铝合金结构件及其制备方法、中框、电池盖和移动终端与流程

文档序号：21408368发布日期：2020-07-07 14:42阅读：180来源：国知局

本申请涉及铝合金结构件的制备领域，特别是涉及一种铝合金结构件及其制备方法、中框、电池盖和移动终端。

背景技术：

传统的铝合金在表面阳极氧化后会产生不良点，例如阳极氧化效果差，表面异色、黑线、麻点、颜色灰暗等。

技术实现要素：

本申请的第一方面，一实施例中提供一种铝合金结构件的制备方法，以解决上述铝合金阳极氧化后产生不良点的技术问题。

一种铝合金结构件的制备方法，包括：

将铝合金材料进行压铸，制得铝合金基材，其中，按照质量百分含量计，所述铝合金材料包括如下组分：2.0％～3.0％的mg、0.2％～0.4％的cu、0.2％～0.5％的si、0.2％～0.5％的mn，及al；及

将所述铝合金基材进行阳极氧化，以使得所述铝合金基材的至少部分表面形成氧化膜层，得到铝合金结构件。

上述铝合金结构件的制备方法中，通过改性铝合金的成分，使得该铝合金具有较好的压铸流动性和阳极氧化性能，从而压铸得到的铝合金基材被阳极氧化后能够呈现较好的外观效果。

在其中一个实施例中，所述铝合金材料包括质量百分含量在0.1％以下的ce，包括质量百分含量在0.1％以下的ti，包括质量百分含量在0.1％以下的la。

在其中一个实施例中，采用纯铝锭、mg-al中间合金、cu-al中间合金、si-al中间合金、ce-al中间合金、ti-al中间合金、la-al中间合金和mn-al中间合金进行称量配置铝合金材料，并将铝合金材料熔炼铸锭，溶解后在压铸机上进行压铸，制得铝合金基材。

在其中一个实施例中，所述mg的质量百分含量为2.6％、所述cu的质量百分含量为0.3％、所述si的质量百分含量为0.4％、所述ce的质量百分含量为0.06％、所述la的质量百分含量为0.06％、所述ti的质量百分含量为0.06％、所述mn质量百分含量为0.4％。

在其中一个实施例中，所述将所述铝合金基材进行阳极氧化的步骤之后，还包括对所述氧化膜层进行染色的步骤。

在其中一个实施例中，在所述对所述氧化膜进行染色的步骤之后，还包括对所述氧化膜层封孔处理的步骤。

本申请的第二方面，一实施例中提供一种铝合金结构件，以解决上述铝合金阳极氧化后产生不良点的技术问题。

一种铝合金结构件，包括铝合金主体和位于铝合金主体表面的氧化膜层，铝合金主体包括如下成分：2.0％～3.0％的mg、0.2％～0.4％的cu、0.2％～0.5％的si、0.2％～0.5％的mn，及al。

上述铝合金结构件，通过改性铝合金的成分，使得该铝合金结构件具有较好的压铸流动性和阳极氧化性能，从而能够呈现较好的外观效果。

在其中一个实施例中，铝合金主体包括质量百分含量在0.1％以下的ce，包括质量百分含量在0.1％以下的ti，包括质量百分含量在0.1％以下的la。

在其中一个实施例中，铝合金主体中，所述mg的质量百分含量为2.6％、所述cu的质量百分含量为0.3％、所述si的质量百分含量为0.4％、所述ce的质量百分含量为0.06％、所述la的质量百分含量为0.06％、所述ti的质量百分含量为0.06％、所述mn质量百分含量为0.4％。

本申请的第三方面，一实施例中提供一种中框，以解决上述铝合金阳极氧化后产生不良点的技术问题。

一种中框，包括铝合金结构件的制备方法制备的铝合金结构件。

上述中框为铝合金结构件的制备方法制备的铝合金结构件，通过改性铝合金的成分，使得该中框在压铸过程中具有较好的压铸流动性，压铸后具有较好的阳极氧化性能，从而中框能够呈现较好的外观效果。

本申请的第四方面，一实施例中提供一种电池盖，以解决上述铝合金阳极氧化后产生不良点的技术问题。

一种电池盖，包括铝合金结构件的制备方法制备的铝合金结构件。

上述电池盖为为铝合金结构件的制备方法制备的铝合金结构件，通过改性铝合金的成分，使得该电池盖在压铸过程中具有较好的压铸流动性，压铸后具有较好的阳极氧化性能，从而电池盖能够呈现较好的外观效果。

本申请的第五方面，一实施例中提供一种移动终端，以解决上述铝合金阳极氧化后产生不良点的技术问题。

一种移动终端，包括中框或电池盖。

上述移动终端包括中框或电池盖，中框和电池盖为铝合金结构件，制作过程中通过改性铝合金的成分，使得中框和电池盖在压铸过程中具有较好的压铸流动性，压铸后具有较好的阳极氧化性能，从而中框和电池盖能够呈现较好的外观效果，提升移动终端的外观效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例提供的移动终端的立体图；

图2为图1所示移动终端的铝合金结构件的截面图；

图3为铝合金结构件的制备方法流程图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

作为在此使用的“终端设备”指包括但不限于经由以下任意一种或者数种连接方式连接的能够接收和/或发送通信信号的装置：

(1)经由有线线路连接方式，如经由公共交换电话网络(publicswitchedtelephonenetworks，pstn)、数字用户线路(digitalsubscriberline，dsl)、数字电缆、直接电缆连接；

(2)经由无线接口方式，如蜂窝网络、无线局域网(wirelesslocalareanetwork，wlan)、诸如dvb-h网络的数字电视网络、卫星网络、am-fm广播发送器。

被设置成通过无线接口通信的终端设备可以被称为“移动终端”。移动终端的示例包括但不限于以下电子装置：

(1)卫星电话或蜂窝电话；

(2)可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(personalcommunicationssystem,pcs)终端；

(3)无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、web浏览器、记事簿、日历、配备有全球定位系统(globalpositioningsystem，gps)接收器的个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)；

(4)常规膝上型和/或掌上型接收器；

(5)常规膝上型和/或掌上型无线电电话收发器等。

如图1所示，在一实施例中，提供一种移动终端10，移动终端10可以为智能手机、电脑或平板等。移动终端10包括显示屏、中框、电池盖和电路板。显示屏和电池盖相背设置，分别固定于中框的两侧，显示屏、电池盖和中框一起形成移动终端10的外部结构，电路板位于移动终端10的内部，电路板上集成有控制器、储存单元、电源管理单元、基带芯片等电子元件。显示屏用来显示画面或字体，电路板可以控制移动终端10的运行。

在一实施例中，显示屏可以采用lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示)屏用于显示信息，lcd屏可以为tft(thinfilmtransistor，薄膜晶体管)屏幕或ips(in-planeswitching，平面转换)屏幕或slcd(spliceliquidcrystaldisplay，拼接专用液晶显示)屏幕。在另一实施例中，显示屏可以采用oled(organiclight-emittingdiode，有机电激光显示)屏用于显示信息，oled屏可以为amoled(activematrixorganiclightemittingdiode，有源矩阵有机发光二极体)屏幕或superamoled(superactivematrixorganiclightemittingdiode，超级主动驱动式有机发光二极体)屏幕或superamoledplus(superactivematrixorganiclightemittingdiodeplus，魔丽屏)屏幕，此处不再赘述。

如图1和图2所示，在一实施例中，移动终端10包括铝合金结构件300，铝合金结构件300可以为移动终端10内部的元器件，也可以为电池盖或中框等。在本实施例中，铝合金结构件300为中框为例进行介绍。在另一实施例中，提供一种电池盖，电池盖为铝合金结构件。

在一实施例中，采用铝合金材料经压铸制得铝合金基材，铝合金基材经阳极氧化制得铝合金结构件300。铝合金结构件300包括铝合金主体310和氧化膜层320，可以理解的是，氧化膜层320由铝合金基材的至少部分表面被阳极氧化制得，铝合金基材的未被阳极氧化的部分为铝合金主体310。氧化膜层320被染色和封孔，使得铝合金结构件300呈现较好的外观效果。

在一实施中，按照质量百分含量计，铝合金材料包括如下成分：2.0％～3.0％的mg元素、0.2％～0.4％的cu元素、0.2％～0.5％的si元素、0.2％～0.5％的mn元素，余量为al元素。在另一实施例中，铝合金材料还包括质量百分含量在0.1％以下的ce元素、质量百分含量在0.1％以下的la元素、质量百分含量在0.1％以下的ti元素。可以理解的是，制备的铝合金主体310中的成分与铝合金材料的成分相同。

在一实施例中，铝合金材料中的mg元素的质量百分含量为2.0％～3.0％。配置铝合金材料包含mg元素，可提高铝合金基材被阳极氧化得到的氧化膜的强度，也能够提高氧化膜的染色性能。若mg元素的质量百分含量过高，铝合金材料的压铸性能会稍差。同时由于铝合金材料中包含较少的si元素、fe元素，在铝合金材料压铸时容易粘膜，铝合金基材容易出现裂纹，高温被顶出时容易产生变形。所以mg元素的质量百分含量不宜过高。在一实施例中，mg元素的质量百分含量优选为2.6％。

在一实施例中，铝合金材料中的cu元素的质量百分含量为0.2％～0.4％。少量的cu元素能够提升氧化膜层320的亮度，但过多的cu元素在使氧化膜层320疏松、多孔、灰暗甚至产生黑色斑点，所以cu元素的质量百分含量需控制在0.2％～0.4％之间。在一实施例中，cu元素的质量百分含量优选为0.3％。

在一实施例中，铝合金材料中的si元素的质量百分含量为0.2％～0.5％。少量的si元素能够提升铝合金基材的强度，但si元素的含量过多时，氧化膜层320会出现暗灰色。所以si元素的质量百分含量适宜范围为0.2％～0.5％。在一实施例中，si元素的质量百分含量优选为0.4％。

在一实施例中，铝合金材料中的ce元素的质量百分含量不大于0.1％、la元素的质量百分含量不大于0.1％、ti元素的质量百分含量不大于0.1％。ce元素、la元素、ti元素可以是细化晶粒，有利于压铸成型的铝合金基材的阳极氧化。ce元素、la元素、ti元素的含量较高时，会影响氧化膜染色后的亮度。所以ce元素、la元素和ti元素适宜的质量百分含量均为0.1％以下。在一实施例中，ce元素的质量百分含量优选为0.06％，la元素的质量百分含量优选为0.06％，ti元素的质量百分含量优选为0.06％。

在一实施例中，铝合金材料中的mn元素的质量百分含量为0.2％～0.5％。在铝合金材料中，加入mn元素，在压铸时能够提高铝合金液的流动性，降低粘性；能够提高铝合金基材的高温强度，脱模时，铝合金基材高温不易被顶变形。mn元素的含量过高时，会影响氧化膜层320染色后的色彩的纯度。所以mn元素的适宜的质量百分含量为0.2％～0.5％。在一实施例中，mn元素的质量百分含量优选为0.4％。

综上，本申请中铝合金材料的成分包括下表1所列的元素：

表1

在一实施例中，提供一种铝合金材料的制备方法，将铝合金原料进行熔炼，冷却后得到铝合金材料，其中，铝合金材料的成分如表1所示。

如图3所示，在一实施例中，提供一种铝合金结构件300的制备方法，包括：

s1，将铝合金材料进行压铸，制得铝合金基材，其中，按照质量百分含量计，所述铝合金材料包括如下组分：2.0％～3.0％的mg、0.2％～0.4％的cu、0.2％～0.5％的si、0.2％～0.5％的mn，及al；及

s2，将所述铝合金基材进行阳极氧化，以使得铝合金基材的至少部分表面形成氧化膜层320，形成铝合金结构件300。

在一实施例中，铝合金材料还包括质量百分含量在0.1％以下的ce元素、质量百分含量在0.1％以下的ti元素、质量百分含量在0.1％以下的la元素。

在一实施例中，mg的质量百分含量优选为2.6％、cu的质量百分含量优选为0.3％、si的质量百分含量优选为0.4％、ce的质量百分含量优选为0.06％、la的质量百分含量优选为0.06％、ti的质量百分含量优选为0.06％、mn质量百分含量优选为0.4％。杂质含量总和小于0.05％，杂质的单一含量小于0.01％。

在一实施例中，采用纯铝锭、mg-al中间合金、cu-al中间合金、si-al中间合金、ce-al中间合金、ti-al中间合金、la-al中间合金和mn-al中间合金进行称量配置铝合金材料，并将铝合金材料熔炼铸锭，溶解后在压铸机上进行压铸，制得铝合金基材。得到的铝合金基材不仅具有好的综合机械性能，而且阳极氧化性能好，形成的氧化膜层320的品质好，不存在黑斑、硬质点等的缺陷。

在一实施例中，将压铸得到的铝合金基材进行阳极氧化，铝合金基材的表面形成氧化膜层320，未被阳极氧化的铝合金基材则为铝合金主体310。

在一实施例中，将氧化膜层320进行染色和封孔。具体的，可以将表面形成氧化膜层320的铝合金基材浸泡于含有染色剂的溶液中，从而将氧化膜层320染色。在另一实施例中，可以在阳极氧化的过程中对氧化膜层320进行染色，即电解液中染色剂的含量能够将氧化膜层320染色，同时对阳极氧化的过程没有不利影响。将染色后的氧化膜层320进行封孔，即将阳极氧化形成的开孔封闭，可以提高氧化膜层320的表面硬度，使氧化膜层320具有更好的耐磨性和耐腐蚀性。可以采用热封孔即沸水封孔，也可以采用冷封孔、有机物封孔和中温封孔等，在此对封孔的方法不做限定。

以下结合实施例详细说明本申请，但不因此限定本申请的范围。

以下实施例和对比例中，采用gbt4340.1-2009金属维氏硬度试验规定的方法测定制备的铝合金结构件的表面硬度，采用gb/t228.1-2010金属材料拉伸试验规定的方法测定制备的铝合金结构件的屈服强度。

以下实施例和对比例中，通过目测，按照以下标准评价阳极氧化效果：

肉眼主管判定，效果优、差；效果差，氧化膜层会有黑线、料纹、流痕等缺陷。

以下为具体实施例部分(以下实施例如无特殊说明，则不含有除不可避免的杂质以外的其它未明确指出的部分。)：

实施例1

本实施例的铝合金结构件的制备过程如下：

(1)制备铝合金材料，按照质量百分含量计，铝合金材料包括如下成分：2.0％的mg、0.3％的cu、0.4％的si、0.06％的ce、0.06％的la、0.06％的ti、0.4％的mn，余量为al。

(2)将铝合金材料进行熔炼铸锭，熔解后在160t冷室压铸机上进行压铸，从而得到铝合金基材，其中，熔汤温度750℃，压射速度2m/s，模具温度210℃，尺寸为160mm*80mm*8mm。

测定制备的铝合金基材的硬度、屈服强度和延伸率，结果在表2中列出。

(3)将铝合金基材进行采用浓度为175g/l的h2so4溶液除油，除油时间为1min，除油后水洗；采用浓度为75g/l的naoh溶液碱蚀铝合金基材，naoh溶液中al³⁺的浓度为100g/l，温度为58℃，碱蚀后水洗；将铝合金基材放入中和槽内中和3min，中和槽内设有浓度为190g/l的h2so4溶液，中和后水洗；将铝合金基材放入阳极氧化槽内阳极氧化，阳极氧化槽内设有浓度为180g/l的h2so4溶液，h2so4溶液中al³⁺浓度为19g/l，阳极氧化的温度为18℃，电压为12v，阳极氧化后水洗，得到表面具有氧化膜层的铝合金基材。将表面具有氧化膜层的铝合金基材浸泡在含有染色剂的溶液中染色，或者在阳极氧化过程中完成染色。将染色的铝合金基材浸泡在沸水中进行封孔，从而得到铝合金结构件，其硬度、屈服强度、延伸率和阳极氧化效果在表2中列出。

实施例2

(1)制备铝合金材料，按照质量百分含量计，铝合金材料包括如下成分：3.0％的mg、0.3％的cu、0.4％的si、0.06％的ce、0.06％的la、0.06％的ti、0.4％的mn，余量为al。

(2)采用与实施例1的步骤(2)相同的方法制备铝合金基材。

(3)采用与实施例1的步骤(3)相同的方法制备铝合金结构件。