专利名称：铝合金基材的阳极氧化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属表面处理的工艺，特别是铝合金基材的阳极氧化工艺。
背景技术：
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，特别是在建筑行业的应用更为广泛。铝是非常活泼的金属，铝及铝合金在空气中会形成一层氧化铝膜，可以保护铝及铝合金在中性或弱酸性溶液中不再进一步被腐蚀，起到一定的保护作用。为了增强膜的保护作用，铝表面处理是不可缺少而又十分重要的技术措施，工业规模的铝及铝合金的表面处理方法，通常有阳极氧化处理、化学转化处理、电镀或化学镀处理、表面有机物涂装等。其中应用最广的就是阳极氧化处理。所谓铝及铝合金的阳极氧化表面处理，就是在适当的电解液中，将铝制品作为阳极，通以阳极电流，使其表面氧化得到一层氧化膜的一种表面处理方法。但是经过阳极氧化处理的铝及铝合金表面为蜂窝的多孔结构，这些微孔具有极强的化学活性和物理吸附性，容易吸附大气中的腐蚀介质和污染物，从而影响外观，甚至导致阳极氧化膜的腐蚀。因此，在阳极氧化后，必须采用封孔技术将阳极氧化膜中的微孔闭合，使阳极氧化膜能有效地保护铝制品表面的目的。传统的铝及铝合金阳极氧化膜的封孔方法有:水合封孔法、重铬酸盐封孔法及水解盐封孔法。水合封孔法是将阳极氧化铝制品放入沸水或蒸汽中封孔，利用阳极氧化膜表面和孔壁中的氧化铝与水发生水合反应，使其本身体积增大而将微孔封孔，是一种最为普遍的封孔方法。但该方法存在封孔时间较长，能耗量较大，生产成本高等缺陷，而且其封孔质量难以保证。重铬酸盐封孔法是在高温的重铬酸钾溶液中进行的，而重铬酸钾具有剧毒，不适用于大规模生产。水解盐封孔法主要运用于染色后的膜封孔，采用易水解的钴盐与镍被氧化膜吸附后，在阳极氧化膜微孔内发生水解，产生氢氧化物沉淀微孔封孔。但是该方法同样需要在高温条件下工作，能耗大，生产成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种生产成本低、增长铝合金的使用寿命、表面光洁度好的招合金基材的阳极氧化工艺。本发明的目的通过以下技术方案来实现:铝合金基材的阳极氧化工艺，它包括以下步骤:
51、脱脂:将铝合金基材放入13% 15%的硫酸槽中，脱脂，3min 5min后取出；
52、第一次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗时间为2min 4min，保证铝合金基材表面的PH值> 4 ；
53、碱洗:将铝合金基材放入浓度为45kg/m3 55kg/m3，温度为40°C 60°C的氢氧化钠溶液中，碱洗4min 8min ； 54、第二次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗2min 4min后取出；
55、出光:将铝合金基材进行机械抛光，保证铝合金基材的表面呈镜面或缎面；56、第三次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗2min 4min，待PH值>4后取
出；
57、阳极氧化:将铝合金基材放入含有130g/L 180g/L硫酸的氧化槽内作为阳极，以铅板为阴极，温度控制在18°C 22°C之间，接通电源，电压在13V 15V之间，电流密度在1.0A/dm2 1.6A/dm2 之间，反应 25min 45min 后取出；
58、第四次水洗:将经过阳极氧化的铝合金基材用自来水反复冲洗，冲洗2min 4min后取出后，再用去离子水冲洗Imin 2min ；
59、电解着色:将铝合金基材放入锡盐电解槽中，调节锡盐电解液的PH值范围为0.8 1.2，通入电压为13V 15V的交流电源，带着色均匀后取出铝合金基材； 510、第五次水洗:先用自来水冲洗招合金基材Imin 2min,再用等离子水冲洗Imin 2min ；
511、封孔:用去离子水和氟化镍配制封孔液，对铝合金基材进行封孔处理；
512、第六次水洗:将招合金基材用去离子水浸洗2min 4min后取出。所述的氧化槽内还含有5g/L 20g/L的铝离子。所述的锡盐电解槽内的成分为12kg/m3 15kg/m3的硫酸锡、12kg/m3 15kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液。所述的锡盐电解槽中的添加剂为酒石酸、酚磺酸或萘磺酸中至少一种。本发明具有以下优点:
1、在整个阳极氧化的工艺过程中，都是在常温的环境下进行，消耗能源量小，而且阳极氧化后的硫酸可重复利用于脱脂工艺，原材料利用率高，其生产成本低。2、在铝及铝合金的外表上产生一层阳极氧化膜，并在阳极氧化反应后，进行封孔，使得阳极氧化膜有效地保护铝及铝合金。3、在封孔后，阳极氧化膜表面的蜂窝多孔结构消失，得到一层致密的阳极氧化膜，其表面光洁度高，而且大气中的腐蚀介质和污染物对阳极氧化膜无法构成威胁，膜表面的光洁度保持时间长。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。实施例1:
铝合金基材的阳极氧化工艺，它包括以下步骤:
51、脱脂:将铝合金基材放入13%的硫酸槽中，脱脂，5min后取出；
52、第一次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗时间为4min，保证铝合金基材表面的？11值> 4 ；
53、碱洗:将铝合金基材放入浓度为55kg/m3，温度为40°C的氢氧化钠溶液中，碱洗8min ；
54、第二次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗2min后取出；
55、出光:将铝合金基材进行机械抛光，保证铝合金基材的表面呈镜面或缎面；
56、第三次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗4min，待PH值>4后取出；57、阳极氧化:将铝合金基材放入含有130g/L硫酸的氧化槽内作为阳极，氧化槽内还含有5g/L的铝离子，以铅板为阴极，温度控制在22°C，接通电源，电压在13V，电流密度在1.6A/dm2,反应45min后取出；
58、第四次水洗:将经过阳极氧化的铝合金基材用自来水反复冲洗，冲洗2min后取出后，再用去离子水冲洗2min ；
59、电解着色:将铝合金基材放入锡盐电解槽中，锡盐电解槽内的成分为12kg/m3的硫酸锡、15kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液，锡盐电解槽中的添加剂为萘磺酸，调节锡盐电解液的PH值范围为1.2，通入电压为15V的交流电源，带着色均匀后取出铝合金基材；
510、第五次水洗:先用自来水冲洗招合金基材Imin,再用等离子水冲洗2min；
511、封孔:用去离子水和氟化镍配制封孔液，对铝合金基材进行封孔处理；
512、第六次水洗:将铝合金基材用去离子水浸洗4min后取出。实施例2:
铝合金基材的阳极氧化工艺，它包括以下步骤:
51、脱脂:将铝合金基材放入14%的硫酸槽中，脱脂，4min后取出；
52、第一次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗时间为3min，保证铝合金基材表面的？11值> 4 ；
53、碱洗:将铝合金基材放入浓度为50k g/m3，温度为50°C的氢氧化钠溶液中，碱洗6min ；
54、第二次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗3min后取出；
55、出光:将铝合金基材进行机械抛光，保证铝合金基材的表面呈镜面或缎面；
56、第三次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗3min，待PH值>4后取出；
57、阳极氧化:将铝合金基材放入含有150g/L硫酸的氧化槽内作为阳极，氧化槽内还含有12g/L的铝离子，以铅板为阴极，温度控制在20°C，接通电源，电压在14V，电流密度在1.3A/dm2，反应35min后取出；
58、第四次水洗:将经过阳极氧化的铝合金基材用自来水反复冲洗，冲洗3min后取出后，再用去离子水冲洗1.5min ；
59、电解着色:将铝合金基材放入锡盐电解槽中，锡盐电解槽内的成分为13.5kg/m3的硫酸锡、13.5kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液，锡盐电解槽中的添加剂为酒石酸、酚磺酸和萘磺酸，调节锡盐电解液的PH值范围为1.0，通入电压为14V的交流电源，带着色均匀后取出铝合金基材；
510、第五次水洗:先用自来水冲洗招合金基材1.5min,再用等离子水冲洗1.5min ；
511、封孔:用去离子水和氟化镍配制封孔液，对铝合金基材进行封孔处理；
512、第六次水洗:将铝合金基材用去离子水浸洗3min后取出。实施例3:
铝合金基材的阳极氧化工艺，它包括以下步骤:
51、脱脂:将铝合金基材放入13% 15%的硫酸槽中，脱脂，3min后取出；
52、第一次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗时间为2min，保证铝合金基材表面的？11值> 4 ；
53、碱洗:将铝合金基材放入浓度为45kg/m3，温度为60°C的氢氧化钠溶液中，碱洗4min ；
54、第二次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗4min后取出；
55、出光:将铝合金基材进行机械抛光，保证铝合金基材的表面呈镜面或缎面；
56、第三次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗2min，待PH值>4后取出；
57、阳极氧化:将铝合金基材放入含有180g/L硫酸的氧化槽内作为阳极，氧化槽内还含有20g/L的铝离子，以铅板为阴极，温度控制在18°C，接通电源，电压在15V，电流密度在
1.0A/dm2，反应25min后取出；
58、第四次水洗:将经过阳极氧化的铝合金基材用自来水反复冲洗，冲洗4min后取出后，再用去离子水冲洗Imin ；
59、电解着色:将铝合金基材放入锡盐电解槽中，锡盐电解槽内的成分为15kg/m3的硫酸锡、12kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液，锡盐电解槽中的添加剂为酒石酸，调节锡盐电解液的PH值范围为0.8，通入电压为13V的交流电源，带着色均匀后取出铝合金基材；
510、第五次水洗:先用自来水冲洗招合金基材2min,再用等离子水冲洗Imin；
511、封孔:用去离子水和氟化镍配制封孔液，对铝合金基材进行封孔处理；
512、第六次水洗:将铝合金基材用去离子 水浸洗2min后取出。
权利要求
1.铝合金基材的阳极氧化工艺，其特征在于:它包括以下步骤: 51、脱脂:将铝合金基材放入13% 15%的硫酸槽中，脱脂，3min 5min后取出； 52、第一次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗时间为2min 4min，保证铝合金基材表面的PH值> 4 ； 53、碱洗:将铝合金基材放入浓度为45kg/m3 55kg/m3，温度为40°C 60°C的氢氧化钠溶液中，碱洗4min 8min ； 54、第二次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗2min 4min后取出； 55、出光:将铝合金基材进行机械抛光，保证铝合金基材的表面呈镜面或缎面； 56、第三次水洗:用自来水反复冲洗铝合金基材，冲洗2min 4min，待PH值>4后取出； 57、阳极氧化:将铝合金基材放入含有130g/L 180g/L硫酸的氧化槽内作为阳极，以铅板为阴极，温度控制在18°C 22°C之间，接通电源，电压在13V 15V之间，电流密度在1.0A/dm2 1.6A/dm2 之间，反应 25min 45min 后取出； 58、第四次水洗:将经过阳极氧化的铝合金基材用自来水反复冲洗，冲洗2min 4min后取出后，再用去离子水冲洗Imin 2min ； 59、电解着色:将铝合金基材放入锡盐电解槽中，调节锡盐电解液的PH值范围为0.8 1.2，通入电压为13V 15V的交流电源，带着色均匀后取出铝合金基材； 510、第五次水洗:先用自来水冲洗招合金基材Imin 2min,再用等离子水冲洗Imin 2min ； 511、封孔:用去离子水和氟化镍配制封孔液，对铝合金基材进行封孔处理； 512、第六次水洗:将招合金基材用去离子水浸洗2min 4min后取出。
2.根据权利要求1所述的铝合金基材的阳极氧化工艺，其特征在于:所述的氧化槽内还含有5g/L 20g/L的铝离子。
3.根据权利要求1所述的铝合金基材的阳极氧化工艺，其特征在于:所述的锡盐电解槽内的成分为12kg/m3 15kg/m3的硫酸锡、12kg/m3 15kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液。
4.根据权利要求3所述的铝合金基材的阳极氧化工艺，其特征在于:所述的锡盐电解槽中的添加剂为酒石酸、酚磺酸或萘磺酸中至少一种。
全文摘要
本发明涉及铝合金基材的阳极氧化工艺，它包括以下步骤S1、脱脂；S2、第一次水洗；S3、碱洗；S4、第二次水洗；S5、出光；S6、第三次水洗；S7、阳极氧化；S8、第四次水洗；S9、电解着色；S10、第五次水洗；S11、封孔；S12、第六次水洗，最终得到致密的阳极氧化膜。本发明的优点在于在整个阳极氧化的工艺过程中，都是在常温的环境下进行，消耗能源量小，而且阳极氧化后的硫酸可重复利用于脱脂工艺，原材料利用率高，其生产成本低；在阳极氧化反应后，进行封孔，使得阳极氧化膜有效地保护铝及铝合金；阳极氧化膜表面的蜂窝多孔结构消失，其表面光洁度高，而且膜表面的光洁度保持时间长。
文档编号C25D11/22GK103194777SQ20131010176
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者廖健 申请人:成都阳光铝制品有限公司