金属表面处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及金属产品加工领域，尤其涉及一种金属表面处理工艺。
【背景技术】
[0002]随着智能手环、手表等智能可穿戴产品及智能手机、平板电脑等智能设备的广泛普及，黑色、金色等颜色的铝合金中框、按键等配套用金属产品需求量与日倶增。在上述金属产品工艺中，在进行染色步骤前，通常需要通过业界常用的硫酸型阳极氧化步骤以在金属产品表面形成一定孔隙率、吸附能力强的氧化膜，而染色时，氧化膜上的空隙可直接吸附有机染料分子而着色。
[0003]但是，在阳极氧化步骤后直接进入染色步骤会造成如下问题:首先，阳极氧化步骤后，有机染料分子会以过快的速度被孔隙吸附，从而整个染色速度太快，而在金属产品不同位置上形成颜色深浅不一；其次，由于硫酸型阳极氧化步骤会在金属产品表面残留有害离子，包括铁离子、锰离子、铜离子、镍离子等阳离子以及磷酸根、氯离子等阴离子，其中阳离子会使金属产品表面光亮度下降、氧化膜松软、降低其耐蚀性，而阴离子一方面会不均匀覆盖在氧化膜表面，并且所形成的残留酸会慢慢从金属产品狭缝或盲孔处冒出表面，使金属产品表面不规则发花甚至染不上色，影响着色的一致性，另一方面上述有害离子会被带入染液中，大幅降低染料的使用寿命。
【发明内容】
[0004]本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。
[0005]本申请提供一种金属表面处理工艺，至少包括:对金属产品依次进行的阳极氧化步骤及染色步骤，在所述阳极氧化步骤与所述染色步骤之间还包括:
染色前处理步骤:将所述金属产品浸渍于一减缓剂中，所述减缓剂包括:氨基盐或无机酸盐减缓主剂、非离子表面活性剂，以及有机络合剂。
[0006]进一步地，所述减缓剂还包括:钠酸盐缓冲剂。
[0007]进一步地，所述染色前处理步骤的工艺参数为:减缓剂的质量浓度值为16.l_75g/L，温度 40-500C，PH 值 2.0-3.0，操作时间 3_8min。
[0008]进一步地，所述氨基盐或无机酸盐减缓主剂的质量浓度值为10_40g/L，所述非离子表面活性剂的质量浓度值为0.l_5g/L，所述有机络合剂的质量浓度值为3-15g/L，所述钠酸盐缓冲剂的质量浓度值为3-15g/L。
[0009]进一步地，所述氨基盐或无机酸盐减缓主剂的质量浓度值为15-30g/L，所述非离子表面活性剂的质量浓度值为0.l_2g/L，所述有机络合剂的质量浓度值为5-10g/L，所述钠酸盐缓冲剂的质量浓度值为5-10g/L。
[0010]进一步地，所述氨基盐或无机酸盐减缓主剂包含:硫酸根盐、硫酸根盐、碳酸根盐、氯盐及硼酸盐中的至少一种，
所述非离子表面活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂，包含:烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯脂、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烷加成物及聚氧乙烯化的离子型表面活性剂中的至少一种，
所述络合剂包含:三乙醇胺、乙二酸四乙酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐及葡萄糖酸盐中的至少一种，
所述钠酸盐缓冲剂包含:乙酸钠、磷酸钠、草酸钠、酒石酸钠、碳酸钠及柠檬酸钠中的至少一种。
[0011]进一步地，所述金属表面处理工艺还包括:
在所述阳极氧化步骤之前依次对所述金属产品进行的:化学清洗步骤、碱咬步骤、中和步骤、化学抛光步骤及除灰步骤；以及，
在所述染色步骤之后依次对所述金属产品进行的:封孔步骤及烘干步骤。
[0012]本申请的有益效果是:
通过提供一种金属表面处理工艺，至少包括:对金属产品依次进行的阳极氧化步骤、染色前处理步骤以及染色步骤，染色前处理步骤是将金属产品浸渍于一减缓剂中，而减缓剂包括:氨基盐或无机酸盐减缓主剂、非离子表面活性剂，以及有机络合剂。这样，氨基盐或无机酸盐减缓主剂可浸渍附着在产品表面，从而延长有机染料分子与孔隙的附着时间，即降低染色速率，保证金属产品表面染色的一致性；另外，有害阳离子可通过有机络合剂抑制，提高金属产品表面光亮度、保证氧化膜质地、提高其耐蚀性；有害阴离子则通过所添加的钠酸盐缓冲剂抑制，保证着色的一致性，提高染料的使用寿命。
【附图说明】
[0013]图1为本申请实施例一的金属表面处理工艺的流程图。
【具体实施方式】
[0014]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0015]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0016]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0017]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0018]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0019]下面通过【具体实施方式】结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0020]实施例一:
请参考图1，本实施例提供了一种金属表面处理工艺，至少包括依次对铝合金手机中框、智能手环框等金属产品进行的:
1I，化学清洗步骤。该步骤所用化学清洗剂由碱性洗涤剂、络合剂、乳化剂、分散剂、缓冲剂和非离子型表面活剂组成，常规用铝合金脱脂剂R-100，此清洗剂可以破坏或分解铝表面所形成共价键，该共价键是空气中形成的铝氧化膜和在表面吸附的润滑剂或污染物之间所形成的。通过本步骤的皂化和溶解作用有效去除润滑剂或污染物。化学清洗必须在生产所允许的工艺参数内操作，包括时间、温度、浓度等。本步骤所使用的常规工艺参数为:合适温度50-70°C，时间3-8min，常规用铝合金脱脂剂R-100的质量浓度值为40_60g/L。本步骤后，通过水膜连续性方法检查化学清洗的表面质量，铝合金产品经过化学清洗和水洗后，上升抬至适宜检测的高度停留30s，其表面应该是连续的，并且完全润湿，不出现水膜破裂或分开的现象。水膜连续性应该30s及其以上的为合格。
[0021]102，碱咬步骤。该步骤是以业界常规的氢氧化钠为基础的碱浸蚀，能彻底去除金属产品表面在空气中形成的氧化膜，使之形成均匀的活化表面，为后续工艺要求色泽均一表面创造条件，另外，还能使金属产品表面趋于平整均匀，能去除表面碰、刮、压伤和毛刺等痕迹。本步骤所使用的工艺参数为:合适温度50-70°C，时间lOs-lmin，常规氢氧化钠质量浓度 40-60g/L。
[0022]103，中和步骤。该步骤的作用是用氢根阳离子H+ (中和采用的常规物质是硝酸HN03)中和反应前工序所残留的氢氧根阴离子0H-，去除碱咬后附着在金属产品表面的灰状物，同时对表面不产生腐蚀破坏，硝酸溶液中硝酸与水的体积比控制在10-25%，常温控制10-30。。。
[0023]104，化学抛光步骤。该步骤可使金属产品表面平整光滑，能除去表面轻微碰、刮、压伤痕迹和氧化膜层，使粗糙的表面趋于光滑，同时可提高表面的镜面反射性能，提高整体亮度，并影响染色颜色效果。化学抛光采用的是磷酸-硫酸溶液，并且磷酸、硫酸的质量比3:1的溶液，工艺参数为:操作温度90-110°C，时间lOs-lmin，操作时足够的空气搅拌是必须的。
[0024]105，除灰步骤。该步骤的作用是除去化学抛光产生的溶解金属灰状物，使金属产品表面平整洁白，有较好金属光泽，本步骤使用硝酸溶液，工艺参数为:控制硝酸溶液中硝酸的体积含量20-50%，操作时间10s-lmin。
[0025]106，阳极氧化步骤。本步骤是针对金属产品的以硫酸为电解液的电解氧化过程，金属产品表面通常转化为一层氧化膜，该氧化膜具有防护性、丰富的颜色装饰性及其他功能。通过电解作用下在氧化生长成膜，并且硫酸对氧化膜溶解达成