一种铝合金表面处理方法及该方法得到的感光变色铝合金技术

本申请涉及铝合金的表面处理技术领域，具体讲，涉及一种铝合金表面处理方法及该方法得到的感光变色铝合金工件。所述方法至少包括以下步骤：步骤一、对铝合金工件进行阳极氧化，使铝合金工件表面生成多孔氧化铝膜层；步骤二、对阳极氧化后的铝合金工件进行感光变色材料填充，使感光变色材料填充进入多孔氧化铝膜层内；步骤三、对感光变色材料填充后的铝合金工件进行染色；以及步骤四、对染色后的铝合金工件进行封孔。所述方法使铝合金表面实现可感光变色的功能及外观效果，有效提升铝合金材质的外观竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及铝合金的表面处理
，具体讲，涉及一种铝合金表面处理方法及该方法得到的感光变色铝合金工件。
技术介绍
将铝或铝合金在酸性溶液和适当的电压下进行氧化，能得到多孔型阳极氧化铝膜。其生产工艺一般包括：机械抛光——化学处理去掉某些合金表面的铜成分——清洗去油(对于已经阳极化的零件，若需要重新阳极化，是用碱或者专用药剂去掉原来的阳极化表层)——放入稀硫酸中作为阳极进行通电，生成表面多孔性的氧化层(为白色半透明薄膜)——染色——固定(加热或者用铬酸盐溶液使表面氧化层的孔封闭)。铝的表面技术中，阳极氧化是应用最广与最成功的技术，也是研究和开发最深入与最全面的技术。铝的阳极氧化膜具有一系列优越的性能，可以满足多种多样的需求，因此被誉为铝的一种万能的表面保护膜。具体地，其具有以下特性：1)耐蚀性。铝阳极氧化膜可以有效保护铝基体不受腐蚀，阳极氧化膜显然比自然形成的氧化膜性能更好，膜厚和封孔质量直接影响使用性能。2)硬度和耐磨性。铝阳极氧化膜的硬度比铝基体高得多，基体的硬度为HV100，普通阳极氧化膜的硬度约HV300，而硬度氧化膜可达到HV500。耐磨性与硬度的关系是一致的。3)装饰性。铝阳极氧化膜可保护抛光表面的金属光泽，阳极氧化膜还可以染色和着色，获得和保持丰富多彩的外观。4)有机涂层和电镀层附着性。铝阳极氧化膜是铝表面接受有机涂层和电镀层的一种方法，它有效地提高表面层的附着力和耐蚀性。5)电绝缘性。铝是良导体，铝阳极氧化膜是高电阻的绝缘膜。绝缘击穿电压大于30V/mm，特殊制备的高绝缘膜甚至达到大约200V/mm。6)透明性。铝阳极氧化膜本身透明度很高，铝的纯度愈高，则透明度愈高。铝合金材料的纯度和合金成分都对透明性有影响。7)功能性。利用阳极氧化膜的多孔性，在微孔中沉积功能性微粒，可以得到各种功能性材料。正在开发中的功能部件功能有电磁功能、催化功能、传感功能和分离功能等。阳极氧化是铝及铝合金最常用的表面处理工艺，但目前普遍使用的阳极氧化都无法使铝合金表面实现感光变色的功能及外观效果。鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本申请的第一目的在于提出一种铝合金的表面处理方法。本申请的第二目的在于提出所述表面处理方法得到的感光变色铝合金工件。为了完成本申请的目的，采用的技术方案为：本申请涉及一种铝合金的表面处理方法，所述方法至少包括以下步骤：步骤一、对铝合金工件进行阳极氧化，使铝合金工件表面生成多孔氧化铝膜层；步骤二、对阳极氧化后的铝合金工件进行感光变色材料填充，使感光变色材料填充进入多孔氧化铝膜层内；步骤三、对感光变色材料填充后的铝合金工件进行染色；以及步骤四、对染色后的铝合金工件进行封孔。优选地，步骤一中，所述阳极氧化采用硫酸作为电解液，其中硫酸浓度为150-200g/L。优选地，步骤一中，所述阳极氧化的电压为11-13V，电流密度为0.8-1.0A/mm2，阳极氧化槽体温度为18-22℃，阳极氧化时间为30-40min。优选地，步骤二中，所述感光变色材料选自二杂环乙烯类化合物或螺吡喃类化合物。优选地，步骤二中，通过丝网印刷的方式，使感光变色材料填充进入多孔氧化铝膜层内，优选采用500-600目丝网。优选地，步骤二中，通过浸泡吸附的方式，使感光变色材料填充进入多孔氧化铝膜层内，优选所述感光变色材料与水的质量比为1：8-12，浸泡温度为50-70℃，浸泡时间为60-120s。优选地，步骤三中，采用偶氮染料的水溶液进行染色。优选地，步骤三中，所述偶氮染料与水的质量比为1：8-10，染色温度为70-80℃，染色时间为30-500s。优选地，步骤四中，采用无镍封孔剂的水溶液进行封孔。优选地，步骤四中，所述封孔剂的浓度为8-10g/L，封孔温度为85-100℃，封孔时间为30-50分钟。本申请还涉及一种感光变色铝合金工件，所述铝合金工件通过前述的表面处理方法制备得到。优选地，所述铝合金工件包括依次设置于铝合金表面且彼此贴合的感光变色层、染料层和封闭层；其中所述感光变色层中含有感光变色染料，所述染料层中含有偶氮染料，所述封闭层中含有无镍封孔剂。本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：本申请涉及一种铝合金表面处理方法，所述方法通过阳极氧化、感光材料填充、染色、封孔等工艺步骤，使铝合金表面实现可感光变色的功能及外观效果，有效提升铝合金材质的外观竞争力。附图说明图1为本申请所述方法得到的感光变色铝合金工件的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。本申请涉及一种铝合金的表面处理方法，该方法通过阳极氧化、感光材料填充、染色、封孔等工艺步骤，使铝合金表面实现可感光变色的功能及外观效果，有效提升铝合金材质的外观竞争力。具体地，该方法至少包括以下步骤：步骤一、对铝合金工件(后可简称为“铝件”)进行阳极氧化，使铝合金工件表面生成多孔氧化铝膜层；步骤二、对阳极氧化后的铝合金工件进行感光变色材料填充，使感光变色材料填充进入多孔氧化铝膜层内；步骤三、对感光变色材料填充后的铝合金工件进行染色；以及步骤四、对染色后的铝合金工件进行封孔。作为本申请处理方法的一种改进，在步骤一前需要对铝件表面进行机械预处理和阳极氧化前处理。其中机械预处理主要分为“镜面研磨”和“喷砂”两个步骤，具体操作方式如下：镜面研磨是将抛光液涂抹于软布轮、毛毡轮或聚氨酯(PU)皮轮上，利用机械转动使软布轮、毛毡轮或PU皮轮摩擦铝件表面，获得光亮如镜的表面加工过程。具体地，镜面研磨可在全自动镜面研磨机上进行，先进行粗抛光将粗糙和不规则表面修正成型，再进行镜面研磨，将铝件表面极微小的不平磨光。镜面研磨主要作用是去除铝件表面残留的数控刀具加工刀纹、毛刺、凹凸，使铝件表面得到镜面级别光亮的表面。镜面研磨能够使铝件表面减薄0.03mm。“喷砂”是使用精华的压缩空气将干砂流或其他磨粒喷到铝件表面，从而去除表面缺陷，呈现出均匀一致无光砂面的一种操作方法。喷砂主要起到去除铝件表面的毛刺及其它缺陷污垢、改善铝或铝合金机械性能等作用。所用砂粒一般为金刚砂、氧化铝颗粒、氧化锆颗粒、玻璃珠等。本申请采用氧化锆颗粒进行喷砂，氧化锆颗粒粒度可选用120#、150#、170#、205#，喷砂气压力为2.5-3.0Kg。机械预处理完成后，由于铝件的原始表面一般存在自然氧化膜、油污和其它污染物，因此在进行阳极氧化之前需要对铝件表面进行阳极氧化前处理。阳极氧化前处理主要包括以下几个步骤：1、酸性脱脂；2、碱洗；3、除灰中和；4、超声水洗；5、化学抛光；其中，酸性脱脂的目的是清除铝件表面的油脂和灰尘等污染物，使后面的碱洗比较均匀，以提高阳极氧化膜的质量。酸性脱脂在常温下进行，是在以硫酸和磷酸为基的酸性溶液中进行脱脂，其中磷酸在酸性溶液中的含量为30～40g/L，硫酸在酸性溶液中的含量为7～10g/L，酸性脱脂时间为3～5分钟。碱洗的目的是进一步去除铝件表面的脏污和自然氧化膜，以显露出纯净的金属基体，为随后在阳极氧化过程中实现均匀导电，生成均匀阳极氧化膜打下良好的表面基础。碱洗是将铝件放入以氢氧化钠为主成分的碱性溶液中进行浸蚀反应，其中氢氧化钠在碱性溶液中的含量为40-55g/L，碱洗温度为40-50℃，碱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金的表面处理方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：步骤一、对铝合金工件进行阳极氧化，使铝合金工件表面生成多孔氧化铝膜层；步骤二、对阳极氧化后的铝合金工件进行感光变色材料填充，使感光变色材料填充进入多孔氧化铝膜层内；步骤三、对感光变色材料填充后的铝合金工件进行染色；以及步骤四、对染色后的铝合金工件进行封孔。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金的表面处理方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：步骤一、对铝合金工件进行阳极氧化，使铝合金工件表面生成多孔氧化铝膜层；步骤二、对阳极氧化后的铝合金工件进行感光变色材料填充，使感光变色材料填充进入多孔氧化铝膜层内；步骤三、对感光变色材料填充后的铝合金工件进行染色；以及步骤四、对染色后的铝合金工件进行封孔。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，所述阳极氧化采用硫酸作为电解液，其中硫酸浓度为150-200g/L；所述阳极氧化的电压为11-13V，电流密度为0.8-1.0A/mm2，阳极氧化槽体温度为18-22℃，阳极氧化时间为30-40min。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中，所述感光变色材料选自二杂环乙烯类化合物或螺吡喃类化合物。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中，通过丝网印刷的方式，使感光变色材料填充进入多孔氧化铝膜层内，优选采用500-600目丝网。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈颖，董小林，
申请(专利权)人：深圳天珑无线科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44