[發明專利]一種鋁合金材料表面處理新方法

在審

• 申請號: 202210048728.6
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114481254A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 邵穎
• 申請（專利權）人: 北京富創精密半導體有限公司
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04;C25D11/16;B24B1/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 孫奇

本發明公開了一種鋁合金材料表面處理新方法，首先通過數控機床進行表面加工，采用鉆石刀具將工件表面加工至光潔度達到Ra＜0.8微米；第二步通過物理機械打磨工件表面，利用砂紙去除工件表面刀痕使光潔度達到Ra＜0.2微米；第三步通過物理打磨工件表面，利用納米微粒通過摩擦修復，將工件表面修至鏡面光度達到Ra＜0.1微米；再通過陽極氧化法在工件表面生成高亮度陽極膜40?60微米，控制光潔度達到Ra0.2?0.4；最后利用精細打磨輪及高粒度納米研磨液修整硬質陽極表面至Ra0.1微米。本發明能夠制備獲得鏡面光度大Ra0.1微米的表面高亮的鋁合金材料工件。

技術領域

本發明屬于金屬材料表面處理技術領域，涉及提供了一種鋁合金材料表面處理新方法。

背景技術

鋁合金材料具有較高的硬度、較好的導熱性、密度較低且易于成型，因此越來越多的應用于日常電子產品的外殼、半導體設備中。鋁合金材料大多耐蝕性較差，因此需要采用陽極氧化工藝對鋁合金材料的表面進行處理，使鋁合金材料的表面形成一層保護性氧化薄膜，從而顯著地提高鋁合金材料的耐腐蝕性能。具體地，鋁合金材料表面處理工藝可見于眾多專利文獻：

例如中國專利文獻CN 107653472 A公開了一種鋁合金表面處理工藝，其通過噴砂處理除去鋁合金表面的氧化皮，再進行脫脂處理，然后陽極氧化處理表面，后續再進行水洗、活化處理、染色處理、封孔處理等后處理；從而形成致密的保護層，使鋁合金免受化學侵蝕和氧化。

用于電子產品外殼的鋁合金材料表面不僅應當具備較好的耐蝕性，其外觀也是重要的性能，應用于半導體設備反應腔內部核心零件要具備高耐腐蝕性能和表面高密封性能，例如，中國專利文獻CN 105364637A公開了一種鋁合金殼體的表面處理方法，先將鋁合金殼體的側面拉絲，得到拉絲面，再對非拉絲面進行噴砂處理，最后整體進行陽極氧化處理；從而使得鋁合金殼體的外觀效果更豐富多樣。

以上是非光亮的鋁合金殼體的加工方法，由于需要經過陽極氧化處理，實現表面高亮對于鋁合金材料而言難度更大，即制備獲得平整度高且光亮的鋁合金殼體工藝較復雜，如中國專利文獻CN 105506639A公開了一種鋁合金表面處理方法，首先對鋁合金表面進行預處理，然后置于特定組分的化拋液中進行化學拋光處理，最后進行陽極氧化處理，以獲得表面高亮的鋁合金材料。化學拋光具有適合批量處理、勞動強度較低的優點，但是由于化學拋光的工藝控制難度較大，上述工藝難以制備獲得鏡面光度Ra0.1微米的表面高亮的鋁合金硬質陽極工件。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述存在的諸多技術問題，特提供了一種鋁合金材料表面處理新方法。

本發明采用的技術方案如下：一種鋁合金材料表面處理新方法，該方法的步驟為：

第一步、首先通過數控機床進行表面加工，采用鉆石刀具將工件表面加工至光潔度達到Ra＜0.8微米；

第二步、通過物理機械打磨工件表面，利用砂紙去除工件表面刀痕使光潔度達到Ra＜0.2微米；所述砂紙分別為800#和1500#；

第三步、通過物理打磨工件表面，利用納米微粒通過摩擦修復，將工件表面修至鏡面粗糙度達到Ra＜0.1微米；所述納米微粒為納米級金剛石粉，所述摩擦修復依次包括粗磨、精磨和上光；

第四步、再通過陽極氧化法在工件表面生成高亮度硬質陽極膜，控制鏡面光度達到Ra0.2-0.4微米；在陽極氧化法處理鋁合金材料工件表面前，先采用非腐蝕性除臘、除污清潔劑清洗鋁合金材料工件表面，控制陽極氧化法的電流密度1.5A/dm2，控制所述高亮度陽極膜的厚度為40-60微米。

第五步、最后利用精細打磨輪及高粒度納米研磨液；所述精細打磨輪為細棉輪，所述高粒度納米研磨液為納米級金剛石研磨膏，所述細棉輪的轉速為每分鐘2000-3000轉。

所述的環境要求：通風、無塵、室溫。