一种铝合金材料处理方法与流程

文档序号:11147470阅读:756来源:国知局
本发明实施例涉及材料处理领域,尤其涉及一种铝合金材料处理方法。
背景技术
:目前消费性电子产品材料使用铝合金材料已成为主流,比如手机外壳,一般铝合金材料表面处理工艺常采用的表面处理技术有:1)喷单一砂效后阳极氧化工艺;2)拉丝后阳极氧化工艺;3)喷涂工艺。发明人在实现本发明的过程中发现,现在技术至少存在下述问题:采用喷单一砂效后阳极氧化工艺和拉丝后阳极氧化工艺处理后的铝合金材料的表面纹理单一,只有磨砂感而无图案纹理,纹理缺乏立体效果,而采用喷涂工艺表现不出铝合金材料的金属质感。技术实现要素:为了解决上述问题,本发明实施例提供一种铝合金材料处理方法,以解决现有工艺处理后铝合金材料表面纹理单一、纹理缺乏立体感以及不能展现铝合金材料的金属质感的问题。本发明实施例提供的铝合金材料处理方法包括:对铝合金材料表面进行预处理;在预处理后的所述铝合金材料表面进行两次以上喷砂处理,形成两层以上喷砂层,其中,第一次喷砂形成的喷砂层为背景层,其余喷砂层为图案纹理层;对经过所述两次以上喷砂处理后的所述铝合金材料进行阳极氧化染色处理。进一步的,所述背景层的喷砂处理过程为:在所述铝合金材料表面进行喷砂处理;对喷砂处理后形成的喷砂层进行清洗,并进行化学抛光。进一步的,所述图案纹理层的喷砂处理过程层为:在已形成的喷砂层上进行遮蔽处理;对遮蔽处理后的铝合金材料进行喷砂处理;喷砂处理后去除遮蔽;对去除遮蔽后的喷砂层进行清洗,并进行化学抛光。进一步的,所述清洗的过程包括:对喷砂层进行脱脂处理;脱脂处理后对喷砂层进行清洗。进一步的,所述脱脂处理包括:采用浓度为55~65g/L的TOP101中性脱脂溶液进行脱脂处理。进一步的,所述脱脂处理的时间为3~5分钟。进一步的,所述脱脂处理后对喷砂层进行清洗具体包括:采用纯水超声波对喷砂层进行清洗。进一步的,所述化学抛光包括:采用磷酸和硫酸的混合液进行抛光处理,其中磷酸和硫酸的配比为3~5:1。进一步的,所述化学抛光的时间为8~12秒钟。进一步的,所述遮蔽方式至少包括如下遮蔽方式中的一种:通过遮蔽膜进行遮蔽、通过遮蔽油墨进行遮蔽和通过遮蔽治具进行遮蔽。进一步的,所述去除遮蔽具体包括:采用化学混合溶液浸泡去除,所述化学混合溶液包括溶剂、助剂、渗透剂、缓蚀剂和表面活性剂,其中,所述溶剂的浓度为40~45%,所述助剂的浓度为20~25%,所述渗透剂的浓度为9~12%,所述缓蚀剂的浓度为10~12%,所述表面活性剂的浓度为5~9%。进一步的,进行阳极氧化染色处理后,所述背景层与所述图案纹理层的光泽度呈梯度式下降。进一步的,所述喷砂层为三层,具体为背景层、第一图案纹理层和第二图案纹理层,其中所述背景层的光泽度为10~13GU,所述第一图案纹理层的光泽度为7~9GU,所述第二图案纹理层的光泽度为5~8GU。进一步的,所述阳极氧化染色处理过程依次为脱脂、阳极氧化、染色。进一步的,所述脱脂具体为:在63~67℃的温度下,将经过所述两次以上喷砂处理后的铝合金材料置于浓度为55-65g/L的TOP101中性脱脂溶液中,脱脂处理58~62秒钟。进一步的,所述阳极氧化具体为:在13~15V的电压下,将脱脂处理后的铝合金材料置于浓度为190~210g/L的硫酸溶液中进行阳极氧化处理。进一步的,所述染色具体为:采用0.7~1.3g/L的染料染色处理5~7分钟。进一步的,在完成染色处理后,对所述铝合金材料依次进行封孔处理和烘烤处理。通过本发明实施例提供的铝合金材料处理方法,通过对铝合金材料进行多次喷砂处理,可以形成多层图案纹理,图案纹理具有层次感和立体感,从而使得铝合金材料外表面的外观效果更加丰富,同时可保留铝合金材料的金属质感。附图说明为了更清楚地说明本发明或现有技术中的方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例一中所提供的铝合金材料处理方法的流程图。图2为本发明实施例二中所提供的铝合金材料处理的工艺流程图。具体实施方式为了使本
技术领域
的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,附图中给出了本发明的较佳实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例,相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。实施例一如图1所示为本发明实施例提供的铝合金材料处理方法的处理流程图,本发明实施例具体提供CSBPA(CompositeSandBlastingPatternAnodizing,复合喷砂纹理阳极氧化)工艺对铝合金材料进行处理,所述处理过程包括:S101、预处理:对铝合金材料表面进行预处理,所述预处理包括粗抛光和精抛光,可采用砂布对铝合金材料表面进行粗抛光,并采用百洁布对粗抛光后的铝合金材料表面进行精抛光;本发明实施例及后续实施例所述的铝合金材料包括5系,6系,7系等常用铝合金。S102、喷砂处理:在预处理后的所述铝合金材料表面进行两次以上喷砂处理,形成两层以上喷砂层,其中,第一次喷砂形成的喷砂层(即首层喷砂层)为背景层,其余喷砂层为图案纹理层;本发明实施例及后续实施例所述的喷砂包括但不限于陶瓷砂,玻璃砂,铁砂,可以是其中一种喷砂,也可是多种喷砂。S103、阳极氧化染色处理:对经过所述两次以上喷砂处理后的所述铝合金材料进行阳极氧化染色处理。通过本发明实施例提供的铝合金材料处理方法,通过对铝合金材料进行多次喷砂处理,可以形成多层图案纹理,图案纹理具有层次感和立体感,从而使得铝合金材料外表面的外观效果更加丰富,同时可保留铝合金材料的金属质感。实施例二如图2所示为本发明实施例提供的铝合金材料处理方法的处理流程图,具体以进行三次喷砂处理为例进行详细说明,具体工艺流程如下:S201、打磨抛光:对所述铝合金材料表面进行打磨抛光预处理,可选的,采用砂布对铝合金材料表面进行粗抛光,采用百洁布对经过粗抛光后的铝合金材料表面进行精抛光;S202、第一次喷砂:根据设定的喷砂类型和喷砂参数进行第一次喷砂处理,所述喷砂参数包括喷砂压力,喷砂时间,喷砂距离,喷砂角度等,具体根据工艺要求进行设定;第一次喷砂处理后形成首层喷砂层,所述首层喷砂层为背景层。S203、第一次清洗抛光:在铝合金材料表面进行第一次喷砂处理后,对形成的首层喷砂层进行清洗,去除材料表面附着的粉尘,并进行化学抛光,其中,所述清洗过程包括:(1)对首层喷砂层进行脱脂处理;可选的,所述脱脂处理包括:采用浓度为55~65g/L的TOP101中性脱脂溶液对铝合金材料表面的喷砂层进行脱脂处理,其中,脱脂处理时间优选为3~5分钟。(2)脱脂处理后对首层喷砂层进行清洗;可选的,采用纯水超声波对铝合金材料表面的喷砂层进行清洗,纯水超声波清洗时间优选为30秒钟。所述化学抛光采用磷酸和硫酸的混合液进行抛光处理,其中磷酸和硫酸的配比为3~5:1;可选的,化学抛光处理的时间为8~12秒钟。S204、第一次遮蔽:根据图案纹理设计,在第一次喷砂处理形成背景层上,对铝合金材料表面进行遮蔽处理,通过遮蔽处理可对铝合金材料局部或整体进行喷砂堆叠处理,使铝合金表面图案表现出不同的喷砂粗糙度;可选的,所述遮蔽方式包括但不限于遮蔽膜、遮蔽油墨和遮蔽治具,可以选择一种遮蔽方式,也可同时选择多种遮蔽方式。S205、第二次喷砂:根据设定的喷砂类型和喷砂参数对第一次遮蔽处理后的铝合金材料进行喷砂处理;第二次喷砂处理后形成第二层喷砂层,所述第二层喷砂层为图案纹理层,便于描述,后续将所述第二次喷砂处理形成的图案纹理层统称为第一图案纹理层。S206、第一次去除遮蔽;根据不同的遮蔽方式选择物理方式或化学方式去除遮蔽,比如通过机械方式去除遮蔽治具或者遮蔽膜,或者通过化学方式去除遮蔽油墨,可选的,所述化学方式为采用化学混合溶液浸泡去除遮蔽,作为可选方案,所述化学混合溶液包括溶剂、助剂、渗透剂、缓蚀剂和表面活性剂,其中,所述溶剂的浓度为40~45%,所述助剂的浓度为20~25%,所述渗透剂的浓度为9~12%,所述缓蚀剂的浓度为10~12%,所述表面活性剂的浓度为5~9%,具体可参考下表1。物质成分名称浓度或浓度范围(质量百分比)化学文摘社登记号溶剂40-45%100-51-6助剂20-25%122-99-6渗透剂9-12%9004-82-4缓蚀剂10-12%1341-49-7表面活性剂5-9%151-21-3其它余量/表1S207、第二次清洗抛光:对去除遮蔽后的第一图案纹理层进行清洗,并进行化学抛光。其中,所述清洗过程包括:(1)对第一图案纹理层进行脱脂处理;可选的,所述脱脂处理包括:采用浓度为55~65g/L的TOP101中性脱脂溶液对铝合金材料表面的喷砂层进行脱脂处理,其中,脱脂处理时间优选为3~5分钟。(2)脱脂处理后对第一图案纹理层进行清洗;可选的,采用纯水超声波对铝合金材料表面的喷砂层进行清洗,纯水超声波清洗时间优选为30秒钟。所述化学抛光采用磷酸和硫酸的混合液进行抛光处理,其中磷酸和硫酸的配比为3~5:1;可选的,化学抛光处理的时间为8~12秒钟。S208、第二次遮蔽:根据图案纹理设计,在第一次喷砂处理形成背景层和第二次喷砂形成的第一图案纹理层的基础上,对铝合金材料表面进行遮蔽处理;可选的,所述遮蔽方式包括但不限于通过遮蔽膜进行遮蔽、通过遮蔽油墨进行遮蔽和通过遮蔽治具进行遮蔽,可以选择一种遮蔽方式,也可同时选择多种遮蔽方式。S209、第三次喷砂:根据设定的喷砂类型和喷砂参数对第二次遮蔽处理后的铝合金材料进行喷砂处理;第三次喷砂处理后形成第三层喷砂层,所述第三层喷砂层为图案纹理层,便于描述,后续将所述第三次喷砂处理形成的图案纹理层统称为第二图案纹理层。S210、第二次去除遮蔽:去除遮蔽的方式参考步骤S206。S211、第三次清洗抛光:清洗抛光的处理过程参考步骤S203或步骤S207。S212、阳极氧化染色处理:对经过所述两次以上喷砂处理后的所述铝合金材料进行阳极氧化染色处理。所述阳极氧化染色处理过程依次为脱脂、阳极氧化、染色。作为本实施例的可选方案,所述脱脂具体为:在63~67℃的温度下,将喷砂处理后的铝合金材料置于浓度为55-65g/L的TOP101中性脱脂溶液中,脱脂处理58~62秒钟。作为本实施例的可选方案,所述阳极氧化具体为:在13~15V的电压下,将脱脂处理后的铝合金材料置于浓度为190~210g/L的硫酸溶液中进行阳极氧化处理。作为本实施例的可选方案,所述染色具体为:采用0.7~1.3g/L的染料染色处理5~7分钟。S213、封孔:作为本实施例的可选方案,采用7~11g/L的封孔剂,在92~98℃的温度下进行封孔处理。S214、烘烤:作为本实施例的可选方案,在75~85℃的温度下进行烘烤处理。作为可选的方案,上述阳极氧化染色处理、封孔及烘烤的参数如下表2所示:表2在本实施例中,在上述第一图案纹理层和第二图案纹理层的形成及处理过程中,可以先去除遮蔽后再进行清洗化抛,也可以先进行清洗化抛后再去除遮蔽。在本实施例中,通过本方法进行阳极氧化染色处理时,铝合金材料的表面图案纹理效果取决于工艺参数设置,所述工艺参数包括但不限于光泽度、喷砂压力、喷砂密度以及砂效,所述砂效是指喷砂后铝合金材料表面的粗糙度。在本实施例中,所述铝合金材料阳极氧化染色处理后的表面图案纹理效果与工艺参数对应的趋势如下表3所示,同一色系下,选用不同的参数,将形成不同的图案纹理效果:表3在本实施例中,进行阳极氧化染色处理后,所述背景层与所述图案纹理层光泽度呈梯度式下降,具体的,采用递减法计算,并设定每层喷砂层表面阳极氧化抛光时间,可控制阳极阳极氧化后的亮度,使图案纹理具有亮度差,层次感。以喷砂层为三层为例,所述三层喷砂层分别为背景层、第一图案纹理层和第二图案纹理层,所述背景层、第一图案纹理层和第二图案纹理层和光泽度城梯度式下降,可选的,所述背景层的光泽度为10~13GU,所述第一图案纹理层的光泽度为7~9GU,所述第二图案纹理层的光泽度为5~8GU。通过本发明实施例提供的铝合金材料处理方法,通过对铝合金材料进行多次喷砂处理,可以形成多层图案纹理,图案纹理具有层次感和立体感,从而使得铝合金材料外表面的外观效果更加丰富,同时可保留铝合金材料的金属质感。本发明实施例所提供的铝合金材料处理方法可用于手机外壳的加工处理,可手机外壳表面形成多层图案纹理,图案纹理具有层次感和立体感,使得手机外壳的外观效果更加丰富,且具有金属质感。以上仅为本发明的实施例,但并不限制本发明的专利范围,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来而言,其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构,直接或间接运用在其他相关的
技术领域
,均同理在本发明专利保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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