处理，制得电铸液。
所述加工面为平面或曲面。
两个所述加工面位于不同平面上；两个所述加工面相连接。
所述贴合面上设置有由凹陷结构或凸状结构构成的花纹。
本发明的有益效果是：
工件预处理工序主要包括采用初洗液进行清洗以及用处理液进行浸泡；
其中，初洗液主要用于对工件表面的污垢进行去除以及与氧化膜进行预反应；
处理液用于对氧化膜进行进一步处理，去除氧化膜；
其中，初洗液采用氢氧化钠溶液，通过氢氧化钠浸泡3-7min之后用清水冲洗洗净，再干燥处理；
而后，将经过初洗液处理的工件放入处理液中，氧化膜与初洗液进行初步反应之后再与处理液进行二次反应被溶解，能够有效对工件表面的氧化膜进行清除，避免其在后期蚀刻工艺进行时对其外观造成不利影响；
工件置于电铸槽内且与正极连接，并设置与负极连接的电极板，通电后利用电极板使工件需处理面表面的金属离子定向扩散，根据损伤程度来调整处理时间，通过该方案，能够有效避免传统打磨工艺所存在的问题；
电铸液由氢氧化钠、碳酸钠和丙三醇与水调制而成；
其中，氢氧化钠在处理过程中对工件表面起到点蚀作用，丙三醇经过搅拌均匀之后与水混溶，能够使氢氧化钠在电铸液中呈分布均匀的游离状态，使零部件表面光洁度提高；
碳酸钠能够起到平衡酸碱度，起到缓蚀作用；
其中，电极板面向工件一侧的表面形状与工件需处理面的外形吻合，电极板上具有多个面，能够在处理异形工件时，与异形工件的多个面之间距离相等，对多个面之间的处理程度相同；
存在于电极上的多个贴合面，分别于存在于被处理工件上的多个加工面平行设置，在处理过程中能够使被处理工件上的多个加工面与电极之间的距离相等，使被处理工件的多个加工面的金属离子扩散速度一致，以形成与电极贴合面相符的状态；
另，电极上的两个贴合面之间，将会形成凸起或凹陷，或者于贴合面上设置凹陷结构形成凹陷，或凸状结构形成凸起，凹陷结构和凸状结构可以为连续的线状结构或不连续的点状结构或为连续的线状结构与不连续的点状结构的结合体；
其中：
凸起的地方将处于一种活化状态，被处理工件对应于凸起的位置表面金属离子扩散速度较大；
凹陷的地方将处于一种钝化状态，被处理工件对应于凹陷的位置表面金属离子扩散速度较小；
被处理工件表面金属离子扩散速度计算公式如下：
式中：
V＝金属离子扩散速度
D＝金属离子扩散系数
a＝黏性液膜厚度
c＝溶液与阳极界面上物质的浓度
c0＝溶液中物质的浓度
本技术方案能够使被处理工件的多个不在同一平面上的加工面得到统一的处理程度，且能够在多个加工面之间构成的凸起或凹陷的部位进行区分处理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种应用于铝合金的电化学表面处理工艺，其特征在于：包括：
预处理：
设置一处理池，于处理池中加入处理液，并加热至40-45℃；
将需处理的工件经过初洗液进行清洗之后再用清水进行二次清洗，取出晾干之后放入处理池中浸泡1-3min；
取出经过处理液浸泡的工件，用清水洗净之后放入烘干机内进行烘干，烘干温度为80-100℃，时间为40-100s；
表面处理：
电铸液配置，按工艺比例于电铸槽内配置好电铸液；
工艺参数调整，按工艺要求将输入电流的电压值和电流值进行调整；
将经过预处理的工件浸入电铸液中，且与正极电连接；
电铸槽内设置有电极板，所述电极板设置于工件需要处理面一侧，且与负极电连接，启动电源，处理时长1-3min；
取出工件放入清水中冲洗；
其中，工件与正极连接，所述电极板与负极连接；
所述被处理工件上具有至少两个加工面；
所述电极板上具有分别与两个加工面平行设置的贴合面。
2.根据权利要求1所述的应用于铝合金的电化学表面处理工艺，其特征在于：表面处理为工件表面伤痕处理或表面成型处理。
3.根据权利要求1所述的应用于铝合金的电化学表面处理工艺，其特征在于：所述处理液中溶剂为水，其中包含各组分分别为：
硝酸45g/L；
盐酸25g/L；
双氧水45g/L；
乙醇45g/L。
4.根据权利要求1所述的应用于铝合金的电化学表面处理工艺，其特征在于：所述初洗液为氢氧化钠溶液，其中氢氧化钠浓度为5-10g/L。
5.根据权利要求1所述的应用于铝合金的电化学表面处理工艺，其特征在于：所述电铸液包括组分如下：
氢氧化钠20-35g/L；
碳酸钠20-30g/L；
丙三醇占总质量的11-20％。
6.根据权利要求5所述的应用于铝合金的电化学表面处理工艺，其特征在于：所述电铸液的配比步骤为：
预先在电铸槽内加入标定量的水，再将氢氧化钠逐量投入，待氢氧化钠完全溶解之后逐量投入碳酸钠，并同步升温搅拌；
待温度升高至50℃时，停止加热，加入丙三醇并同步搅拌；
再次加热至60℃，并保温处理，制得电铸液。
7.根据权利要求1所述的应用于铝合金的电化学表面处理工艺，其特征在于：所述加工面为平面或曲面。
8.根据权利要求7所述的应用于铝合金的电化学表面处理工艺，其特征在于：两个所述加工面位于不同平面上。
9.根据权利要求8所述的应用于铝合金的电化学表面处理工艺，其特征在于：两个所述加工面相连接。
10.根据权利要求9所述的应用于铝合金的电化学表面处理工艺，其特征在于：所述贴合面上设置有由凹陷结构或凸状结构构成的花纹。
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