[發明專利]一種高低溫復合式陽極氧化封孔方法

在審

• 申請號: 201510433716.5
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN104988554A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 王世龍
• 申請（專利權）人: 上海英匯科技發展有限公司
• 主分類號: C25D11/18
• 分類號: C25D11/18
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 胡紅芳

技術領域

本發明涉及鋁及鋁合金陽極氧化處理領域，特別是一種具備耐高低溫循環腐蝕和耐鹽霧腐蝕雙重特性的陽極氧化封孔工藝。

背景技術

由于陽極氧化膜主要分成為非結晶態Al₂O₃，該氧化膜層與其本體鋁合金基材的導熱系數和熱膨脹系數都存在較大懸殊(氧化膜的導熱系數和熱膨脹系數分別約為鋁合金基材的1/10和1/5)。受熱時，鋁基體迅速升溫并產生較大幅度的膨脹，而氧化膜受熱后升溫緩慢且熱膨脹幅度較小，當氧化膜無法對抗因鋁基膨脹而產生的應力時，即發生氧化膜龜裂現象，氧化膜表面產生纖細的微裂紋，尤其是在一束45度角的光照下更加明顯。

由于此微裂紋的產生，陽極氧化膜的各項性能尤其是耐蝕性隨之明顯減弱，因而開發一種既耐高低溫交變循環試驗(廣本標準為：高溫80℃，低溫-30℃，10個周期，合計80H)，又耐鹽霧腐蝕試驗(廣本CR-V?2WH/2XW項目試驗標準為CASS?80H)的陽極氧化工藝便成為行業關注的焦點。

傳統陽極氧化工藝往往采用高溫封孔的方式來解決氧化膜溫度耐抗性問題，此法雖然可以有效改善氧化膜高溫龜裂現象，但是其缺點是氧化膜的耐鹽霧腐蝕性能卻不理想，國標測試只能達CASS?24H；而目前汽車裝飾件陽極氧化的耐鹽霧腐蝕要求通常為CASS?48H，或者NSS?480H(大約相當于CASS?48H)，國外如捷豹路虎的NSS試驗要求高達1000H；也有部分工廠采用常溫(或稱“低溫”)封孔，此封孔工藝相對于高溫封孔而言比較節能，但是氧化膜的溫度耐抗性和耐腐蝕性能較之前者均有明顯下降；

下面以兩家臺資企業的陽極氧化加工廠制備過程為例來說明傳統陽極氧化工藝流程：

A工藝(本色)：(1)上料；(2)預脫脂；(3)二階水洗；(4)脫脂；(5)二階水洗；(6)堿蝕；(7)二階水洗；(8)化學拋光；(9)熱水洗；(10)二階?水洗；(11)中和；(12)三階水洗；(13)陽極氧化；(14)三階水洗；(15)高溫封孔；(16)三階水洗；(17)烘干；(18)下料。

B工藝(本色)：(1)上料；(2)脫脂；(3)二階水洗；(4)堿蝕；(5)三階水洗；(6)犁地；(7)二階水洗；(8)化拋；(9)三階水洗；(10)出光；(11)三階水洗；(12)陽極氧化；(13)三階水洗；(14)高溫封孔；(15)三階水洗；(16)除灰；(17)三階水洗；(18)熱純水洗；(19)下料。

部分工廠還采用了增加熱水漂洗(如B工藝)的方式來減輕氧化膜高溫龜裂現象，其具體做法是在產品進烘干爐之前增加一道熱純水洗，漂洗時間一般為30～120秒不等，水溫通常控制在60～80攝氏度。此法有一定的改善效果，但是改善幅度有限，高低溫交變循環測試難以獲得令人滿意的結果。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種優異的陽極氧化膜制備工藝，所制備的陽極氧化膜既可以滿足高低溫循環試驗要求，又可以達到高標準的鹽霧腐蝕要求。

本發明的具體技術方案如下：

一種高低溫復合式陽極氧化封孔方法，其工藝步驟包括：(1)上料；(2)霧化；(3)二階水洗；(4)出光；(5)三階水洗；(6)陽極氧化；(7)三階水洗；(8)高溫封孔；(9)二階水洗；(10)弱酸純水洗；(11)常溫鈍化；(12)三階水洗；(13)烘干；(14)下料。其中工序(2)、(6)、(8)、(11)為重點處理工序。

所述步驟(2)的霧化工序中，霧化的主要成分為硝酸鈉和氫氧化鈉，硝酸鈉和氫氧化鈉的質量比為2：1～2.5：1。從而達到脫脂、除油和堿蝕三效合一的效果。

所述的步驟(6)陽極氧化工序中，使用濃度為180～200g/l的H₂SO₄，溫度18～21℃，電流密度1.8～2A/dm²，氧化時間在45～50分鐘，氧化膜厚度控制在17～22μm。

所述的步驟(8)高溫封孔工序中，使用濃度為7～10g/l的醋酸鎳封孔劑，溫度92～98℃，處理時間為20～30分鐘；溶液需要循環攪拌并過濾，避免氣泡或雜質附著在產品表面造成局部未封孔或封孔不良。

所述的步驟(10)弱酸純水洗的pH值為3.5～4.5，以免對鈍化槽液的PH?值產生過大影響。

所述的步驟(11)常溫鈍化工序中，使用濃度為10～13％三價鉻鈍化處理劑，溫度為30～40℃，處理時間為7～10分鐘，溶液需要純水配制并在使用中循環過濾。