一種鋁合金陽極氧化膜的精密退除劑及其製備方法和精密退膜工藝與流程
2023-06-18 20:51:01 2
本發明涉及氧化膜退除劑範疇，尤其涉及一種鋁合金陽極氧化膜的精密退除劑及其製備方法和退膜工藝。
背景技術：
鋁合金陽極氧化是鋁合金的主要表面處理工藝之一，可提高表面硬度，耐蝕性及耐髒汙性，廣泛用於電子產品，汽車零部件等精密製造領域。當已氧化的工件需要進行局部退膜或需重新返工時，以往採取的方法主要有(1)機械噴砂，(2)化學腐蝕法。機械噴砂不適合較薄的或形狀複雜的工件，也不適合光澤面的退膜。化學腐蝕法常用的有磷－鉻酸法，鹼腐蝕法，硫酸或硝酸+氫氟酸法。磷－鉻酸法屬於一種精密退膜，但需在高溫(90-100℃)下進行，同時由於六價鉻的毒性，現已被禁止使用。鹼腐蝕法和硫酸或硝酸+氫氟酸酸腐蝕法都會對基體產生腐蝕，導致工件尺寸變化較大，同時產生的鹼霧，酸霧對人體有害。
美國專利8337634公開了一種含Zn2+,Fe3+，螯合劑的鹼性退膜劑，該方法雖然對基體腐蝕較小，但降低了表面的光澤，不適合高光表面的返工。美國專利申請20080210342公開了一種含磷酸，鉬酸鹽的選擇性退膜劑，該方法的缺點之一是對高光表面或7系鋁合金退膜時易產生點腐蝕,退膜速度也較慢。
技術實現要素：
針對上述不足，本發明的目的在於提供一種鋁合金陽極氧化膜的精密退除劑及其製備方法和退膜工藝，該精密退除劑對高光鋁合金退膜保光性好，對基體腐蝕小，不產生點腐蝕。
為了解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：一種鋁合金陽極氧化膜的精密退除劑，包括以下組分：磷酸50～200克/升，鉬酸鹽2～20克/升，促進劑10-50克/升，氧化劑10～80克/升，腐蝕抑制劑0.5～8克/升，去離子水：餘量。
在上述的鋁合金陽極氧化膜的精密退除劑中，所述的鉬酸鹽為鉬酸鈉，鉬酸鉀，鉬酸銨。
在上述的鋁合金陽極氧化膜的精密退除劑中，所述的促進劑為甲基磺酸，羥乙基磺酸，羥基乙酸，氨基三亞甲基膦酸，羥基亞乙基二膦酸，二乙烯三胺五亞甲基膦酸，乙二胺四亞甲基膦酸中的一種或多種。
在上述的鋁合金陽極氧化膜的精密退除劑中，所述的氧化劑可以為硝酸鈉，硝酸鉀，硝酸銨，間硝基苯磺酸鈉中的一種或兩種。
在上述的鋁合金陽極氧化膜的精密退除劑中，所述的腐蝕抑制劑為硫脲，乙烯硫脲，咪基硫脲，2-巰基苯並咪唑中的一種或二種。
同時，本發明還提供上述的鋁合金陽極氧化膜的精密退除劑的製備方法，製備過程如下：(1)將磷酸加入到約為總體積一半的去離子水中，攪拌均勻，製備成1#溶液；(2)將鉬酸鹽邊攪拌邊加入1#溶液中至充分溶解，製備成2#溶液；(3)依次往2#溶液中加入促進劑，氧化劑和腐蝕抑制劑，攪拌至完全溶解，製備成3#溶液；(4)往3#溶液中添加去離子水至規定體積，攪拌均勻。
另外，本發明還提供一種鋁合金陽極氧化膜的精密退膜工藝，包括如下步驟：(1)已陽極氧化的鋁合金工件進行脫脂除油；(2)水洗；(3)採用如上所述的精密退除劑退膜(4)水洗；(5)乾燥或進入下道工序。
與現有技術相比，本發明提供的技術方案有以下優點：
1.本發明的退膜劑對鋁合金陽極氧化膜可實現選擇性精密退除，對基體腐蝕極小，適合對尺寸要求高的精密製造領域；2.對高光澤面經退膜後，可保持原基體的光澤。3.對高光澤鋁合金，特別是7系鋁合金退膜後不產生點蝕或發花。
具體實施例
下面結合具體實施方式，對本發明的權利要求做進一步的詳細說明，但不構成對本發明的任何限制，任何在本發明權利要求範圍內所做的有限次的修改，仍在本發明的權利要求保護範圍內。
以下實施例中，鋁材為6063，尺寸規格100*50*1mm.試片先在60度的SF-514脫脂劑中清洗5分鐘(SF-514為珠海奧美倫公司產品)，自來水常溫漂洗，再在100度的SF-517化學拋光液中拋光1分鐘(SF-517為珠海奧美倫公司產品),自來水常溫漂洗，除漬去灰(30％硝酸，常溫2分鐘)，陽極氧化(硫酸18％，溫度20度，電壓13v,時間30分鐘),水洗後在90度的SF-558(7克/升)封閉溶液中處理15分鐘(SF-558為珠海奧美倫公司產品)，水洗，乾燥。測試氧化膜的厚度並稱重試片，再將試片分別在本發明的實施例1-9溶液中浸泡一定時間，取出水洗，浸入去灰液中2分鐘，取出水洗後乾燥，再稱重，通過目視和測厚儀檢查氧化膜是否退乾淨；通過退膜前後的質量損失換算出試片厚度的減少值，以磷－鉻酸法測定的失重做為基準值來評估對基體的腐蝕量，測試的結果列於表1中。
實施例1：
將50克的磷酸(85wt％)加入500毫升去離子水中，攪拌均勻，然後加入2克的鉬酸銨，攪拌均勻，再依次加入50克甲基磺酸、10克硝酸鈉和0.5克硫脲，溶解完全後，添加去離子水定容至1升得到退膜劑。
將製備好的氧化試片浸入上述退膜劑中，退膜條件：溫度85℃，時間15分鐘。
實施例2：
將100克的磷酸(85wt％)加入500毫升去離子水中，攪拌均勻，然後加入8克的鉬酸鈉，攪拌均勻，攪拌下再依次加入35克羥乙基磺酸、35克硝酸銨和3克乙烯硫脲，溶解完全後，添加去離子水定容至1升得到退膜劑
將製備好的氧化試片浸入上述退膜劑中，退膜條件：溫度80℃，時間10分鐘
實施例3：
將150克的磷酸(85wt％)加入500毫升去離子水中，攪拌均勻，然後加入15克的鉬酸銨，攪拌均勻，攪拌下再依次加入20克氨基三亞甲基膦酸、60克硝酸鉀和5克乙烯硫脲，溶解完全後，添加去離子水定容至1升得到退膜劑
將製備好的氧化試片浸入上述退膜劑中，退膜條件：溫度75℃，時間10分鐘
實施例4：
將200克的磷酸(85wt％)加入500毫升去離子水中，攪拌均勻，然後加入20克的鉬酸鉀，攪拌均勻，攪拌下再依次加入10克二乙烯三胺五亞甲基膦酸、80克硝酸銨和8克乙烯硫脲溶解完全後，添加去離子水定容至1升得到退膜劑
將製備好的氧化試片浸入上述退膜劑中，退膜條件：溫度75℃，時間5分鐘
實施例5：
將90克的磷酸(85wt％)加入500毫升去離子水中，攪拌均勻，然後加入15克的鉬酸銨，攪拌均勻，攪拌下再依次加入20克甲基磺酸、10克二乙烯三胺五亞甲基膦酸、40克硝酸銨和2克2-巰基苯並咪唑溶解完全後，添加去離子水定容至1升得到退膜劑
將製備好的氧化試片浸入上述退膜劑中，退膜條件：溫度80℃，時間10分鐘
實施例6：
將90克的磷酸(85wt％)加入500毫升去離子水中，攪拌均勻，然後加入10克的鉬酸鈉，攪拌均勻，攪拌下再依次加入20克甲基磺酸、35克硝酸鈉和1.5克硫脲溶解完全後，添加去離子水定容至1升得到退膜劑
將製備好的氧化試片浸入上述退膜劑中，退膜條件：溫度80℃，時間10分鐘
實施例7：
將100克的磷酸(85wt％)加入500毫升去離子水中，攪拌均勻，然後加入15克的鉬酸鉀，攪拌均勻，攪拌下再依次加入20克甲基磺酸、20克乙二胺四亞甲基膦酸、45克硝酸銨和3克乙烯硫脲溶解完全後，添加去離子水定容至1升得到退膜劑
將製備好的氧化試片浸入上述退膜劑中，退膜條件：溫度80℃，時間10分鐘
實施例8：
將100克的磷酸(85wt％)加入500毫升去離子水中，攪拌均勻，然後加入20克的鉬酸銨，攪拌均勻，攪拌下再依次加入10克羥基乙酸、30克羥基亞乙基二膦酸、40克硝酸鉀和3.5克咪基硫脲溶解完全後，添加去離子水定容至1升得到退膜劑
將製備好的氧化試片浸入上述退膜劑中，退膜條件：溫度80℃，時間10分鐘
實施例9：
將120克的磷酸(85wt％)加入500毫升去離子水中，攪拌均勻，然後加入12克的鉬酸鉀，攪拌均勻，攪拌下再依次加入40克乙二胺四亞甲基膦酸、50克間硝基苯磺酸鈉和5克乙烯硫脲溶解完全後，添加去離子水定容至1升得到退膜劑
將製備好的氧化試片浸入上述退膜劑中，退膜條件：溫度80℃，時間10分鐘
對比例1：
將50克氫氧化鈉加入500毫升去離子水中，攪拌至溶解全後，添加去離子水定容至1升得到退膜劑
將製備好的氧化試片浸入上述退膜劑中，退膜條件：溫度50℃，時間1分鐘
對比例2：
將20克硫酸(98wt％)緩慢加入500毫升去離子水中，攪拌均勻，然後加入6克(55wt％)氫氟酸，添加去離子水定容至1升得到退膜劑
將製備好的氧化試片浸入上述退膜劑中，退膜條件：溫度28℃，時間3分鐘
測試結果如下表1
表1實施例1-9以及對比例1和2的退膜效果
以上所述的僅為本發明的較佳實施例，凡在本發明的精神和原則範圍內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。