[發明專利]一種鋁合金表面處理方法

有效

• 申請號: 200910146730.1
• 申請日: 2009-06-16
• 公開（公告）號: CN101922010A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 趙桂網;孫繼鵬;李愛華
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C23F17/00
• 分類號: C23F17/00;C25D11/02;C25D11/08;C23G1/22;C23G1/16;C23G1/12;C23C2/06;C25D3/02;C25D5/48
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種鋁合金表面處理方法。

背景技術

鋁及其合金具有導電性好、傳熱快、比重輕、比強度高，易于成型等優點，因此成為應用最廣泛的金屬之一，目前已投入到現代航空、航天、電力、電子、石油、化工、建材、交通、輕工和國防等方面的工業應用中，并在不斷地擴展新的應用領域。

由于鋁及其合金有硬度低、不耐磨、易發生晶間腐蝕、不易焊接等缺點，影響其應用范圍和使用壽命；且鋁是一種活潑的金屬，電極電位很負，表面極易生成氧化膜，而自然生成的氧化膜疏松多孔、不均勻和不連續，尚不能作為可靠的防護層，不能滿足人們的使用要求。因此需要在鋁及鋁合金表面上制備各種防護層或防護裝飾層來達到防銹的目的。在許多情況下，有必要在鋁及其合金制件表面上鍍上適當的鍍層，使其具有一定的性能，常用的方法可歸納下列四種：氧化處理(包括裝飾性氧化、硬質陽極氧化和特種陽極氧化等)、電鍍法、塑料涂層和噴涂漆。

陽極氧化是以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質溶液中，利用電解作用，使其表面形成氧化鋁薄膜的過程。在眾多的電解質溶液中，以硫酸陽極氧化處理應用最為廣泛。鋁和鋁合金硫酸陽極氧化形成的氧化膜層有較高的吸附能力，易進行著色及封孔處理，該工藝的產品具有較好的表面可靠性及非常好的表面裝飾性能，在生產中得到廣泛的應用。

電鍍是一種利用電解的方法沉積具有所需形態的鍍層的過程。該方法除了能保留基體金屬的主要物理性能(導電、導熱、機械性能等)外，既能賦予各種金屬和非金屬器件美麗的外觀和優異的耐腐蝕性能、耐磨損性能，又能使器件表面獲得多種特殊的功能，使之成為新型的功能材料，甚至還可作為形成某些金屬基復合結構材料的手段。因此，該法也是目前多種金屬及合金表面處理領域應用最為廣泛的方法。

然而，上述常規的陽極氧化和電鍍均不能在鋁合金表面形成紋理，不能滿足人們對紋理外觀的需求。目前，在鋁合金表面形成紋理的途徑主要有以下三種，并各自存在一些缺陷：(1)經陽極氧化得到電解著色膜，經過后處理而得到紋理，也就是將電解著色后的鋁片在一些電解質溶液中進行直流電解，同時使溶液與試片做相對運動形成紋路。這種工藝比較復雜，而且形成的顏色單一。(2)陽極氧化過程中形成不均勻膜，經著色而形成紋路。這種工藝得到的紋路不自然，且實施過程中對電極與著色板間隔要求很近，不易生產化。(3)在呈紋氧化時用攪拌器不斷攪拌電解液，使其在氧化工件上一次性形成不均勻的氧化膜層而呈現出紋理，由于各個部位的染色性能不一樣，染色時就會出現染色不均勻，容易發生漏鍍、起泡和異色現象，從而形成色彩不均勻的紋理。這種工藝可操作性不大，樣品之間差異較大沒有量產性，攪動劇烈會使產品脫落，而且形成的多色僅是同種色系之間深淺顏色的差別。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中在鋁合金表面形成紋理的方法容易出現漏鍍、起泡和異色現象、不易生產化或者可操控性差的缺點，提供一種紋路自然、易生產化并且可操控性好的鋁合金表面處理方法。

本發明提供了一種鋁合金表面處理方法，該方法包括對鋁合金基體依次進行預處理、化學鍍和電鍍，其中，所述預處理包括依次對鋁合金基體進行陽極氧化、鐳雕、腐蝕和酸浸蝕。

使用本發明提供的鋁合金表面處理方法形成的紋理自然，不易出現漏鍍、起泡和異色現象，裝飾效果很好。而且該方法操作簡單，采用陽極氧化加電鍍的技術，無須遮蔽，維護方便，易于量產化。

具體實施方式

本發明提供的鋁合金表面處理方法包括對鋁合金基體依次進行預處理、化學鍍和電鍍，其中，所述預處理包括依次對鋁合金基體進行陽極氧化、鐳雕、腐蝕和酸浸蝕。

根據本發明提供的方法，其中，所述陽極氧化可以使用任何常規用于鋁合金表面的陽極氧化方法，例如，可以在50-500克/升的硫酸中進行，優選為100-300克/升，電流密度可以為0.5-5安/平方厘米，優選為1-3安/平方厘米，氧化時間可以為10-60分鐘，優選為15-40分鐘。

根據本發明提供的方法，其中，所述鐳雕的輸出功率可以為5-55W，優選為10-30W，雕刻線速度可以為500-7000mm/s，優選為700-5000mm/s。

根據本發明提供的方法，其中，所述腐蝕為將鋁合金基體與腐蝕溶液接觸，接觸的條件包括：接觸的溫度為55-75℃，優選為60-70℃，接觸的時間可以為0.5-5分鐘，優選為1-3分鐘。

以該腐蝕溶液的總重量為基準，腐蝕溶液中含有10-70重量％的聚醚、5-30重量％的二乙醇胺、5-30重量％的乙二胺四乙酸、4-10重量％的植物油脂肪酸二乙醇胺、10-20重量％的乙二醇單丁醚、1-5重量％的堿和5-15％重量的水。