CN113774454A - 一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供了一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法，包括以下步骤：S1:前处理，包括超声波除油，水洗，水膜不破检查，硝酸出光，水洗，碱腐蚀，水洗，硝酸出光，水洗，干燥；S2：采用铝合金铆钉硫酸阳极氧化工装进行装夹；S3：阳极化，包括硝酸出光，水洗，硫酸阳极化，水洗；S4：将铝合金铆钉硫酸阳极氧化工装卸挂；S5：后处理，主要包括重铬酸钾填充，水洗，干燥。本发明创造所述的一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法，在保证产品加工合格率的同时，极大的提高生产效率，操作方便省事，节省人力和时间。
Description
技术领域
本发明创造属于航天领域，尤其是涉及一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法。
背景技术
硫酸阳极化膜层在大气条件下具有良好的耐腐蚀性，是铝及铝合金主要的防护和装饰方法，广泛应用于航空航天领域及电子电器行业。铝合金铆钉广泛应用于航空航天领域中，硫酸阳极化表面处理方式是其常见的表面处理方式之一。
硫酸阳极氧化膜层质量与装夹方式息息相关，对装夹要求较高，一般每个零件需进行独立装夹，装夹必须牢固可靠，分布均匀，接触点尽量小，避免阳极化过程中形成“气袋”。常规硫酸阳极化工装为钛合金狼牙棒或铝合金弹簧等，前者适用于装夹零件尺寸较大的产品，装载量较小，后者适用于装夹小零件，装载量较小，生产效率较低，且弹簧多次使用后弹性下降，可能导致零件装夹不牢靠造成脱落的现象。因此常规装夹方式加工多批次、数量庞大且体积较小的零件时效率极低，耗时耗力且容易造成零件夹伤。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法，以解决膜质量低、效率低、消耗成本高的问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种铝合金铆钉硫酸阳极化工装，包括挂钩、钛合金管、装载袋、缠绕管、扎带，所述挂钩位于钛合金管的一端，装载袋套在钛合金管外侧，扎带设置在装载袋的两端，缠绕管缠绕在装载袋上。
钛合金管中空且表面均匀打孔，利于槽液流通以及散热，可避免局部形成“气袋”，钛管顶端对称打两孔，铝丝穿过两孔后，两端相互拧绑后弯折成挂钩挂于阳极化极杠上。装载袋用双层尼龙网缝制而成，圆柱形，两端开口，用塑料扎带捆扎上下端，零件均匀环绕于钛管。钛合金管直径为30-40mm，长度可根据槽子深度进行调整，为700-800mm；钛合金管管体上所钻的小孔孔径为1-2mm，需小于所加工零件直径，避免造成零件卡顿；用于弯折挂钩的铝丝直径为3-5mm，钛管顶端的小孔孔径应大于铝丝直径；网兜直径可根据零件尺寸和数量进行调整，为90-150mm；
所述挂钩为铝丝，铝丝直径为3-5mm，钛管顶端的圆孔的孔径大于铝丝直径，所述装载袋的材料为双层尼龙，装载袋的形状为圆柱形，装载袋的两端开口，轧带捆绑在装载袋的两端。为了保证工装导电性能、散热性能和溶液流通性能，塑料扎带捆扎部位应在钛管打孔范围以内。用橡胶管或橡胶绳缠绕网兜表面使零件装夹紧密不松散，装夹后零件不易晃动，导电性、散热性和槽液流通性良好，可有效保证硫酸阳极化效果。
所述缠绕管为橡胶管或橡胶绳中的一种。
一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法，包括以下步骤：
S1:前处理，包括超声波除油，水洗，水膜不破检查，硝酸出光，水洗，碱腐蚀，水洗，硝酸出光，水洗，干燥；
S2：采用铝合金铆钉硫酸阳极氧化工装进行装夹；
S3：阳极化，包括硝酸出光，水洗，硫酸阳极化，水洗；
S4：将铝合金铆钉硫酸阳极氧化工装卸挂；
S5：后处理，主要包括重铬酸钾填充，水洗，干燥；
所述步骤S1中的水膜不破检查是为了检验产品表面的油污是否已去除干净；
所述步骤S2中使用装挂的方法为：
A1：用塑料扎带将装载袋下端进行固定；
A2：将铆钉均匀填充入装载袋中，确保零件均匀环绕在钛合金管周围，严禁一侧零件数量与另一侧严重不均匀和局部位置无零件的现象；
A3：零件填充完成后，用塑料扎带将装载袋一端进行固定；
A4：用橡胶管或橡胶绳均匀缠绕在装载袋外侧，保证零件间接触紧密牢靠；
A5：将挂钩挂在阳极化槽极杠上，挂钩应与极杠间贴合。
所述步骤S1、S2中硝酸出光为在硝酸溶液中室温浸泡2-3min，水洗为常温处理1-2min，碱腐蚀为在氢氧化钠溶液中处理温度为40-60℃，处理时间为0.5-1min。
所述步骤S3中的阳极化，包括硝酸出光去除装在过程中可能存在的轻微灰尘和硫酸阳极化，硫酸阳极化参数为14-18V，13-17℃，40-60min。所加工产品膜层厚度可达到4-8μm，阳极氧化后经重铬酸钾填充处理的产品可耐中性盐雾336h；
所述步骤S4中的卸挂的步骤为：
B1：将铝合金铆钉硫酸阳极氧化工装从水洗槽中取出放于操作台上，轻轻解开缠绕在装载袋外侧的橡胶管或橡胶绳；
B2：剪开固定于装载袋上端和下端的塑料扎带，取出装载袋中的铝铆钉；
B3：将铝铆钉转移至合适工装中进行下一步操作。
所述步骤S5后处理的重铬酸钾填充为将做完硫酸阳极化的产品放入重铬酸钾溶液中90-100℃处理15-25min，以对硫酸阳极化膜层的微孔结构进行填充，可提高产品的耐蚀性。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法具有以下有益效果：
本工装适用于铝及铝合金多批次、数量庞大且体积较小零件(如铝合金铆钉)的硫酸阳极氧化加工，在保证产品加工合格率的同时，极大的提高生产效率，操作方便省事，节省人力和时间。
附图说明
图1为一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工工装示意图。
附图标记说明：
1、挂钩；2、钛合金管；3、扎带；4、装载袋；5、缠绕管。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例及附图来详细说明本发明创造。
实施例1：
铝合金铆钉硫酸阳极化加工流程：超声波除油-水洗-水膜不破检查-硝酸出光-水洗-碱腐蚀-水洗-硝酸出光-水洗-干燥-装挂(采用铝合金铆钉硫酸阳极氧化工装进行装夹)-硝酸出光-水洗-硫酸阳极化(14-18V，13-17℃，40-60min)-水洗-卸挂-重铬酸钾填充-水洗-干燥。
装挂方法：
用塑料扎带将装载袋下端进行固定；将铆钉均匀填充入装载袋中，确保零件均匀环绕在钛合金管周围，严禁一侧零件数量与另一侧严重不均匀和局部位置无零件的现象；零件填充完成后，用塑料扎带将装载袋一端进行固定；用橡胶管或橡胶绳均匀缠绕在装载袋外侧，保证零件间接触紧密牢靠；将挂钩挂在阳极化槽极杠上，挂钩应与极杠间贴合紧密、充分接触。
卸挂方法：
将铝合金铆钉硫酸阳极氧化工装从水洗槽中取出放于操作台上，轻轻解开缠绕在装载袋外侧的橡胶管或橡胶绳；剪开固定于装载袋上端和下端的塑料扎带，取出装载袋中的铝铆钉；将铝铆钉转移至合适工装中进行下一步操作。
加工10000件某5×13铝合金铆钉，采用新型铝合金铆钉硫酸阳极氧化工装和新加工参数进行加工，1人装夹大约需要15分钟，加工时间总计需要大约2.25小时。产品一次加工合格率为95.8％，膜层厚度为6-7μm，耐中性盐雾336h试验合格。
实施例2：
加工方法与实施例1相同，加工20000件某4×11铝合金铆钉，采用新型铝合金铆钉硫酸阳极氧化工装和新加工参数进行加工，1人装夹大约需要30分钟，加工时间总计需要大约2.5小时，一次加工合格率为94.5％，产品膜层厚度为6-8μm，耐中性盐雾336h试验合格。
对比例1：
铝合金铆钉阳极化加工流程：超声波除油-水洗-水膜不破检查-硝酸出光-水洗-碱腐蚀-水洗-硝酸出光-水洗-干燥-装挂(采用铝弹簧进行装夹)-硝酸出光-水洗-硫酸阳极化(19-21V，16-20℃，40-60min)-水洗-重铬酸钾填充-水洗-卸挂-干燥。
装挂方法：
用手将铝弹簧相邻上下两圈撑开，将一件铝铆钉光杆部位塞入弹簧中，保证装夹紧实，重复此操作直至整串弹簧装夹完铝铆钉；将装满铝铆钉的弹簧挂于阳极化槽极杠上，挂钩应与极杠间贴合紧密、充分接触。
卸挂方法：
将装满铝铆钉的弹簧从水槽中取出放于操作台上，双手抓住弹簧两端用力拉，使零件自然从弹簧上掉落于操作台上；将铝铆钉转移至合适工装中进行下一步操作。
加工10000件某4×11铝合金铆钉，采用铝合金弹簧进行装夹及旧工艺参数进行加工，3人同时装夹大约需要3小时，加工时间总计需要大约5小时。产品一次加工合格率为96.5％，膜层厚度为7-9μm，耐中性盐雾336h试验合格。
对比例2：
加工方法与对比例1相同，20000件某5×11铝合金铆钉，采用铝合金弹簧进行装夹及旧工艺参数进行加工，3人同时装夹大约需要6小时，加工时间总计需要大约8小时。产品一次加工合格率为96％，膜层厚度为7-8μm，耐中性盐雾336h试验合格。
从实施例1和实施例2可知装夹10000件只需要1人操作15min，装夹20000件需要1人操作30min，对比例1和对比例2装夹10000件需要3人操作3小时，装夹20000件需要3人操作6个小时，能够看出在保证产品加工合格率和膜层质量的同时，极大的提高生产效率，操作方便省事，节省人力和时间。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铝合金铆钉硫酸阳极化工装，其特征在于：包括挂钩(1)、钛合金管(2)、装载袋(4)、缠绕管(5)、扎带(3)，所述挂钩(1)位于钛合金管(2)的一端，装载袋(4)套在钛合金管(2)外侧，扎带(3)设置在装载袋(4)的两端，缠绕管(5)缠绕在装载袋(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金铆钉硫酸阳极化工装，其特征在于：所述钛合金管(2)为中空结构，钛合金管(2)上设有均匀分布的散气孔，钛合金管(2)的一端设有圆孔，挂钩(1)与圆孔固定连接，所述钛合金管(2)直径为30-40mm，散气孔的孔径为1-2mm。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金铆钉硫酸阳极化工装，其特征在于：所述挂钩(1)为铝丝，铝丝直径为3-5mm，钛管顶端的圆孔的孔径大于铝丝直径，所述装载袋(4)的材料为双层尼龙网，装载袋(4)的形状为圆柱形，装载袋(4)的两端开口，轧带捆绑在装载袋(4)的两端。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金铆钉硫酸阳极化工装，其特征在于：所述缠绕管(5)为橡胶管或橡胶绳中的一种。
5.一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法，采用权利要求1-4中任一项中的一种铝合金铆钉硫酸阳极化工装，其特征在于：包括以下步骤：
S1:前处理，包括超声波除油，水洗，水膜不破检查，硝酸出光，水洗，碱腐蚀，水洗，硝酸出光，水洗，干燥；
S2：采用铝合金铆钉硫酸阳极氧化工装进行装夹；
S3：阳极化，包括硝酸出光，水洗，硫酸阳极化，水洗；
S4：将铝合金铆钉硫酸阳极氧化工装卸挂；
S5：后处理，主要包括重铬酸钾填充，水洗，干燥。
6.根据权利要求5所述的一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法，其特征在于：所述步骤S1中的水膜不破检查是为了检验产品表面的油污是否已去除干净。
7.根据权利要求5所述的一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法，其特征在于：所述步骤S2中使用装挂的方法为：
A1：用塑料扎带将装载袋下端进行固定；
A2：将铆钉均匀填充入装载袋中，确保零件均匀环绕在钛合金管周围，严禁一侧零件数量与另一侧严重不均匀和局部位置无零件的现象；
A3：零件填充完成后，用塑料扎带将装载袋一端进行固定；
A4：用橡胶管或橡胶绳均匀缠绕在装载袋外侧；
A5：将挂钩挂在阳极化槽极杠上，挂钩应与极杠间贴合。
8.根据权利要求5所述的一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法，其特征在于：所述步骤S3中硫酸阳极化的槽压为14-18V，硫酸阳极化的温度为13-17℃，时间为40-60min。
9.根据权利要求5所述的一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法，其特征在于：所述步骤S4中的卸挂的步骤为：
B1：将铝合金铆钉硫酸阳极氧化工装从水洗槽中取出放于操作台上，轻轻解开缠绕在装载袋外侧的橡胶管或橡胶绳；
B2：剪开固定于装载袋上端和下端的塑料扎带，取出装载袋中的铝铆钉；
B3：将铝铆钉转移至合适工装中进行下一步操作。
10.根据权利要求8所述的一种铝合金铆钉硫酸阳极化加工方法，其特征在于：所述S5步骤中后处理重铬酸钾填充为对做完硫酸阳极化的产品的硫酸阳极化膜层进行填充。
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