铝合金带的连续表面处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种铝合金带的连续表面处理工艺，包括上料、超声波脱脂、喷淋水洗、碱蚀、酸洗、化学抛光、除灰、阳极氧化、电解着色、封孔、超声波水洗、烘干、收料的步骤。本发明专利技术是以铝合金带为材料本体，在上下表面进行防腐耐磨处理的一种工艺方法，具有节约资源、降低生产成本的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料的表面处理
，具体是指侣合金带的连续表面处理工艺。
技术介绍
侣合金带是侣材的常见结构形式，广泛应用于高尖端的科技产品、高档的建筑装 饰材料、电力设备、交通运输、航空航天、灯具照明和电子产品等领域。 在空气中，侣合金带材的表面会氧化产生氧化侣保护膜，从而对侣合金带材起到 保护效果。然而，运种保护效果在空气中或恶劣环境中耐腐蚀性能还不够理想。因此，为了 进一步提高侣合金带材的防腐性能，现有技术中一般都会通过电锻的方式在侣合金带材的 表面电锻加工铜保护层。其电锻铜的工艺一般先在侣合金表面进行锻锋，然后在锻上碱铜 和酸铜，其中锻锋是防止侣合金与铜之间产生原电池反应。运种工艺需要进行多次电锻操 作，不仅工艺流程复杂、成本高，而且电锻层的附着强度较差，而为了保持电锻层的结合强 度，需要锻上更大厚度的铜层，从而导致表面处理时间更长，成本更高。 此外，更为重要的是，由于侣合金带材的加工制造都是成卷进行，因此决定了侣合 金带材的表面处理工艺必须要满足头端卷材放卷、中间连续表面处理和尾端收卷的连续表 面处理要求。而传统电锻工艺因为其工序复杂，过程步骤多，而且为了保证电锻层的结合强 度，必须要让侣合金带材的卷对卷的过程中有足够的时间与电锻液接触进行电锻，因此，其 电锻的生产线非常长，占地面积极大，投入成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种具有连续表面 处理特点，且保护层结合强度好、防腐性能好的侣合金带的连续表面处理工艺。 为实现上述目的，本专利技术的技术方案是将侣合金带通过前端放卷、中间表面处理、 末端收卷的连续行走的方式置于表面处理生产线上，其中间表面处理包括W下步骤： (1)脱脂:去除侣合金带表面的油脂；[000引（2)第一水洗:对侣合金带表面进行水洗； (3)碱蚀:侣合金带通过碱蚀剂溶液进行碱蚀； (4)第二水洗:对侣合金带表面进行水洗； (5)酸洗:侣合金带进入酸性溶液中进行酸洗，去除侣合金带表面的凹凸纹W及氧 化膜； (6)第Ξ水洗:对侣合金带表面进行水洗； (7)表面抛光:侣合金带将进入的抛光槽进行化学抛光或电解抛光； (8)第四水洗，对侣合金带表面进行水洗； (9)除灰:侣合金带进入除灰槽，去除碱蚀和酸洗后残留在侣合金带表面的杂物； (10)第五水洗，对侣合金带表面进行水洗； (11)阳极氧化:将侣合金带表面进行阳极氧化处理而获得氧化膜保护层，侣带材 在阳极氧化槽液中作为阳极连接到氧化电源的正极，氧化槽阴极连接到氧化电源的负极， 在外加电压下通过电流W维持电化学氧化反应，所述阳极氧化槽液包含200-220g/L硫酸、 10-15g/L径基乙酸和甘油，氧化溫度为20-25°C，电流密度为2-3A/dm2,连续阳极氧化时间 60s，形成膜厚为0.5-1.5WI1且形状为蜂窝多孔状形态的阳极氧化膜保护层；本设置所加工出的阳极氧化膜的结构由两层组成，外层称为多孔层，较厚、疏松多 孔、电阻低。内层称为阻挡层(亦称活性层），较薄、致密、电阻高。多孔的外层是在具有介电 性质的致密的内层上成长起来的。总体而言，阳极氧化膜是六角柱体的列阵，每一个柱体都 要一个充满溶液的星型小孔，形似蜂窝状结构，通过本申请的参数设置，可W实现氧化膜保 护层蜂窝网状的孔隙多，切孔径均匀，孔吸附性能强，起孔隙率能达到至少9亿个/cm2; (12)第六水洗，对侣合金带表面进行水洗； (13)电解着色，阳极氧化后的侣合金带浸溃在W电解着色液中电解着色，采用交 流电，电流密度为0.5A-3A/dm2，电解液溫度为20-25°C，电解着色时间为15S-30S，形成电解 着色层，该点解着色层由电解着色液中着色物质在电解作用下沉积填充和吸附于氧化膜保 护层的蜂窝孔隙内并向外扩展延伸而整体覆盖侣合金带表面而构成； 阳极氧化所形成的阳极氧化膜是由大量垂直于金属表面的六边形晶胞组成，每个 晶胞中屯、有一个膜孔，类似与蜂窝孔状结构，并具有极强的吸附力，电解着色的厚度决定于 着色的分子离子通过扩散作用进入氧化膜的膜孔中，同时与氧化膜形成难W分离的共价键 和离子键。着色层厚度不超过侣合金本身的氧化膜层，着色层的厚度一般约为1±〇.5μι; 电解着色液中的金属无机盐和电解着色添加剂，其中金属无机盐例如铜盐、锡盐、 儀盐等是靠化学反应沉积在多孔层。电解着色添加剂(本领域内也有称之为有机染料)例如 硫酸加苹果酸或者酒石酸加多元醇等既有物理吸附也有部分官能团与表面发生络合反应 而形成，不同的的颜色效果使用不同的添加剂。 (14)第屯水洗，对侣合金带表面进行水洗； (15)封孔，在封孔剂溶液中浸溃进行封孔； (16)第八水洗，对侣合金带表面进行水洗； (17)烘干。 本专利技术实现本专利技术目的的创新原理是:本专利技术通过核屯、步骤（11)的参数在侣合金 带的表面加工出形状为蜂窝孔状形态的阳极氧化膜保护层，该氧化膜保护层的表面W蜂窝 网形态分布着多个蜂窝孔，该蜂窝孔能够为后续的电解着色液中的着色物质的承载提供镶 嵌的空间，着色物质依次嵌装填充于该蜂窝孔中，然后再向外延伸并整体覆盖于整个侣合 金带表面，由此，电解着色的着色层可非常小的厚度就能实现非常牢固的结合强度，从 而能够满足着色层对其内部的侣合金带进行防腐保护，而也正是因为电解着色的着色层可 较少厚度就能满足要求，因此，该电解着色的工序时间可W大大缩短，因此就能使得侣 合金带的表面处理的生产线长度相较于传统的电锻加工着色层，可W大大缩短，降低了生 产成本，提高了表面处理的效率。 另外，本申请的工艺所述形成的着色层的防腐效果也远远领先于传统的电锻工 艺，具体试验数据参见本申请的说明书试验例部分。 进一步设置是所述的步骤(13)中的该电解着色液中包括有金属无机盐和/或1.5- 3g/L电解着色添加剂。 进一步设置是所述步骤(3)碱蚀是将侣合金带通过碱蚀槽中的98wt%化OH溶液进 行碱蚀，时间为15-30S。 进一步设置是所述的表面抛光(6)采用化学抛光，将侣合金带进入抛光槽进行化 学抛光，抛光槽中的槽液为18%-20%硫酸和62%-65%憐酸的混合溶液。 进一步设置是电解着色的着色层厚度为1±0.5μι。 进一步设置是电解着色添加剂为硫酸加苹果酸或者酒石酸加多元醇，提高电流作 业范围加快蜂窝孔状形成。 进一步设置是所述的步骤（15)的封孔为:在4-6g/L中溫封孔剂中浸溃40-60S，中 溫封孔剂溶液的溫度为60-80°C，所述中溫封孔剂为碱金属盐。 进一步设置是所述的中溫封孔剂采用铁氣酸或错氣酸的络合盐5~8g/L，娃酸盐 〇.5g/L，硫脈盐5g/L，中溫封孔剂溶液电导度lus/cmW下。本设置，所述的中溫封孔剂还可 W为封孔剂类金属盐、烷基苯横酸钢和PH缓当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金带的连续表面处理工艺，其特征在于将铝合金带通过前端放卷、中间表面处理、末端收卷的连续行走的方式置于表面处理生产线上，其中间表面处理包括以下步骤：(1)脱脂：去除铝合金带表面的油脂；(2)第一水洗：对铝合金带表面进行水洗；(3)碱蚀：铝合金带通过碱蚀剂溶液进行碱蚀； (4)第二水洗：对铝合金带表面进行水洗；(5)酸洗：铝合金带进入酸性溶液中进行酸洗，去除铝合金带表面的凹凸纹以及氧化膜；(6)第三水洗：对铝合金带表面进行水洗；(7)表面抛光：铝合金带将进入的抛光槽进行化学抛光或电解抛光； (8)第四水洗，对铝合金带表面进行水洗；(9)除灰：铝合金带进入除灰槽，去除碱蚀和酸洗后残留在铝合金带表面的杂物；(10)第五水洗，对铝合金带表面进行水洗；(11)阳极氧化：将铝合金带表面进行阳极氧化处理而获得氧化膜保护层，铝带材在阳极氧化槽液中作为阳极连接到氧化电源的正极，氧化槽阴极连接到氧化电源的负极，在外加电压下通过电流以维持电化学氧化反应，所述阳极氧化槽液包含200‑220 g/L硫酸、10‑15g/L羟基乙酸和甘油，氧化温度为20‑25℃，电流密度为2‑3A/dm2，连续阳极氧化时间60‑90s，形成膜厚为0.5‑1.5且形状为蜂窝多孔状形态的阳极氧化膜保护层；(12)第六水洗，对铝合金带表面进行水洗；(13)电解着色，阳极氧化后的铝合金带浸渍在以电解着色液中电解着色，采用交流电，电流密度为0.5A‑3A/dm2，电解液温度为20‑25℃，电解着色时间为15s‑30s，形成电解着色层，该点解着色层由电解着色液中着色物质在电解作用下沉积填充和吸附于氧化膜保护层的蜂窝孔隙内并向外扩展延伸而整体覆盖铝合金带表面而构成；(14)第七水洗，对铝合金带表面进行水洗；(15)封孔，在封孔剂溶液中浸渍进行封孔；(16)第八水洗，对铝合金带表面进行水洗；(17)烘干。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方震，王乃帮，谢丙听，宋苑，
申请(专利权)人：温州安能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33