鋁鑄材陽極處理方法
2023-07-30 00:47:11 1
專利名稱：鋁鑄材陽極處理方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬材料陽極處理方法，特別是涉及一種可縮短製作工時，降低生產成本的鋁鑄材陽極處理方法。
背景技術：
一般鋁製品為使其具備抗腐蝕的目的，通常會對鋁製品做陽極處理，使表面產生氧化皮膜，因為該氧化皮膜結構緻密，可在鋁製品表面形成阻隔作用，防止外界的空氣、水氣等與內部接觸，而達防腐蝕的作用；如圖1所示，是一般鋁鍛成形品的表面陽極處理流程，其主要步驟為一、機械式前處理通常可用布輪研磨、砂輪研磨、滾筒研磨、噴砂研磨或其它研磨的其中一種方法，將鋁鍛成形品表面原不良氧化皮膜去除。
二、化學式前處理經數道水洗程序後，將鋁鍛成形品表面油脂去除，然後以梨地拋光、電解拋光、化學拋光或蝕刻法的其中一種，對鋁鍛成形品表面做拋光，使其產生光澤。
三、陽極處理拋光完成後再經水洗數道，接著以硫酸陽極氧化法、草酸陽極氧化法、鉻酸電解法、其它酸電解法或硬質皮膜法的其中一種，使鋁鍛成形品表面產生氧化皮膜。
四、著色(染色)處理水洗後，依產品需求，以有機著色法、無機著色法、自然著色法或電解著色法的其中一種對鋁鍛成形品進行染色。
五、封孔著色完成後水洗，再以水和封孔處理、金屬鹽封孔處理、有機物封孔處理或塗裝封孔處理的其中一種方法，對鋁鍛成形品作封孔處理，使其表面氧化皮膜收縮，形成緻密結構，最後經水洗、乾燥後，就完成表面陽極處理作業。
以往運用於此類鋁鍛成形品的表面處理，因為機械研磨非陽極處理的部份，所以運輸時間、操作方法到陽極處理完成時間很長，影響生產作業的順暢，更會使生產成本提高；而一般鋁鑄成形品因為材料特性，外觀易產生流道痕、孔蝕現象等，並不適合用此方法做陽極處理，所以業界另外發展出一套陽極處理方法，針對鋁鑄成形品做表面處理；如圖2所示，一般鋁鑄成形品的表面陽極處理流程，其主要步驟為一、機械式前處理以振動(滾筒)研磨並添加研磨劑，將鋁鑄成形品表面原不良氧化膜去除，然後水洗。
二、脫脂洗淨以40～60℃的脫脂劑混合98％硫酸溶液浸泡1～5分鐘，將鋁鑄成形品表面油脂去除，並經水洗乾淨。
三、活性化處理以85％磷酸溶液、62％硝酸溶液及促進劑混合，並以溫度100～110℃浸泡0.4～1分鐘，使鋁鑄成形品表面形成活化界面，再經水洗乾淨。
四、活性化二次處理以40℃以下的化學藥劑(如強酸)浸泡，並使鋁鑄成形品表面發熱，達到界面活化效果，取出水洗乾淨。
五、氧化抑制在室溫下以壓力4kg/cm2的化學藥劑對鋁鑄成形品表面做噴除，時間約4分鐘，將鋁鑄成形品表面氧化膜去除，並水洗乾淨。
六、溼式化學研磨使用直徑3.2mm～4.0mm鋼珠加粉狀研磨劑，以振動(滾筒)研磨方式，對鋁鑄成形品做研磨，使其表面穩定，並消除部份殘存應力，然後再經水洗乾淨。
七、二次脫脂洗淨以40～60℃的脫脂劑混合98％硫酸溶液浸泡1～5分鐘，將鋁鑄成形品表面油脂去除，並經水洗乾淨。
八、陽極處理將鋁鑄成形品置入添加有0.5～12g/L的溶解鋁材酸素的硫酸溶液中，溫度保持23～24℃，以電流回復法反應時間40～60分鐘，使鋁鑄成形品表面形成緻密的氧化皮膜，取出水洗。
九、著色依產品需求將已形成有氧化皮膜的鋁鑄成形品染色，例如可以在不鏽鋼槽內以PH4.7～4.8的酸性藍黑色染料，溫度50～55℃浸泡5～20分鐘，取出水洗。
十、封孔將著色完成的鋁鑄成形品浸泡在含有7～10g/L重金屬鹽類溶液內，溫度80～100℃，約時2～20分鐘，然後水洗。
十一、乾燥脫水乾燥。
十二、石蠟處理以溫度22～23℃將鋁鑄成形品表面塗上石蠟，接著於80～100℃乾燥1～2分鐘，然後空冷10分鐘，就完成整個表面處理流程。
依上述步驟對鋁鑄成形品做表面陽極處理可以得到品質良好氧化皮膜，進而達到抗蝕的目的及表面光澤的成品，但是，在該陽極處理流程中約有12道次的化學藥劑需與鋁鑄成形品接觸，以使其產生氧化皮膜，由於化學藥品的作用時間較長，導致該方法處理工時極長，而且操作條件較嚴謹，若控制不當，將無法獲得品質良好的氧化皮膜，相對使生產成本提高。
發明內容
本發明的目的在於提供一種藉由在陽極處理製做流程中，加入機械研磨與化學藥劑處理，可使表面產生抗蝕的皮膜，且表面平滑光亮的鋁鑄材陽極處理方法。
本發明鋁鑄材陽極處理方法包括下列步驟步驟一鋁氧化膜淨化在常溫下以機械式研磨法將鋁鑄成形品外表原殘留氧化膜磨除，取出水洗；步驟二脫脂洗淨鋁鑄成形品研磨後，接著以脫脂劑添加適當濃度硫酸溶液將鋁鑄成形品表面油脂去除，並取出水洗；步驟三表面拋光處理以適當濃度比例磷酸、硝酸溶液浸泡，將鋁鑄成形品表面作化學拋光，然後經水洗程序將殘留化學溶液洗淨；步驟四酸性表面活化處理將表面拋光處理後的鋁鑄成形品以較高溫度酸性活化劑溶液配合適當比例的硝酸溶液浸泡預定時間，使鋁鑄成形品形成表面活化層，然後取出水洗；步驟五機械式研磨將酸性表面活化處理完成的鋁鑄成形品以直徑細小的研磨介質進行振動研磨，使表面活化層安定，並增加表面光澤，取出以適當溫度熱水進行水洗；步驟六乾燥將經機械式研磨後的鋁鑄成形品脫水乾燥；步驟七陽極處理將乾燥後的鋁鑄成形品放置在添加有可溶解鋁材的酸素的硫酸溶液內，並以電流回復法進行陽極處理，使鋁鑄成形品表面產生氧化皮膜，然後取出水洗；
步驟八封孔以適當溫度的脫離子水進行封孔程序，使陽極處理完成的鋁鑄成形品表面氧化皮膜更穩定；步驟九乾燥完成品將封孔完成的鋁鑄成形品水洗後，經乾燥處理，就完成所有陽極處理程序，使鋁鑄成形品的表面產生抗蝕的皮膜，且表面平滑光亮無瑕疵。
本發明的優點是本發明主要是在陽極處理流程中加入化學藥劑處理與機械研磨，使鋁鑄成形品在做陽極處理前獲得一表面較佳的活化界面，並增加其表面光澤，而在流程中的化學藥劑可共用，所以可減少化學藥品不同濃度配比，使操作更簡化，而本發明除了可使用於鋁鑄成形品外，也極適用於鋁鍛成形品，因此，有別於以往陽極處理流程(如圖1)只可做鋁鍛成形品的缺點，況且，本發明可有效縮短處理時間，改善以往鋁鑄成形品陽極處理流程(如圖2)工時較長的缺點，所以，本發明更可降低生產成本。
為了進一步理解本發明的實質，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步說明。
圖1是以往一種鋁鍛成形品陽極處理的流程示意圖。
圖2是以往另一種鋁鑄成形品陽極處理的流程示意圖。
圖3是本發明一較佳實施的流程示意圖。
具體實施例方式
如圖3所示，本發明鋁鑄材陽極處理方法一較佳實施例，主要是在鋁鑄成形品表面形成一緻密的氧化皮膜，並使產品表面具光澤亮度，包括有下列步驟步驟一鋁氧化膜淨化在常溫下以機械式研磨法將鋁鑄成形品外表原殘留氧化膜磨除，然後取出水洗。
步驟二脫脂洗淨鋁鑄成形品研磨後，接著在常溫下，以脫脂劑溶液添加濃度30～50％
的硫酸溶液將鋁鑄成形品浸泡1～5分鐘以去除表面油脂，並取出水洗。
步驟三表面拋光處理再以濃度85％磷酸、62％硝酸混合溶液浸泡0.5～4分鐘，將鋁鑄成形品表面作化學拋光，然後經水洗程序將殘留化學溶液洗淨。
步驟四酸性表面活化處理將經表面拋光處理後的鋁鑄成形品以100～110℃溫度酸性活化劑溶液配合濃度62％(70～100ml/L)的硝酸混合溶液浸泡1分鐘，使鋁鑄成形品形成表面活化層，然後取出水洗。
步驟五機械式研磨將酸性表面活化處理完成的鋁鑄成形品以直徑細3.0～3.5mm的鋼珠進行振動研磨約10分鐘，以去除鋁鑄成形品表面殘留的部份應力，而使表面活化層安定，並增加表面光澤，然後取出以溫度80～120℃的熱水進行水洗約1分鐘。
步驟六乾燥將經機械式研磨後的鋁鑄成形品脫水乾燥。
步驟七陽極處理將乾燥後的鋁鑄成形品放置在添加有可溶解鋁材的酸素的硫酸溶液內，並以電流回復法進行陽極處理，使鋁鑄成形品表面產生緻密的氧化皮膜，然後取出水洗。
步驟八封孔以溫度70℃以上的脫離子水進行封孔程序，使陽極處理完成的鋁鑄成形品表面氧化皮膜收縮，而得穩定的氧化皮膜。
步驟九乾燥完成品將封孔完成的鋁鑄成形品水洗後，經乾燥處理，就完成所有陽極處理程序，使鋁鑄成形品表面產生具抗蝕效果的氧化皮膜，且表面平滑光亮無瑕疵。
此外，本發明也可視產品需求，在步驟七陽極處理完成後，對鋁鑄成形品做染色，其染色方式與以往相同，在此不再贅述，待染色完成後，再繼續封孔、乾燥的步驟。
權利要求
1.一種鋁鑄材陽極處理方法，包括下列步驟步驟一鋁氧化膜淨化在常溫下以機械式研磨法將鋁鑄成形品外表原殘留氧化膜磨除，取出水洗；步驟二脫脂洗淨鋁鑄成形品研磨後，接著以脫脂劑添加濃度30～50的硫酸溶液將鋁鑄成形品表面油脂去除，並取出水洗；步驟三表面拋光處理以濃度85％磷酸、62％硝酸的混合溶液浸泡0.5～4分鐘，將鋁鑄成形品表面作化學拋光，然後經水洗程序將殘留化學溶液洗淨；步驟四酸性表面活化處理將表面拋光處理後的鋁鑄成形品以100～110℃溫度酸性活化劑溶液配合濃度62％的硝酸溶液浸泡1分鐘，使鋁鑄成形品形成表面活化層，然後取出水洗；步驟五機械式研磨將酸性表面活化處理完成的鋁鑄成形品以直徑細小的研磨介質進行振動研磨10分鐘，使表面活化層安定，並增加表面光澤，取出以80℃～120℃的熱水進行水洗；步驟六乾燥將經機械式研磨後的鋁鑄成形品脫水乾燥；步驟七陽極處理將乾燥後的鋁鑄成形品放置在添加有可溶解鋁材的酸素的硫酸溶液內，並以電流回復法進行陽極處理，使鋁鑄成形品表面產生氧化皮膜，然後取出水洗；步驟八封孔以溫度70℃以上的脫離子水進行封孔程序，使陽極處理完成的鋁鑄成形品表面氧化皮膜更穩定；步驟九乾燥完成品將封孔完成的鋁鑄成形品水洗後，經乾燥處理，就完成所有陽極處理程序，使鋁鑄成形品的表面產生抗蝕的皮膜，且表面平滑光亮無瑕疵。
2.如權利要求1所述的鋁鑄材陽極處理方法，其特徵在於在步驟七的陽極處理程序完成後，可依產品需求做染色處理，然後經水洗後，進行封孔步驟。
3.如權利要求1所述的鋁鑄材陽極處理方法，其特徵在於步驟二的鋁鑄成形品浸泡時間為1～5分鐘以去除表面油脂。
4.如權利要求1所述的鋁鑄材陽極處理方法，其特徵在於步驟八所用的脫離子水為純水。
全文摘要
本發明公開了一種鋁鑄材陽極處理方法，主要是在陽極處理流程中加入化學藥劑的表面拋光、表面活化處理，並配合機械式研磨及以較高溫度的熱水進行水洗後，使鋁鑄成形品在陽極處理前，其表面獲致具穩定活化界面，並可消除部分應力，而使陽極處理完後的成品表面形成緻密的氧化皮膜，且更具光澤亮度；本發明更可適用於鋁鍛成形品，且處理流程工時縮短，能有效降低生產成本。
文檔編號C25D11/16GK1566410SQ0314794
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月26日 優先權日2003年6月26日
發明者彭廣昭 申請人:利奇機械工業股份有限公司