一种新型铝合金及其表面处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种新型铝合金及其表面处理工艺，包括铝合金本体、包覆于铝合金本体表面的阳极氧化膜层，以及喷涂于阳极氧化膜层表面的碳化铬涂层，所述阳极氧化膜层的外表面含有纳米微孔，所述纳米微孔的孔为5

【技术实现步骤摘要】
一种新型铝合金及其表面处理工艺


[0001]本专利技术涉及金属表面处理
，具体涉及一种新型铝合金及其表面处理工艺。

技术介绍

[0002]目前，铝合金已作为应用最为普遍的合金金属，特别是在电脑、手机等电子设备行业的运用相当广泛，在应用是根据用途，对这种形成于铝等的阳极氧化覆膜要求耐腐蚀性等的性能，为了赋予这些性能而进行表面处理，传统的铝合金一般是进行阳极氧化处理，增强表面硬度及装饰性，不足之处传统的阳极氧化缺少不锈钢PVD的镜面效果及金属质感。传统不锈钢PVD素材加工成本高，重量大且容易掉膜，现有的铝合金产品存在较大的使用局限性，大大限制了它在电子产品行业的应用。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种新型铝合金，该新型铝合金以铝合金本体通过阳极氧化后形成具有强吸附能力的阳极氧化膜层，由于阳极氧化膜层含有纳米级别的纳米微孔使其具有很好的吸附能力，便于增强与碳化铬涂层之间的结合力，对比传统的阳极氧化铝合金具备更佳的金属质感和装饰性。同时将阳极氧化膜层与碳化铬涂层叠加也可提升铝合金基材的耐蚀性能和强度等力学性能。
[0004]本专利技术的另一目的在于提供一种新型铝合金的表面处理工艺，该工艺操作简单，在铝合金本体表面通过阳极氧化后形成具有强吸附能力的阳极氧化膜层以及纳米微孔使得阳极氧化膜具有更好的吸附能力，并利用PVD技术进行磁控溅镀形成碳化铬涂层，可使制得的新型铝合金耐蚀性更好，表面硬度可达到7H，相比传统氧化和PVD处理，铝合金的外观金属质感更优，装饰性更好，表面硬度更强，有材质更轻、结合力更好、机加工成本更低的优势。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种新型铝合金，包括铝合金本体、包覆于铝合金本体表面的阳极氧化膜层，以及喷涂于阳极氧化膜层表面的碳化铬涂层，所述阳极氧化膜层的外表面含有纳米微孔，所述纳米微孔的孔为5
‑
10nm，所述阳极氧化膜层的厚度为5
‑
8μ。
[0006]本专利技术中的新型铝合金以铝合金本体通过阳极氧化后形成具有强吸附能力的阳极氧化膜层，由于阳极氧化膜层含有纳米级别的纳米微孔使其具有很好的吸附能力，便于增强与碳化铬涂层之间的结合力，对比传统的阳极氧化铝合金具备更佳的金属质感和装饰性。同时将阳极氧化膜层与碳化铬涂层叠加也可提升铝合金基材的耐蚀性能和强度等力学性能。
[0007]本专利技术还提供了一种新型铝合金表面处理工艺，包括如下步骤：
[0008]S1、取铝合金基材上挂后在45
‑
65℃温度下进行脱脂处理60
‑
120s，然后进行第一次水洗，之后进行酸洗脱模，酸洗脱模时间为60
‑
120s，再进行第二次水洗，备用；脱脂处理
时采用浓度为50
‑
60g/L的奥野161除油粉喷淋处理；所述步骤S1中酸洗时采用的酸洗液为质量浓度为3
‑
6％的稀硫酸或稀硝酸溶液；
[0009]S2、以步骤S1中处理后的铝合金基材为阳极置于电压为8
‑
12V的电解液中进行电解25
‑
35min，之后进行水洗，备用；
[0010]S3、将经步骤S2中处理后的铝合金基材置于表面活性剂溶液中超声处理4
‑
8min，得到活化后的铝合金基材，备用；
[0011]S4、将经步骤S3中处理后的铝合金基材密封，加热至40
‑
60℃烘干，备用；
[0012]S5、将经步骤S4中处理后的铝合金基材进行PVD前处理，备用；
[0013]S6、将经步骤S5中处理后铝合金基材进行PVD处理，最终得到铝合金。
[0014]本专利技术中的新型铝合金通过上述表面处理工艺制得，该工艺操作简单，制得的铝合金的外观金属质感更优，装饰性更好，表面硬度更强，有材质更轻、结合力更好、机加工成本更低的优势；在铝合金本体表面通过阳极氧化后形成具有强吸附能力的阳极氧化膜层以及纳米微孔使得阳极氧化膜具有更好的吸附能力，并利用PVD技术进行磁控溅镀形成碳化铬涂层，可使制得的新型铝合金耐蚀性更好。步骤S1中采用奥野161除油粉因含有特殊表面活化剂故起泡性极低，可用于喷淋程序中，对于油或污染物的除油洗净效果佳，同时不含有硅酸盐，因此不会受硅酸膜的影响，低侵蚀性，不损坏铝合金基材的光泽；步骤S2中采用的阳极氧化处理主要是针对铝合金制品高光倒角结构，使高光倒角表面被氧化，形成致密、坚硬的氧化膜，让其更加耐磨且不易沾污，同时通过对阳极氧化处理工艺和参数进行控制，避免遮蔽区域被阳极氧化，影响产品良率；步骤S3中在表面活性剂中采用超声处理效果好，处理后的沉渣少，可以提高抗菌防腐性能，可提高对工件的保护效果；并利用PVD技术进行磁控溅镀形成碳化铬涂层，可使制得的新型铝合金耐蚀性更好，表面硬度可达到7H，相比传统氧化和PVD处理，铝合金的外观金属质感更优，装饰性更好，表面硬度更强，有材质更轻、结合力更好、机加工成本更低的优势。
[0015]优选的，所述步骤S5中PVD前处理包括如下步骤：
[0016]E1、将经步骤S4中处理后的铝合金基材转移至除油槽进行除油，除油后再进行酸洗，清水冲洗3
‑
5次；
[0017]E2、将步骤E1中处理后的铝合金基材转移至去离子水中超声清洗60
‑
120s，之后将铝合金基材放置室温风干，备用。
[0018]本专利技术的步骤S5中除油后用酸液进行酸洗中和了附着在铝合金基材表面的碱液，再用清水冲洗多次可以将中和后附着在铝合金基材的残渣清洗掉，可以很好的将油或污染物洗净。
[0019]优选的，所述步骤S6中PVD处理包括如下步骤：将经步骤S5中处理后的铝合金基材转移至镀膜室加热至120
‑
150℃进行辉光清洗60
‑
120s，喷涂碳化铬层，冷却后得到新型铝合金。
[0020]本专利技术中步骤S6中进行辉光清洗利用氩离子轰击阳极氧化膜层表面，引起阳极氧化膜层表面的各种粒子逸出产生飞溅，溅出的中性原子Cr、C与真空腔内同时被离化的气体粒子反应而沉积到工件表面上，于是形成了一定厚度的CrC膜层。
[0021]优选的，喷涂碳化铬层时的工艺参数为：
[0022]粉末型号：碳化铬12105
‑
81
‑
6；送粉量(％r.p.m)：15
‑
20；主气压力(氩气，psi)：
60
‑
80；主气流量(氩气，SCFH)：75
‑
85；辅气压力(氢气，psi)：60
‑
70；送粉气压力(氩气，Bar)：3.0
‑
3.4；送粉气流量(氩气，NLPM)：6
‑
8；喷涂电流(A)：510
‑
530；喷涂电压(V)：55
‑
65；喷涂距离(mm)：100
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型铝合金，其特征在于：包括铝合金本体、包覆于铝合金本体表面的阳极氧化膜层，以及喷涂于阳极氧化膜层表面的碳化铬涂层，所述阳极氧化膜层的外表面含有纳米微孔，所述纳米微孔的孔为5
‑
10nm，所述阳极氧化膜层的厚度为5
‑
8μ。2.一种根据权利要求1所述的新型铝合金表面处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1、取铝合金基材上挂后在45
‑
65℃温度下进行脱脂处理60
‑
120s，然后进行第一次水洗，之后进行酸洗脱模，酸洗脱模时间为60
‑
120s，再进行第二次水洗，备用；S2、以步骤S1中处理后的铝合金基材为阳极置于电压为8
‑
12V的电解液中进行电解25
‑
35min，之后进行水洗，备用；S3、将经步骤S2中处理后的铝合金基材置于表面活性剂溶液中超声处理4
‑
8min，得到活化后的铝合金基材，备用；S4、将经步骤S3中处理后的铝合金基材密封，加热至40
‑
60℃烘干，备用；S5、将经步骤S4中处理后的铝合金基材进行PVD前处理，备用；S6、将经步骤S5中处理后铝合金基材进行PVD处理，最终得到铝合金。3.根据权利要求2所述的一种新型铝合金表面处理工艺，其特征在于：所述步骤S5中PVD前处理包括如下步骤：E1、将经步骤S4中处理后的铝合金基材转移至除油槽进行除油，除油后再进行酸洗，清水冲洗3
‑
5次；E2、将步骤E1中处理后的铝合金基材转移至去离子水中超声清洗60
‑
120s，之后将铝合金基材放置室温风干，备用。4.根据权利要求2所述的一种新型铝合金表面处理工艺，其特征在于：所述步骤S6中PVD处理包括如下步骤：将经步骤S5中处理后的铝合金基材转移至镀膜室加热至120
‑
150℃进行辉光清洗60
‑
120s，喷涂碳化铬层，冷却后得到新型铝合金。5.根据权利要求4所述的一种新型铝合金表面处理工艺，其特征在于：喷涂碳化铬层时的工艺参...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赛列，王学金，
申请(专利权)人：东莞金稞电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：