一种高硅铝合金阳极氧化方法及其设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种高硅铝合金阳极氧化方法及其设备。所述方法包括：A、将高硅铝合金压铸件除油后进行磨料水射流抛光处理；B、将经抛光处理后的高硅铝合金压铸件放入预配的阳极槽液中，采用矩形波脉冲电压进行阳极氧化反应，至阳极氧化膜层达到预定厚度后停止阳极氧化反应；C、将形成所述阳极氧化膜层的高硅铝合金压铸件洗水、染色后进行封孔处理后得到成品。本发明通过对高硅铝合金压铸件阳极氧化反应的前处理、阳极氧化反应、后处理工艺进行改进，使得所制备的高硅压铸铝合金表面形成膜层均匀、尺寸精度高、致密美观的氧化层，相较于传统工艺，本发明的加工工艺更环保，加工成本更低，更易实现大规模工业化生产。
【专利说明】一种高硅铝合金阳极氧化方法及其设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属表面处理【技术领域】，尤其涉及一种高硅铝合金阳极氧化方法及其设备。
【背景技术】
[0002]挤型纯铝合金阳极氧化是成熟的表面处理技术，但是该技术和设备在高硅压铸铝的结构复杂表面阳极氧化的膜层往往有色差，黄斑等不良外观，无法实现膜层外观均匀，尺寸精密，硬度高的要求，更难实现自动化生产，因此美军标准MIL-A-8625F3.6规定阳极氧化涂层“铸造铝合金可能会显示出与铸件固有的特性相关的染色溢出痕或失色(或顏色不一致)”。另一方面，高硅铝合金容易压铸成型的特性使得压铸企业发展迅猛，而高硅压铸铝的阳极氧化膜层性能成为压铸行业优势发挥的瓶颈。目前高硅压铸铝的阳极氧化存在的主要问题有:
1.挤型纯铝合金阳极氧化技术前处理使用磷酸化学抛光等污染严重的药液，而且会造成多成分的压铸铝表面腐蚀，无法形成致密氧化层；
2.挤型纯铝合金阳极氧化技术整流器大多是单段稳压控制，没有多段智能化控制电压电流，造成氧化膜的生成速度与腐蚀速度差值小，实现不了压铸铝的厚膜层，膜层不均匀；
3.高硅铝合金在阳极氧化前一般要除硅，而除硅后都要干燥才能保证后工序药液的稳定，而目前市面设计铝合金阳极氧化自动流水线没有将烤箱设计在自动流水线上。
[0003]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0004]鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高硅铝合金阳极氧化方法及其设备，旨在解决目前高硅压铸铝阳极氧化存在的氧化膜层不均匀，硬度低、外观差等问题。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种高硅铝合金阳极氧化方法，其中，所述方法包括以下步骤:
A、将高硅铝合金压铸件除油后进行磨料水射流抛光处理；
B、将经磨料水射流抛光处理后的高硅铝合金压铸件放入预先配制的阳极槽液中，采用矩形波脉冲电压进行阳极氧化反应15-35分钟，至阳极氧化膜层达到预定厚度后停止阳极氧化反应；
C、将形成所述阳极氧化膜层的高硅铝合金压铸件洗水、染色后进行封孔处理后得到成
品O
[0006]所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其中，所述步骤C中所述形成阳极氧化膜层的高硅铝合金压铸件经封孔处理后还要进行吹水、干燥处理后得到成品。
[0007]所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其中，所述干燥处理是通过自动烘烤箱进行。
[0008]所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其中，所述步骤A中除油时间为5-10分钟。[0009]所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其中，所述预先配制的阳极槽液中包括以下组分:
硫酸250-300克/L，草酸20-35克/L，柠檬酸20-35克/L，酒石酸10-15克/L0
[0010]所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其中，所述步骤B中将经磨料水射流抛光处理后的高硅铝合金压铸件放入预先配制的阳极槽液中具体为:将经磨料水射流抛光处理后的高硅铝合金压铸件在60-120秒时间内放入预先配制的阳极槽液中。
[0011]所述矩形波脉冲电压高电平为7-9V，维持时间为40-100S，低电平为5_6v，维持时间为8-10s。
[0012]所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其中，所述阳极氧化膜层的预定厚度为20-22Mfli0
[0013] 所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其中，所述封孔处理是将染色后的高硅铝合金压铸件进行90°C封孔处理。
[0014]一种实现如上所述的高硅铝合金阳极氧化方法的设备，其中，所述设备包括: 除油槽，用于对所述高硅铝合金压铸件进行除油；
磨料水射流抛光机，用于对除油后的高硅铝合金压铸件进行磨料水射流抛光处理；
阳极槽，用于盛放对高硅铝合金压铸件进行阳极氧化反应的所述阳极槽液；
多段智能电脑控制整流器，用于形成所述矩形波脉冲电压并配合所述阳极槽液进行阳极氧化反应；
染色槽，用于对经所述洗水后的高硅铝合金压铸件进行染色处理；
90 V封孔槽，用于对染色后的高硅铝合金压铸件进行封孔处理；
自动烘烤箱，用于对封孔处理及吹水处理后的高硅铝合金压铸件进行干燥。
[0015]有益效果:本发明提供一种高硅铝合金阳极氧化方法及其设备。通过对高硅铝合金压铸件阳极氧化反应的前处理、阳极氧化反应、后处理工艺进行改进，使得所制备的高硅压铸铝合金表面形成膜层均匀、尺寸精度高、致密美观的氧化层，相较于传统工艺，本发明的加工工艺更环保，加工成本更低，更易实现大规模工业化生产，且所加工的高硅压铸铝合金表面氧化层具有精密超硬色泽均匀的优点，具有极强的市场竞争力。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的高硅铝合金阳极氧化方法流程图。
[0017]图2为本发明较佳实施例的高硅铝合金阳极氧化设备的原理框图。
【具体实施方式】
[0018]本发明提供一种高硅铝合金阳极氧化方法及其设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]如图1所示的一种高硅铝合金阳极氧化方法，其中，所述方法包括以下步骤:
S100、将高硅铝合金压铸件除油后进行磨料水射流抛光处理。
[0020]高硅铝合金压铸件除油和抛光都是前处理步骤，较佳实施例中，5-10分钟即可完成除油。要达到阳极氧化光亮的高硅铝合金压铸件就必须在前处理中对压铸件进行抛光，磨料水射流抛光处理将高硅铝合金压铸件表面处理至一定粗糙度(Rz2.0-4.0),形成纯铝层。目前高硅铝合金压铸件的抛光采用与挤型纯铝合金阳极氧化工艺中前处理使用的磷酸等三酸化抛光工序一样，该类化学抛光剂严重污染环境，本发明的抛光工艺降低了环境污染，符合金属表面处理技术环保的发展要求。
[0021 ] S200、将经磨料水射流抛光处理后的高硅铝合金压铸件放入预先配制的阳极槽液中，采用矩形波脉冲电压进行阳极氧化反应15-35分钟，至阳极氧化膜层达到预定厚度后停止阳极氧化反应。
[0022]所述高硅铝合金压铸件经磨料水射流抛光处理后需在60-120秒时间内放入预先配制的阳极槽液中。高硅铝合金压铸件表面由于经过抛光处理形成纯铝层使其极易发生氧化，影响后续的阳极氧化反应，因此需及时的将抛光处理完的高硅铝合金压铸件转移至阳极槽液中进行下一步工序，在60-120秒完成转移就能最大限度地减少压铸件的抛光表面的氧化。也是保证最终高硅铝合金压铸件的阳极氧化膜层质量的一个关键工序。
[0023]较佳实施例中，所述预先配制的阳极槽液中包括组分及其密度:硫酸250-300克/L，草酸20-35克/L，柠檬酸20-35克/L，酒石酸10-15克/L。该组合配方专门针对高硅铝合金压铸件的阳极氧化反应设计。使本工艺的阳极氧化反应时间短，阳极反应强烈，阳极氧化膜生成速度快，所形成的氧化膜致密、均匀。
[0024]具体生产中，自动生产线上采用多段智能化电脑控制整流器产生矩形波脉冲电压进行阳极氧化反应，较佳的是，所述矩形波脉冲电压为直流单向脉冲，其高电平为7-9v，维持时间为40-100S，低电平为5-6v，维持时间为8-10s。另外，多段智能化电脑控制整流器上设置具有单段和多段切换调节的调节开关，通过调节开关实现输出矩形波脉冲电压或者输出持续稳定电压的目的，能够分别满足高硅压铸铝合金和挤型铝合金(需要单段稳压)的两类产品的加工要求。
[0025]较佳实施例中，当检测到所述阳极氧化膜层厚度达到20-22 Mffl时，停止阳极氧化工序，行车将压铸件吊出阳极槽，`进入下一工序。
[0026]目前市面上采用的在高硅铝合金表面通过空气压力喷砂来进行抛光并实现阳极氧化层的均匀性，其尺寸变化一般大于50Mffl，而本发明采用磨料水射流抛光处理高硅铝合金压铸件表面，结合矩形波脉冲电压的阳极氧化反应所制备的高硅铝合金阳极氧化膜层尺寸变化小于3Mm，即阳极氧化膜层的均匀性远远好于目前现有高硅铝合金加工工艺制备的同类产品，同时本发明所制备的高硅铝合金阳极氧化膜层的外观效果及精密性也远远优于目前同类产品。
[0027]S300、将形成所述阳极氧化膜层的高硅铝合金压铸件洗水、染色后进行封孔处理后得到成品。
[0028]高硅铝合金压铸件形成阳极氧化膜层后被放入染色槽中进行染色，通过浸泡，利用吸附原理使染料进入氧化膜层，之后再将产品移动到90°C封孔槽中进行封孔处理。
[0029]其中，具体生产过程中，所述封孔处理采用的是90°C封孔处理。形成阳极氧化膜层的高硅铝合金压铸件经封孔处理后还要进行吹水、干燥处理后才得到成品。其中，在高硅铝合金压铸件阳极氧化自动流水线上设置自动烘烤箱进行干燥处理。
[0030]如图2所示的一种实现如上所述的高硅铝合金阳极氧化方法的设备包括，即高硅铝合金阳极氧化加工生产线的构成包括:除油槽100，用于对所述高硅铝合金压铸件进行除油；
磨料水射流抛光机200，用于对除油后的高硅铝合金压铸件进行磨料水射流抛光处
理；
阳极槽300，用于盛放对高硅铝合金压铸件进行阳极氧化反应的所述阳极槽液；
多段智能电脑控制整流器400，用于形成所述矩形波脉冲电压并配合所述阳极槽液进行阳极氧化反应；
染色槽500，用于对经所述洗水后的高硅铝合金压铸件进行染色处理；
90°C封孔槽600，用于对染色后的高硅铝合金压铸件进行封孔处理；
自动烘烤箱700，用于对封孔处理及吹水处理后的高硅铝合金压铸件进行干燥。
[0031]较佳实施例中，该生产线还包括在用于对经过阳极氧化反应的高硅铝合金压铸件进行洗水除去阳极槽液的洗水装置a 810，用于在封孔处理完毕后进行洗水工艺的洗水装置b 820，以及用于在封孔、洗水后进行吹水处理的吹水装置900。然后将吹水之后的压铸件送入自动烘烤箱进行干燥，最后得到成品。
[0032]上述装置依次连接形成自动生产线，该自动生产线既可以进行高硅铝压铸合金阳极氧化加工也可进行挤型铝合金阳极氧化加工。
[0033]本发明提供一种高硅铝合金阳极氧化方法及其设备。通过对高硅铝合金压铸件阳极氧化反应的前处理、阳极氧化反应、后处理工艺进行改进，使得所制备的高硅压铸铝合金表面形成膜层均匀、尺寸精度高、致密美观的氧化层，相较于传统工艺，本发明的加工工艺更环保，加工成本更低，更易实现大规模工业化生产，且所加工的高硅压铸铝合金表面氧化层具有精密超硬色泽均匀的优点，具有极强的市场竞争力。
[0034]应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种高硅铝合金阳极氧化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: A、将高硅铝合金压铸件除油后进行磨料水射流抛光处理； B、将经磨料水射流抛光处理后的高硅铝合金压铸件放入预先配制的阳极槽液中，采用矩形波脉冲电压进行阳极氧化反应15-35分钟，至阳极氧化膜层达到预定厚度后停止阳极氧化反应； C、将形成所述阳极氧化膜层的高硅铝合金压铸件洗水、染色后进行封孔处理后得到成品O
2.根据权利要求1所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其特征在于，所述步骤C中所述形成阳极氧化膜层的高硅铝合金压铸件经封孔处理后还要进行吹水、干燥处理后得到成品。
3.根据权利要求2所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其特征在于，所述干燥处理是通过自动烘烤箱进行。
4.根据权利要求1所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其特征在于，所述步骤A中除油时间为5-10分钟。
5.根据权利要求1所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其特征在于，所述预先配制的阳极槽液中包括以下组分: 硫酸250-300克/L，草酸20-35克/L，柠檬酸20-35克/L，酒石酸10-15克/L0
6.根据权利要求1所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其特征在于，所述步骤B中将经磨料水射流抛光处理后的高 硅铝合金压铸件放入预先配制的阳极槽液中具体为:将经磨料水射流抛光处理处理后的高硅铝合金压铸件在60-120秒时间内放入预先配制的阳极槽液中。
7.根据权利要求1所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其特征在于，所述矩形波脉冲电压高电平为7-9v，维持时间为40-100s，低电平为5-6v，维持时间为8_10s。
8.根据权利要求1所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其特征在于，所述阳极氧化膜层的预定厚度为20-22 Mm。
9.根据权利要求1所述的高硅铝合金阳极氧化方法，其特征在于，所述封孔处理是将染色后的高硅铝合金压铸件进行90°C封孔处理。
10.一种实现如权利要求1-9任一项所述的高硅铝合金阳极氧化方法的设备，其特征在于，所述设备包括: 除油槽，用于对所述高硅铝合金压铸件进行除油； 磨料水射流抛光机，用于对除油后的高硅铝合金压铸件进行磨料水射流抛光处理； 阳极槽，用于盛放对高硅铝合金压铸件进行阳极氧化反应的所述阳极槽液； 多段智能电脑控制整流器，用于形成所述矩形波脉冲电压并配合所述阳极槽液进行阳极氧化反应； 染色槽，用于对经所述洗水后的高硅铝合金压铸件进行染色处理； ,90 V封孔槽，用于对染色后的高硅铝合金压铸件进行封孔处理； 自动烘烤箱，用于对封孔处理及吹水处理后的高硅铝合金压铸件进行干燥。
【文档编号】C25D11/16GK103484914SQ201310457289
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】王才照 申请人:王才照