CN115717261A - 铝合金工件及其表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种铝合金工件的表面处理方法，包括以下步骤：将铝合金工件进行阳极氧化及染色处理；于预设定区域表面贴设高分子膜以保护所述预设定区域；将所述铝合金工件再次进行阳极氧化及染色处理；剥离所述高分子膜。该表面处理方法通过采用高分子膜对预设定区域进行保护，使得两次阳极氧化及染色处理过程互不干扰，可实现铝合金工件表面两种或多种不同的外观效果，且具有较高的可靠性和稳定性。本申请还提供一种采用上述表面处理方法制作得到的铝合金工件。
Description
技术领域
本申请涉及铝合金表面处理技术领域，尤其涉及一种铝合金工件及其表面处理方法。
背景技术
随着科技的发展和人们生活质量的提高，对电子产品的外观效果要求越来越高。传统技术中，通常采用阳极氧化对铝合金工件进行表面染色，但染色方法单一，效果比较单调。并且，后一次阳极氧化和药水会对前一次阳极氧化形成的氧化膜产生腐蚀作用，或者喷砂处理会对氧化膜产生损伤，因而不能实现两种或者多种的表面效果。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种简单的铝合金工件的表面处理方法，以便于在铝合金工件表面实现两种或多种的外观效果。
另外，本申请还提供一种采用上述表面处理方法制作得到的铝合金工件。
本申请一实施方式提供一种铝合金工件的表面处理方法，包括以下步骤：
将所述铝合金工件进行阳极氧化及染色处理；
于预设定区域表面贴设高分子膜以保护所述预设定区域；
将所述铝合金工件再次进行阳极氧化及染色处理；
剥离所述高分子膜。
一种实施方式中，所述高分子膜为聚乙烯膜。
一种实施方式中，所述聚乙烯膜的粘度为600～800gf/25mm。
一种实施方式中，步骤“将铝合金工件进行阳极氧化及染色处理”前还包括：
对预设定区域表面进行拉丝和抛光中的至少一种处理。
一种实施方式中，步骤“将所述铝合金工件进行再次阳极氧化及染色”前，还包括：
对预设定区域以外的表面进行喷砂处理。
一种实施方式中，步骤“将所述铝合金工件进行再次阳极氧化及染色处理”前，还包括：
对所述铝合金工件进行褪色处理，使得预设定区域以外的表面颜色褪去；
两次染色处理的颜色不同，以使得所述铝合金工件表面具有两种颜色。
一种实施方式中，步骤“将所述铝合金工件进行阳极氧化及染色处理”包括：
将所述铝合金工件进行第一次阳极氧化以形成第一氧化膜，然后将所述铝合金工件浸入第一染料中，以对所述第一氧化膜进行染色；
步骤“将所述铝合金工件进行再次阳极氧化及染色处理”包括：
将贴设有高分子膜的铝合金工件进行第二次阳极氧化，以于预设定区域以外的表面形成第二氧化膜，然后将铝合金工件浸入第二染料中，以对所述第二氧化膜进行染色。
一种实施方式中，还包括：对所述铝合金工件形成氧化前处理，所述前处理包括脱脂、剥黑膜、化学抛光中的至少一种。
一种实施方式中，还包括：
对进行染色处理后的所述第一氧化膜和第二氧化膜进行封孔处理。
一种实施方式中，将铝合金板材进行CNC加工以形成所述铝合金工件。
本申请还提供一种采用上述表面处理方法制作得到的铝合金工件。
本申请中提供的铝合金工件的表面处理方法通过采用于预设定区域贴设高分子膜，所述高分子膜可以保护所述预设定区域不受阳极氧化药水的腐蚀或者喷砂的损伤，使得两次阳极氧化处理过程互不干扰，从而便于实现不同的外观效果。另外，可通过结合拉丝、抛光、喷砂等处理过程，于铝合金工件表面形成丰富的外观效果。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的铝合金工件的表面处理方法流程示意图。
图2是本申请一实施例提供的铝合金工件的结构示意图。
图3是图2提供的铝合金工件另一视角的结构示意图。
主要元件符号说明
铝合金工件 100
主体部 10
第一表面 101
第三表面 102
定位柱 11
螺纹孔 12
周侧部 20
第二表面 201
倒角 21
腔体 30
具体实施方式
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实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本申请实施例。
如下采用具体实施方式进一步说明本申请的技术方案。
图1为本申请一实施方式提供的一种铝合金工件的表面处理方法流程图。如图1所示，所述铝合金工件的表面处理方法包括以下步骤：
S1：将铝合金工件进行阳极氧化及染色处理；
S2：于预设定区域表面设置高分子膜以保护所述预设定区域；
S3：对设置有高分子膜的所述铝合金工件再次进行阳极氧化及染色处理；
S4：剥离所述高分子膜。
高分子膜是以有机高分子聚合物为材料制成的薄膜，其通常具有优异的防腐蚀性能，能够在阳极氧化过程中抵挡酸碱反应，保护所述预设定区域。并且，高分子膜通常具有较高的粘度且覆盖位置及形状可控，能够紧密贴合所述铝合金工件的表面，不存在空隙，不受工件表面不平整(凸起或凹陷)的影响，从而使得在阳极氧化过程中药水不会由空隙渗透至所述铝合金工件，造成腐蚀。两次阳极氧化处理过程互不干扰，从而实现不同的外观效果。
另外，高分子膜还具有铣削易加工的特性，便于在加工成型所述铝合金工件的过程中同步实现表面处理。相较于现有技术，例如采用感光胶或墨水加紫外光固化的方式，本申请中采用的高分子膜成本低廉，原料获取容易，且不需要使用专用设备即可完成贴覆，流程简单。
在一些实施方式中，两次阳极氧化染色处理形成的氧化膜色彩可不相同，以形成双色或多色效果。阳极氧化染色处理形成的氧化膜色彩也可相同，可于所述铝合金工件的部分表面先进行拉丝处理再进行阳极氧化处理，而于另一部分表面先进行喷砂处理再进行阳极氧化处理，还可于其它表面仅进行抛光处理后再进行阳极氧化处理，以形成不同的外观效果。
在本实施例中，所述高分子膜为聚乙烯膜。
进一步地，所述聚乙烯膜的厚度为0.05mm，粘度为600～800gf/25mm，材质符合ROHS/HF标准。
其中，步骤S2中，“将铝合金工件进行阳极氧化及染色处理”前，还包括：对所述预设定区域表面进行拉丝和抛光中的至少一种处理。
在本实施例中，对所述预设定区域表面先后进行抛光和拉丝处理。
具体地，将所述铝合金工件置于抛光治具中，采用抛光轮对所述预设定区域表面进行抛光，去除表面残留的加工刀纹、毛刺等，获得镜面效果。然后将所述铝合金工件置于拉丝治具中，采用拉丝刀盘对所述预设定区域表面进行拉丝。通过控制所述拉丝刀盘的转速或出线范围等，可实现拉丝形式多样，如横向拉丝、纵向拉丝、侧向拉丝等。
步骤S3中，“将所述铝合金工件进行再次阳极氧化及染色处理”前，还包括：对所述预设定区域以外的表面进行喷砂处理。
其中，喷砂是用精华的压缩空气将干砂流或其他磨粒喷到铝合金工件表面，从而呈现出一种均匀一致的无光砂面。砂粒为玻璃砂、铁砂、钢砂或锆砂的中至少一种。另外，喷砂还能够起到去除表面毛刺及其他缺陷污垢、改善铝合金机械性能等作用。所述高分子膜能够保护所述预设定区域免受二次阳极氧化药水和/或喷砂的损伤。
在一些实施方式中，步骤S1包括：将所述铝合金工件进行第一次阳极氧化以形成第一氧化膜，然后将所述铝合金工件浸入第一染料中，以对所述第一氧化膜进行染色；
步骤S3包括：将设置有高分子膜的铝合金工件进行第二次阳极氧化以形成第二氧化膜，然后将铝合金工件浸入第二染料中，以对所述第二氧化膜进行染色。
其中，所述第一染料和所述第二染料可相同也可不同，均可为金色、蓝色或黑色等。阳极氧化形成的所述第一氧化膜和第二氧化膜均为多孔型氧化膜，可以为后续染料提供载体。
在本实施方式中，阳极氧化采用70％硫酸溶液，电压为14～16V，电流密度为0.9～1.1A/dm3，温度为17～19℃，时间为20～50分钟。染色处理的温度为40～50℃，染色时间为4～8分钟，所述第一染料和第二染料可为奥野蓝色染料503。
在一些实施方式中，在对铝合金工件进行阳极氧化前，还包括氧化前处理，例如脱脂、剥黑膜以及化学抛光。
其中，脱脂采用碱性脱脂剂，如45％焦磷酸钠溶液，脱脂处理的温度可为47～53℃，时间为2～5分钟；剥黑膜采用强酸性溶液，如68％硝酸，时间为50～70秒；化学抛光采用98％硫酸和85％磷酸的混合溶液，化学抛光处理的温度为70～90℃，时间为50～90秒。
在一些实施方式中，在阳极氧化染色处理后，还包括对染色后的所述第一氧化膜和所述第二氧化膜进行封孔处理。
其中，封孔处理可保证铝合金工件的整体稳定性，使得染色后的氧化膜的耐磨性能和耐腐蚀性能更佳。在本实施例中，可采用高温封孔，将铝合金工件浸入封孔剂中，水合反应使得氧化铝体积膨胀、多孔氧化膜阻塞实现封孔。
在本实施例中，阳极氧化及染色处理过程具体包括：脱脂-剥黑膜-硫化-剥黑膜-阳极氧化-染色前处理-染色-封孔-酸洗。
在一些实施方式中，在进行第二次阳极氧化处理之前，还包括对所述铝合金工件进行褪色处理，使得未覆盖所述高分子膜的区域的颜色褪去。
可以理解地，在一些实施方式中，对所述预设定区域以外的表面进行了喷砂处理或CNC加工处理，所述第一氧化膜已被去除，则无需再进行褪色处理。
在一些实施方式中，通过CNC加工(数控机床加工)工艺，将铝合金板材加工形成所述铝合金工件。
通过采用高分子膜对预设定区域表面进行保护，所述预设定区域的色彩不受第二次阳极氧化处理过程或喷砂过程的影响，可于所述铝合金工件表面形成两种或多种色彩效果。而在一些实施方式中，由于对预设定区域表面进行了拉丝处理，而对预设定区域以外的表面进行了喷砂处理，实现铝合金工件表面的纹理及粗糙度效果，当所述第一次阳极氧化染色和所述第二次阳极氧化染色的颜色相同或不同时，均可以实现两种或多种不同的外观效果。
需要说明的是，若需要三种或多种外观效果，均可采用上述类似的方法，在特定表面贴设高分子膜，然后重复后续步骤即可，在此不再赘述。
可以理解地，本申请中所述表面处理方法每一步骤后，还包括对所述铝合金工件进行超声清洗。
以下将结合具体实施例对本申请中铝合金工件的表面处理方法作进一步说明。
实施例1
请参阅图2和图3，本申请提供的所述铝合金工件100包括一主体部10和连接于所述主体部10边缘的周侧部20，所述主体部10和所述周侧部20共同围设形成一腔体30。所述主体部10具有相对设置的第一表面101和第三表面102，所述第三表面102朝向所述腔体30。所述周侧部20具有与所述第一表面101连接的多个第二表面201，多个所述第二表面201背离所述腔体30。所述第一表面101连接于所述第二表面201位置处还设有倒角21。
(1)氧化前处理
将铝合金板材进行CNC加工处理形成所述主体部10、周侧部20、腔体30以及定位柱11，得到一中间体。采用抛光轮对所述第一表面101进行抛光处理，然后采用拉丝刀盘对所述第一表面101进行拉丝处理，形成拉丝面。
(2)第一次阳极氧化及染色处理
将经过抛光和拉丝处理的所述中间体进行整体第一次阳极氧化及染色处理，形成蓝色的第一氧化膜。
具体地，第一次阳极氧化及染色处理过程依次包括：脱脂-剥黑膜-硫化-剥黑膜-阳极氧化-染色前处理-染色-封孔-酸洗。
其中，采用45％焦磷酸钠溶液进行脱脂，剥黑膜采用68％硝酸以去除脱脂处理后的黑膜，硫化过程采用98％硫酸和85％磷酸，阳极氧化过程采用70％硫酸，染色前处理包括清洗，采用蓝色染料进行染色，采用封孔剂(DX-500)进行高温封孔，以及采用70％硫酸进行酸洗。
(3)于预设定区域表面设置高分子膜
于所述第一表面101贴设一层聚乙烯膜。
其中，所述聚乙烯膜的厂家为富泰華，尺寸为137mm*71mm*0.05mm，粘度为600～800gf/25mm，材质符合ROHS/HF标准。
(4)第二次阳极氧化及染色处理
对上述贴设有聚乙烯膜的中间体进行CNC加工，于所述周侧部20加工出所述第二表面201和所述倒角21，对所述第二表面201进行喷砂处理，形成喷砂面。将所述中间体进行第二次阳极氧化及染色处理，于所述第二表面201形成第二氧化膜。
其中，喷砂所用的砂粒为铁砂，第二次阳极氧化及染色处理过程与第一次阳极氧化及染色处理过程相同。
(5)剥离聚乙烯膜
于所述定位柱11采用CNC加工形成螺纹孔12，剥离所述聚乙烯膜，在制作完成所述铝合金工件100的同时，完成对所述铝合金工件100的表面处理。
以上说明是本申请一些具体实施方式，但在实际的应用过程中不能仅仅局限于这些实施方式。对本领域的普通技术人员来说，根据本申请的技术构思做出的其他变形和改变，都应该属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种铝合金工件的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将铝合金工件进行阳极氧化及染色处理；
于预设定区域表面贴设高分子膜以保护所述预设定区域；
将所述铝合金工件再次进行阳极氧化及染色处理；
剥离所述高分子膜。
2.如权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述高分子膜为聚乙烯膜。
3.如权利要求2所述的表面处理方法，其特征在于，所述聚乙烯膜的粘度为600～800gf/25mm。
4.如权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，步骤“将铝合金工件进行阳极氧化及染色处理”前还包括：
对预设定区域表面进行拉丝和抛光中的至少一种处理。
5.如权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，步骤“将所述铝合金工件进行再次阳极氧化及染色”前，还包括：
对预设定区域以外的表面进行喷砂处理。
6.如权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，步骤“将所述铝合金工件进行再次阳极氧化及染色处理”前，还包括：
对所述铝合金工件进行褪色处理，使得预设定区域以外的表面颜色褪去；
两次染色处理的颜色不同，以使得所述铝合金工件表面具有两种颜色。
7.如权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，步骤“将所述铝合金工件进行阳极氧化及染色处理”包括：
将所述铝合金工件进行第一次阳极氧化以形成第一氧化膜，然后将所述铝合金工件浸入第一染料中，以对所述第一氧化膜进行染色；
步骤“将所述铝合金工件进行再次阳极氧化及染色处理”包括：
将贴设有高分子膜的铝合金工件进行第二次阳极氧化，以于预设定区域以外的表面形成第二氧化膜，然后将铝合金工件浸入第二染料中，以对所述第二氧化膜进行染色。
8.如权利要求7所述的表面处理方法，其特征在于，还包括：对所述铝合金工件形成氧化的前处理，所述前处理包括脱脂、剥黑膜、化学抛光中的至少一种；以及
对进行染色处理后的所述第一氧化膜和第二氧化膜进行封孔处理。
9.如权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，将铝合金板材进行CNC加工以形成所述铝合金工件。
10.一种铝合金工件，其特征在于，采用如权利要求9中所述的表面处理方法制备得到。
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