一种铝合金阳极氧化膜层的制备方法
【专利摘要】本发明属于铝合金表面处理【技术领域】，具体涉及一种铝合金阳极氧化膜层的制备方法。前处理采用碱蚀、出光两步法，碱蚀液由低浓度的氢氧化钠、碳酸钠和磷酸钠构成，出光液由低浓度硫酸和钼酸盐构成。阳极氧化采用低浓度的硫酸和有机弱酸溶液，染色液采用硫代硫酸钠和高锰酸钾溶液，有效抑制了硫酸对铝合金基体的腐蚀，避免使铝合金基体产生过烧缺陷，染色时间大大缩短，染色方法更加方便快捷，膜层颜色更加均匀、稳定；整个工艺不含有高浓度强酸，不添加有毒有害物质，工艺流程简便，对人员及环境不造成危害，减小了废水处理压力，可降低企业废液处理成本。
【专利说明】一种铝合金阳极氧化膜层的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于铝合金表面处理【技术领域】，具体涉及一种铝合金阳极氧化后形成高装饰性的金黄色阳极氧化膜层的制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，铝合金硫酸阳极氧化所采用的硫酸浓度较高(一般大于150g/ L)，在生产过程中易产生酸雾，危害操作人员健康，而且高浓度强酸对铝合金基体有较强的腐蚀作用，会降低零件表面的光洁度和精度，不适用于有气孔的焊接件、铆接件以及精度高的零件，特别是对含铜量较高的铝合金，由于富铜相的溶解，有时会产生过烧现象，使膜层出现缺陷，零件生产存在较大风 险。 [0003]铝阳极氧化膜的着色方法大致分为三类:有机染色、无机染色及电解着色。其中以电解着色应用最为广泛，但众所周知，电解着色后的膜层色调比较单一，都是从香槟色、浅与深的青铜色一直到黑色，很难得到色彩鲜艳的膜层。染色工艺与电解着色相比，具有工艺简单、上色快、色泽鲜艳、操作简便等优点。但有机染色后的膜层颜色不耐晒、易褪色，而且，有机染料不易处理，增加了后续废水处理的难度，相比之下，无机染色的膜层色泽更为均匀和稳定，无机染色液无需处理，不会对环境和人员造成危害。
【发明内容】
[0004]本发明的目的旨在提供一种环保型的金黄色阳极氧化膜的制备工艺方法，阳极氧化的各工序均不采用高浓度强酸和强碱，大幅度降低硫酸和氢氧化钠浓度。
[0005]本发明的铝或铝合金金黄色阳极氧化膜的制备工艺流程是:
[0006]
[0007]前处理采用碱蚀、出光两步法，碱蚀液由低浓度的氢氧化钠、碳酸钠和磷酸钠构成，出光液由低浓度硫酸和钥酸盐构成。阳极氧化采用低浓度的硫酸和有机弱酸(如:己二酸或柠檬酸或丁二酸或戊二酸)溶液，染色液采用硫代硫酸钠和高锰酸钾溶液。
[0008]具体配方及工艺条件如下:
[0009](I)碱蚀
[0010]氢氧化钠:40~60g / L，碳酸钠:20~40g / L，磷酸钠:20~40g / L
[0011]温度:50~70°C,时间:5 ~15min ；
[0012](2)出光
[0013]硫酸:40~60g / L，钥酸钠:20~40g / L，温度:室温，时间=Imin ；
[0014](3)阳极氧化
[0015]硫酸:40~50g / L，己二酸或柠檬酸或丁二酸或戊二酸:5~IOg / L
[0016]温度:25~35°C，电压:15 ~20V，时间:15 ~25min
[0017]⑷染色
[0018]高锰酸钾:20~40g / L，硫代硫酸钠:20~40g / L，温度:室温[0019]时间:10~30s。
[0020]本发明的有益效果如下:
[0021]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0022](I)大幅度降低了阳极氧化过程中的硫酸浓度，由原来的180g / L~220g / L降低到40~50g / L，有效抑制了硫酸对铝合金基体的腐蚀，避免使铝合金基体产生过烧缺陷，阳极氧化时间比原来缩短了一倍，生产效率得到提高，而且使膜层在较薄的情况下即可获得致密、均匀，耐蚀性高的氧化膜；
[0023](2)用无机染色法取代了有机染色法，染色时间大大缩短，染色方法更加方便快捷，膜层颜色更加均匀、稳定；
[0024](3)整个工艺不含有高浓度强酸，不添加有毒有害物质，工艺流程简便，对人员及环境不造成危害，减小了废水处理压力，可降低企业废液处理成本。
【专利附图】
【附图说明】
图1为本发明的铝或铝合金金黄色阳极氧化膜的制备工艺流程图；
【具体实施方式】[0025]实施例一
[0026]现有材料为2A12的铝合金垫圈零件，垫圈外径为40mm，内径为30mm，厚度为1.5mm,对其进行阳极氧化处理并着金黄色。
[0027]步骤1:清洁处理
[0028]对垫圈表面进行清洁处理，用棉布蘸丙酮擦拭零件表面，除去表面污物。
[0029]步骤2:碱蚀
[0030]对垫圈进行碱蚀，除去表面氧化膜，碱蚀液配方为氢氧化钠40g / L，碳酸钠30g /L，磷酸钠30g / L，在槽液温度50°C下浸泡5min后，用流动热水清洗一次，再用流动冷水
清洗一次。
[0031]步骤3:出光
[0032]对垫圈进行出光，目的是除去碱蚀后残留在零件表面的灰状物，使垫圈表面清洁光亮，出光溶液配方为硫酸50g / L,钥酸钠40g / L,在室温下浸泡lmin,然后用流动冷水清洗，再用去离子水清洗。
[0033]步骤4:阳极氧化
[0034]对垫圈进行阳极氧化处理，采用直流恒压15V的加载方式，电压缓起时间为5min，5min后电压保持15V恒定，阳极氧化溶液配方为硫酸45g / L，己二酸7g / L(或柠檬酸或丁二酸或戊二酸，四种有机弱酸任选一种)，在槽液温度28°C下氧化15min，氧化后用去离子水进行清洗。
[0035]步骤5:着金黄色
[0036]氧化后的垫圈先在30g / L的硫代硫酸钠水溶液中浸泡20s,然用去离子水冲洗垫圈表面，冲洗时间不能过长，一般为2~3s，紧接着将垫圈放入30g / L的高锰酸钾溶液中浸泡20s后，立即用流动冷水清洗干净，用压缩空气吹干即可。
【权利要求】
1.一种铝合金阳极氧化膜层的制备方法，包括如下步骤: 步骤1:对铝合金表面进行清洁处理 步骤2:碱蚀 碱蚀液为氢氧化钠:40~60g / L，碳酸钠:20~40g / L，磷酸钠:20~40g / L的混合溶液，温度:50~70°C，时间:5~15min ； 步骤3:出光 出光液采用硫酸:40~60g / L和钥酸钠:20~40g / L的混合溶液，温度:室温，时间:1min ； 步骤4:阳极氧化 采用硫酸:40~50g / L，己二酸或柠檬酸或丁二酸或戊二酸:5~IOg / L的混合溶液，温度:25~35°C，电压:15~20V，时间:15~25min ； 步骤5:染色 染色液为:高锰酸钾:20~40g / L，硫代硫酸钠:20~40g / L，温度:室温，时间:.10 ~30so
【文档编号】C25D11/22GK103741191SQ201310557624
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月7日 优先权日:2013年11月7日
【发明者】杨茗佳, 毕荣荣, 王蕾, 于美, 李松梅, 刘建华 申请人:北京星航机电装备有限公司