一種鋁合金陽極氧化膜層的製備方法
2023-06-16 15:47:01
一種鋁合金陽極氧化膜層的製備方法
【專利摘要】本發明屬於鋁合金表面處理【技術領域】，具體涉及一種鋁合金陽極氧化膜層的製備方法。前處理採用鹼蝕、出光兩步法，鹼蝕液由低濃度的氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸鈉構成，出光液由低濃度硫酸和鉬酸鹽構成。陽極氧化採用低濃度的硫酸和有機弱酸溶液，染色液採用硫代硫酸鈉和高錳酸鉀溶液，有效抑制了硫酸對鋁合金基體的腐蝕，避免使鋁合金基體產生過燒缺陷，染色時間大大縮短，染色方法更加方便快捷，膜層顏色更加均勻、穩定；整個工藝不含有高濃度強酸，不添加有毒有害物質，工藝流程簡便，對人員及環境不造成危害，減小了廢水處理壓力，可降低企業廢液處理成本。
【專利說明】一種鋁合金陽極氧化膜層的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於鋁合金表面處理【技術領域】，具體涉及一種鋁合金陽極氧化後形成高裝飾性的金黃色陽極氧化膜層的製備方法。
【背景技術】
[0002]目前，鋁合金硫酸陽極氧化所採用的硫酸濃度較高(一般大於150g/ L)，在生產過程中易產生酸霧，危害操作人員健康，而且高濃度強酸對鋁合金基體有較強的腐蝕作用，會降低零件表面的光潔度和精度，不適用於有氣孔的焊接件、鉚接件以及精度高的零件，特別是對含銅量較高的鋁合金，由於富銅相的溶解，有時會產生過燒現象，使膜層出現缺陷，零件生產存在較大風 險。 [0003]鋁陽極氧化膜的著色方法大致分為三類:有機染色、無機染色及電解著色。其中以電解著色應用最為廣泛，但眾所周知，電解著色後的膜層色調比較單一，都是從香檳色、淺與深的青銅色一直到黑色，很難得到色彩鮮豔的膜層。染色工藝與電解著色相比，具有工藝簡單、上色快、色澤鮮豔、操作簡便等優點。但有機染色後的膜層顏色不耐曬、易褪色，而且，有機染料不易處理，增加了後續廢水處理的難度，相比之下，無機染色的膜層色澤更為均勻和穩定，無機染色液無需處理，不會對環境和人員造成危害。
【發明內容】
[0004]本發明的目的旨在提供一種環保型的金黃色陽極氧化膜的製備工藝方法，陽極氧化的各工序均不採用高濃度強酸和強鹼，大幅度降低硫酸和氫氧化鈉濃度。
[0005]本發明的鋁或鋁合金金黃色陽極氧化膜的製備工藝流程是:
[0006]
[0007]前處理採用鹼蝕、出光兩步法，鹼蝕液由低濃度的氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸鈉構成，出光液由低濃度硫酸和鑰酸鹽構成。陽極氧化採用低濃度的硫酸和有機弱酸(如:己二酸或檸檬酸或丁二酸或戊二酸)溶液，染色液採用硫代硫酸鈉和高錳酸鉀溶液。
[0008]具體配方及工藝條件如下:
[0009](I)鹼蝕
[0010]氫氧化鈉:40~60g / L，碳酸鈉:20~40g / L，磷酸鈉:20~40g / L
[0011]溫度:50~70°C,時間:5 ~15min ；
[0012](2)出光
[0013]硫酸:40~60g / L，鑰酸鈉:20~40g / L，溫度:室溫，時間=Imin ；
[0014](3)陽極氧化
[0015]硫酸:40~50g / L，己二酸或檸檬酸或丁二酸或戊二酸:5~IOg / L
[0016]溫度:25~35°C，電壓:15 ~20V，時間:15 ~25min
[0017]⑷染色
[0018]高錳酸鉀:20~40g / L，硫代硫酸鈉:20~40g / L，溫度:室溫[0019]時間:10~30s。
[0020]本發明的有益效果如下:
[0021]與現有技術相比，本發明的有益效果如下:
[0022](I)大幅度降低了陽極氧化過程中的硫酸濃度，由原來的180g / L~220g / L降低到40~50g / L，有效抑制了硫酸對鋁合金基體的腐蝕，避免使鋁合金基體產生過燒缺陷，陽極氧化時間比原來縮短了一倍，生產效率得到提高，而且使膜層在較薄的情況下即可獲得緻密、均勻，耐蝕性高的氧化膜；
[0023](2)用無機染色法取代了有機染色法，染色時間大大縮短，染色方法更加方便快捷，膜層顏色更加均勻、穩定；
[0024](3)整個工藝不含有高濃度強酸，不添加有毒有害物質，工藝流程簡便，對人員及環境不造成危害，減小了廢水處理壓力，可降低企業廢液處理成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
圖1為本發明的鋁或鋁合金金黃色陽極氧化膜的製備工藝流程圖；
【具體實施方式】[0025]實施例一
[0026]現有材料為2A12的鋁合金墊圈零件，墊圈外徑為40mm，內徑為30mm，厚度為1.5mm,對其進行陽極氧化處理並著金黃色。
[0027]步驟1:清潔處理
[0028]對墊圈表面進行清潔處理，用棉布蘸丙酮擦拭零件表面，除去表面汙物。
[0029]步驟2:鹼蝕
[0030]對墊圈進行鹼蝕，除去表面氧化膜，鹼蝕液配方為氫氧化鈉40g / L，碳酸鈉30g /L，磷酸鈉30g / L，在槽液溫度50°C下浸泡5min後，用流動熱水清洗一次，再用流動冷水
清洗一次。
[0031]步驟3:出光
[0032]對墊圈進行出光，目的是除去鹼蝕後殘留在零件表面的灰狀物，使墊圈表面清潔光亮，出光溶液配方為硫酸50g / L,鑰酸鈉40g / L,在室溫下浸泡lmin,然後用流動冷水清洗，再用去離子水清洗。
[0033]步驟4:陽極氧化
[0034]對墊圈進行陽極氧化處理，採用直流恆壓15V的加載方式，電壓緩起時間為5min，5min後電壓保持15V恆定，陽極氧化溶液配方為硫酸45g / L，己二酸7g / L(或檸檬酸或丁二酸或戊二酸，四種有機弱酸任選一種)，在槽液溫度28°C下氧化15min，氧化後用去離子水進行清洗。
[0035]步驟5:著金黃色
[0036]氧化後的墊圈先在30g / L的硫代硫酸鈉水溶液中浸泡20s,然用去離子水衝洗墊圈表面，衝洗時間不能過長，一般為2~3s，緊接著將墊圈放入30g / L的高錳酸鉀溶液中浸泡20s後，立即用流動冷水清洗乾淨，用壓縮空氣吹乾即可。
【權利要求】
1.一種鋁合金陽極氧化膜層的製備方法，包括如下步驟: 步驟1:對鋁合金表面進行清潔處理 步驟2:鹼蝕 鹼蝕液為氫氧化鈉:40~60g / L，碳酸鈉:20~40g / L，磷酸鈉:20~40g / L的混合溶液，溫度:50~70°C，時間:5~15min ； 步驟3:出光 出光液採用硫酸:40~60g / L和鑰酸鈉:20~40g / L的混合溶液，溫度:室溫，時間:1min ； 步驟4:陽極氧化 採用硫酸:40~50g / L，己二酸或檸檬酸或丁二酸或戊二酸:5~IOg / L的混合溶液，溫度:25~35°C，電壓:15~20V，時間:15~25min ； 步驟5:染色 染色液為:高錳酸鉀:20~40g / L，硫代硫酸鈉:20~40g / L，溫度:室溫，時間:.10 ~30so
【文檔編號】C25D11/22GK103741191SQ201310557624
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月7日 優先權日:2013年11月7日
【發明者】楊茗佳, 畢榮榮, 王蕾, 於美, 李松梅, 劉建華 申請人:北京星航機電裝備有限公司