CN113913828A - 铝挤纹的去除方法 - Google Patents

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Abstract

一种铝挤纹的去除方法，包括以下步骤：提供一铝挤成型工件，所述铝挤成型工件的表面具有铝挤纹；碱蚀处理所述铝挤成型工件；剥黑膜处理经过碱蚀处理后的所述铝挤成型工件；抛光处理经过剥黑膜处理后的所述铝挤成型工件；清洗处理经过抛光处理后的铝挤成型工件；以及喷砂处理经过清洗处理后的铝挤成型工件。本申请提供的铝挤纹的去除方法，依次通过碱蚀处理、剥黑膜处理、抛光处理、清洗处理以及喷砂处理，逐步地将存在于铝挤成型工件表面的铝挤纹去除，所述去除方法简单，成本低。

Description

铝挤纹的去除方法
技术领域
本申请涉及表面处理领域，尤其涉及一种铝挤纹的去除方法。
背景技术
铝挤型材表面易产生波形纹，即铝挤纹，尤其是形状不规则的铝合金产品。铝挤纹的存在降低产品的精度、降低产品的质量、影响产品后处理过程(例如染色)，同时影响产品的美观。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种有效的铝挤纹的去除方法，以解决上述问题。
一种铝挤纹的去除方法，包括以下步骤：
提供一铝挤成型工件，所述铝挤成型工件的表面具有铝挤纹；
碱蚀处理所述铝挤成型工件；
剥黑膜处理经过碱蚀处理后的所述铝挤成型工件；
抛光处理经过剥黑膜处理后的所述铝挤成型工件；
清洗处理经过抛光处理后的铝挤成型工件；以及
喷砂处理经过清洗处理后的铝挤成型工件。
进一步地，所述碱蚀处理的步骤包括：
将所述铝挤成型工件置于具有氢氧化钠的碱蚀液中进行碱蚀处理；其中，所述氢氧化钠的浓度为50g/L-70g/L。
进一步地，所述铝挤成型工件在所述碱蚀液中进行碱蚀处理的温度为57℃-63℃，碱蚀处理的时间为4.5min-5.5min。
进一步地，所述剥黑膜处理经过碱蚀处理后的所述铝挤成型工件的步骤包括：
将所述铝挤成型工件置于具有硝酸的槽液中进行剥黑膜处理；其中，所述硝酸的质量分数为5％-10％。
进一步地，采用打磨片对所述铝挤成型工件进行抛光处理，所述打磨片包括砂纸、海绵砂、千丝轮以及尼龙片中的至少一种。
进一步地，抛光处理过程中，施加于所述铝挤成型工件的压力为2.0N-3.5N。
进一步地，所述清洗处理包括脱脂处理以及酸洗处理。
进一步地，采用脱脂处理是采用碱洗液清洗所述铝挤成型工件，所述碱洗液中包含碱；所述酸洗处理是采用酸洗液清洗所述铝挤成型工件，所述酸洗液中包含酸。
进一步地，在脱脂处理以及酸洗处理后分别进行喷淋处理，喷淋处理采用的水的pH为4-8。
进一步地，铝挤成型工件的表面包括平面以及异形面；对于所述平面，处理时的气压为2.0kgf/cm2-2.2kgf/cm2；对于所述异形面，处理时的气压为2.7kgf/cm2-2.9kgf/cm2。
本申请提供的铝挤纹的去除方法，依次通过碱蚀处理、剥黑膜处理、抛光处理、清洗处理以及喷砂处理，逐步地将存在于铝挤成型工件表面的铝挤纹去除，所述去除方法简单，成本低。
附图说明
图1为本申请一实施例的铝挤纹的去除方法的流程图。
图2为本申请一实施例提供的铝挤成型工件的结构示意图。
图3为本申请一实施例提供的千丝轮的结构示意图。
图4为图3所示的千丝轮的每一叶片上的叶片单元的结构示意图。
图5为清洗图2所示的铝挤成型工件的平面与曲面的连接面的示意图。
图6为清洗图2所示的铝挤成型工件的曲面的示意图。
主要元件符号说明
铝挤成型工件 100
平面 11
曲面 12
连接面 13
千丝轮 20
叶片 21
叶片单元 22
路线 L1、L2、L3
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
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，下面结合附图和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。
在本申请的各实施例中，为了便于描述而非限制本申请，本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语“连接”并非限定于物理的或者机械的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“上方”、“下方”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
请参阅图1，本申请实施例提供一种铝挤纹的去除方法，包括以下步骤：
步骤S1：提供一铝挤成型工件100，所述铝挤成型工件100的表面具有铝挤纹。
所述铝挤成型工件100是采用高温软化的铝锭在铝挤压机的强力挤压下流过铝挤型模具，形成的符合要求形状的铝型材产品。所述铝锭在挤压过程中，会形成所述铝挤纹，尤其是具有异形表面的铝挤成型工件100。
所述铝挤成型工件100的原材料为铝或者铝合金，所述铝合金包括但不限于铝合金5系列、铝合金6系列以及铝合金7系列中的一种。其中，铝合金5系列的主要元素包括铝和镁，铝合金6系列的主要元素包括铝、镁以及硅，铝合金7系列的主要元素包括铝、镁、锌以及铜。
步骤S2：碱蚀处理所述铝挤成型工件100。
将所述铝挤成型工件100置于具有氢氧化钠(NaOH)的碱蚀液中进行碱蚀处理，所述碱蚀处理还能去除铝挤成型工件100表面的油污；进一步地，所述碱蚀处理还能去除所述铝挤成型工件100表面部分铝挤纹，例如深度为0.01mm-0.05mm的铝挤纹。
其中，所述碱蚀液中NaOH的浓度为50g/L-70g/L，所述碱蚀液可由质量分数为40％-50％的NaOH溶液配制而成。所述NaOH的浓度太小，不能有效去除所述铝挤成型工件100表面的油污，部分油污残留于所述铝挤成型工件100的表面，影响后续处理效果；所述NaOH的浓度太大，则不易控制碱蚀处理的速度，铝挤成型工件100容易非预期性地与NaOH反应，导致铝挤成型工件100的表面被过量腐蚀。
所述铝挤成型工件100在所述碱蚀液中碱蚀处理的时间为4.5min-5.5min。所述碱蚀处理的时间太短，不能有效去除所述铝挤成型工件100表面的油污，部分油污残留于所述铝挤成型工件100的表面，影响后续处理效果；碱蚀处理的时间太长，铝挤成型工件100容易非预期性地与NaOH反应，导致铝挤成型工件100的表面被过量腐蚀。
所述铝挤成型工件100在所述碱蚀液中碱蚀处理的温度为57℃-63℃。所述碱蚀处理的温度太低，碱蚀处理速度太慢，不能有效去除所述铝挤成型工件100表面的油污；所述碱蚀处理的温度太高，则不易控制碱蚀处理的速度。
在一具体实施例中，将质量分数为45％的NaOH溶液配制成浓度为60g/L的碱蚀液，将所述铝挤成型工件100置于温度为60℃的碱蚀液中进行处理，处理时间为5min。
其中，在碱蚀处理过程中，所述铝挤成型工件100中的铝与NaOH反应产生Al3+溶解于所述碱蚀液中。进一步地，在处理过程中，可控制所述Al3+在所述碱蚀液中的浓度小于或等于35g/L。当Al3+在所述碱蚀液中的浓度大于35g/L，会降低碱蚀处理的效果。
在碱蚀处理后，采用水洗涤所述铝挤成型工件100，以去除铝挤成型工件100表面残留的碱蚀液，防止残留的碱蚀液与铝挤成型工件100反应，破坏所述铝挤成型工件100的表面。
步骤S3：剥黑膜处理所述铝挤成型工件100。
将碱蚀处理后的铝挤成型工件100置于具有硝酸(HNO3)的槽液中进行剥黑膜处理，以去除所述铝挤成型工件100表面的氧化膜，例如氧化镁、二氧化硅等，提高所述铝挤成型工件100表面的光洁度，另还有助于提高所述铝挤成型工件100的导电性，便于后续处理(例如阳极氧化)。
进一步地，所述槽液中还包括除渍去灰剂，所述除渍去灰剂铝挤成型工件100表面的油污、灰尘等，以保证所述铝挤成型工件100表面的光洁度。
所述槽液中包括体积浓度为1.4g/mL-2.1g/mL的HNO3以及0.66g/mL-1.32g/mL的除渍去灰剂。其中，槽液中的硝酸由68％硝酸原液配制而成，槽液中的除渍去灰剂由质量分数为的90％除渍去灰剂原液配制而成。
在常温条件下将所述铝挤成型工件100置于所述槽液中进行处理，处理时间为50s-70s。
在剥黑膜处理后，采用水洗涤所述铝挤成型工件100，以去除铝挤成型工件100表面残留的槽液，防止残留的槽液与铝挤成型工件100反应。
步骤S4：抛光处理所述铝挤成型工件100。
请参阅图2，在本实施例中，所述铝挤成型工件100的表面包括平面11、曲面12以及平面与曲面的连接面13等，对于不同的表面可以采取不同的处理方式进行抛光，从而进一步去除铝挤纹，处理步骤灵活，可以根据不同形状的铝挤成型工件100进行处理。可以理解地，本实施例中所述铝挤成型工件100的形状仅为举例说明，并不以此为限制。
抛光处理包括机械抛光或者人工手动抛光，例如采用六轴机器人进行机械抛光，或者人工使用风磨机进行手动抛光。抛光过程中可以采用打磨片抛光，所述打磨片包括但不限于砂纸、海绵砂、千丝轮20以及尼龙片等。
抛光过程中采用的打磨片的目数、打磨转速、打磨时间等参数可以根据实际情况进行调整，在此并不限制。
在一具体实施例中，所述铝挤成型工件100包括一平板区以及与平板区连接的圆柱区，所述铝挤成型工件100具有平面11、曲面12以及平面与曲面的连接面13。
抛光处理平面11时，首先采用240目的砂纸进行机械抛光，然后再实用240目的尼龙布进行机械抛光，抛光时的转速均为12000r/min，抛光的时间均为120s-180s。
请参阅图3以及图4，抛光处理平面与曲面的连接面13时，采用240目的千丝轮20进行机械抛光，抛光时的转速为12000r/min，抛光的时间为120s-180s。其中，为保证抛光效果，有效去除铝挤纹，所述千丝轮20的叶片21数量大于或等于20，每个叶片21所包含的叶片单元22的数量大于或等于10，每一叶片21上的叶片单元22沿着所述千丝轮20的轴向方向排列。
在抛光过程中，可以在所述铝挤成型工件100的表面沿着垂直于平面11与曲面12连接的方向往返打磨(请参阅图5)即所述千丝轮20沿着路线L1与路线L2进行运动，从而进行抛光。
请参阅图6，抛光处理曲面12时，可以根据所述曲面12的曲率半径选择不同的打磨片进行打磨。例如，对于曲率半径为4.5mm的曲面12，可以选择240目的海绵砂或者240目的尼龙布作为打磨片，抛光时的转速为12000r/min，抛光的时间为120s-180s。其中，在抛光过程中，所述打磨片可以在所述曲面12上沿着垂直于所述圆柱区的轴向方向大致沿着路线L3进行往返运动，可以理解地，每次往返运动的路线L3均具有部分重叠的区域，以保证所有的曲面12均被抛光。在本实施例中，采用震动型风磨机进行抛光。
进一步地，在抛光处理过程中，抛光时施加于所述铝挤成型工件100的压力需要控制，例如控制压力为2.0N-3.5N。在一具体实施例中，控制压力为2.5N。
步骤S5：清洗处理抛光处理后的铝挤成型工件100。
清洗处理包括脱脂处理和酸洗处理。所述清洗处理用于清洗所述铝挤成型工件100表面的油污、粉尘、铝粉等污垢。
所述脱脂处理是采用碱洗液清洗所述铝挤成型工件100。所述碱洗液包括碱(例如碳酸钠、NaOH等)、表面活性剂(例如脂肪醇聚氧乙烯醚、硫代碳酰二胺等)以及添加剂(例如椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、磷酸三钠、碳酸氢钠等)。在一具体实施方式中，所述碱洗液包括体积浓度为11.39g/mL-12.66g/mL的碳酸钠、0.82g/mL-1.02g/mL的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.16g/mL-0.21g/mL的硫代碳酰二胺以及0.54g/mL-0.68g/mL的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，碱洗液中的溶剂为水。
所述酸洗处理是采用酸洗液清洗所述铝挤成型工件100。所述酸洗液包括体积浓度为1.4g/mL-2.1g/mL的酸(例如硝酸)以及2.64g/mL-3.43g/mL的除灰剂，酸洗液中的溶剂为水。进一步地，还可以根据需要在酸洗液中加入光亮剂、渗透剂以及助溶剂等。
在脱脂处理以及酸洗处理后均需采用水清洗铝挤成型工件100，防止残留的碱洗液或者酸洗液进一步腐蚀所述铝挤成型工件100，进一步清洗掉负载于所述铝挤成型工件100表面的粉尘、铝粉等。
在一具体实施例中，采用链轨式清洗机依次完成脱脂处理以及酸洗处理。具体地，按照脱脂处理、喷淋、水洗、喷淋、酸洗处理、水洗、喷淋、风切、以及烘干的流程分别进行。其中，喷淋处理可以去除铝挤成型工件100表面负载的粒径较大的粉尘、铝粉等；水洗可以去除铝挤成型工件100表面负载的粒径较小的粉尘、铝粉等；风切通过吹冷风去除铝挤成型工件100表面负载的粉尘、铝粉等；烘干处理可以去除铝挤成型工件100表面残留的水分，烘干处理的温度为100℃-120℃。其中，喷淋时采用的水循环利用，喷淋后的水的pH值会因铝挤成型工件100表面残留碱洗液或者酸洗液而变化，可控制喷淋后的水的pH值为4-8，防止喷淋的水pH值酸性太强或者碱性太强而破坏所述铝挤成型工件100的表面。
可以理解地，上述采用链轨式清洗机进行清洗的流程仅为举例说明，可以根据需要进行调整喷淋或者水洗的顺序或者次数。
步骤S6：喷砂处理清洗处理后的铝挤成型工件100。
所述喷砂处理为通过喷砂设备采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(例如铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂等)高速喷射到铝挤成型工件100的表面，使铝挤成型工件100的表面的外表或形状发生变化。由于喷料对铝挤成型工件100表面的冲击和切削作用，使铝挤成型工件100的表面的毛刺以及残留的杂质(例如盐)去掉。其中，对铝挤成型工件100的难以打磨的部分表面(例如曲面12、平面与曲面的连接面13)进行针对性的喷砂，以均匀粗化所述铝挤成型工件100的表面，可以覆盖铝挤成型工件100表面打磨异色、打磨痕或者未完全去除的较轻微的铝挤纹。
其中，所述喷砂设备的喷枪气压、喷料的目数、被处理的铝挤成型工件100的移动速度可以根据实际情况进行选择或设置，并不限制。
在一具体实施例中，所述喷料采用目数分别为120目和80目的铁砂进行喷砂处理，120目的铁砂与80目的铁砂的质量比为10:3。对于平面11的铝挤成型工件100，喷砂设备的喷枪气压为2.0kgf/cm2-2.2kgf/cm2；对于异形面的铝挤成型工件100，喷砂设备的喷枪气压为2.7kgf/cm2-2.9kgf/cm2；铝挤成型工件100的移动速度为10mm/s-12mm/s。
进一步地，在进行喷砂处理之后，还包括对所述铝挤成型工件100进行阳极氧化染色的步骤，以在所述铝挤成型工件100的表面形成色彩层，满足美观的需求。
本申请提供的铝挤纹的去除方法，依次通过碱蚀处理、剥黑膜处理、抛光处理、清洗处理以及喷砂处理，逐步地将存在于铝挤成型工件100表面的铝挤纹去除，所述去除方法简单，成本低。
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。

Claims (10)

1.一种铝挤纹的去除方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一铝挤成型工件，所述铝挤成型工件的表面具有铝挤纹；
碱蚀处理所述铝挤成型工件；
剥黑膜处理经过碱蚀处理后的所述铝挤成型工件；
抛光处理经过剥黑膜处理后的所述铝挤成型工件；
清洗处理经过抛光处理后的铝挤成型工件；以及
喷砂处理经过清洗处理后的铝挤成型工件。
2.根据权利要求1所述的铝挤纹的去除方法，其特征在于，所述碱蚀处理的步骤包括：
将所述铝挤成型工件置于具有氢氧化钠的碱蚀液中进行碱蚀处理；其中，所述氢氧化钠的浓度为50g/L-70g/L。
3.根据权利要求2所述的铝挤纹的去除方法，其特征在于，所述铝挤成型工件在所述碱蚀液中进行碱蚀处理的温度为57℃-63℃，碱蚀处理的时间为4.5min-5.5min。
4.根据权利要求1所述的铝挤纹的去除方法，其特征在于，所述剥黑膜处理经过碱蚀处理后的所述铝挤成型工件的步骤包括：
将所述铝挤成型工件置于具有硝酸的槽液中进行剥黑膜处理；其中，所述硝酸的质量分数为5％-10％。
5.根据权利要求1所述的铝挤纹的去除方法，其特征在于，采用打磨片对所述铝挤成型工件进行抛光处理，所述打磨片包括砂纸、海绵砂、千丝轮以及尼龙片中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的铝挤纹的去除方法，其特征在于，抛光处理过程中，施加于所述铝挤成型工件的压力为2.0N-3.5N。
7.根据权利要求1所述的铝挤纹的去除方法，其特征在于，所述清洗处理包括脱脂处理以及酸洗处理。
8.根据权利要求7所述的铝挤纹的去除方法，其特征在于，采用脱脂处理是采用碱洗液清洗所述铝挤成型工件，所述碱洗液中包含碱；所述酸洗处理是采用酸洗液清洗所述铝挤成型工件，所述酸洗液中包含酸。
9.根据权利要求8所述的铝挤纹的去除方法，其特征在于，在脱脂处理以及酸洗处理后分别进行喷淋处理，喷淋处理采用的水的pH为4-8。
10.根据权利要求1所述的铝挤纹的去除方法，其特征在于，铝挤成型工件的表面包括平面以及异形面；对于所述平面，处理时的气压为2.0kgf/cm2-2.2kgf/cm2；对于所述异形面，处理时的气压为2.7kgf/cm2-2.9kgf/cm2。
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