本发明涉及铝合金表面处理技术领域，具体涉及一种铝阳极氧化工艺。
背景技术：
高硅铝合金以其具有易于压铸成型性、良好的流动性、优良的机械加工性能及综合机械性能等特点，一直受到广泛的关注。
为提高铝合金的机械性能和加工性，通常会在铝合金中加入硅、铜元素：硅能改善合金铸造性，提高合金高温流动性，减少收缩率和热裂倾向以及提高耐磨性等；铜能提高合金流动性、抗拉强度和硬度；因此高硅高铜压铸铝合金在机械多个领域中得到广泛应用。
由于硅、铜元素含量增加，会对铝合金阳极氧化产生不良影响，极大地提升了这类压铸铝合金的阳极氧化难度，高硅高铜压铸铝在阳极氧化过程中极易出现“烧焦”现象，尤其要获得厚膜型铸铝合金，且使膜层具有优异的硬度，更是难以实现。因此亟待本领域技术人员解决相关问题。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明公开了一种铝阳极氧化工艺，其目的在于提供一种铝的阳极氧化工艺，氧化膜较厚，氧化膜硬度高，耐磨性好，耐蚀性能好。
为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：一种铝阳极氧化工艺，包括以下步骤：
步骤一：脱脂：将铝合金基材放入硫酸槽中进行脱脂，得到脱脂基材；
步骤二：碱洗：将步骤一得到的脱脂基材放入氢氧化钠溶液中进行碱洗，得到碱洗基材；
步骤三：第一次水洗：用自来水冲洗步骤二中得到的碱洗基材，冲洗至洗液的ph值为5～6，得到第一次水洗基材；
步骤四：抛光：将步骤三中得到的第一次水洗基材进行机械抛光，保证铝合金基材的表面呈为镜面或者缎面，得到抛光基材；
步骤五：第二次水洗：用自来水冲洗步骤四中得到的抛光基材，冲洗至洗液的ph值为5～6，得到第二次水洗基材；
步骤六：阳极氧化：将步骤五水洗后的第二次水洗基材放入含有140g/l硫酸氧化槽内作为阳极，所述氧化槽内还含有7g/l的铝离子，以铅板作为阴极，接通电源，直流电压为15～19v，电流密度为2.1～3.1a/dm2，温度控制在22～26℃，氧化时间为45～55min，得到氧化基材；
步骤七：第三次水洗：用自来水冲洗步骤六中得到的氧化基材，冲洗至洗液的ph值为5～6，得到第三次水洗基材；
步骤八：电解着色：将步骤七中的得到的第三次水洗基材放入锡盐电解槽中，所述锡盐电解槽内的成分为12～16kg/m3的硫酸锡、14～16kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液，所述添加剂为萘磺酸，调节锡盐电解液的ph值范围为1.2，通入电压为15v的交流电源，带着色均匀后取出铝合金基材，得到着色基材；
步骤九：第四次水洗：将步骤八中得到的着色基材等离子水冲洗至洗液的ph值为5～6，得到第四次水洗基材；
步骤十：封孔：用去离子水和氟化镍配制封孔液，对第四次水洗基材进行封孔处理，得到封孔基材；
步骤十一：第五次水洗：将步骤十得到的封孔基材用去离子水浸洗。
作为本发明的一种改进，所述步骤一中硫酸槽中的硫酸的质量百分比浓度为15～25％，脱脂温度为45～55℃，脱脂时间为1～3min。
作为本发明的一种改进，所述步骤二中氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为40～50％，碱洗温度为40～50℃，碱洗时间为3～5min。
作为本发明的一种改进，所述步骤八中着色时间为3～6min。
作为本发明的一种改进，所述步骤十中封孔液的溶质组成为：硝酸铈3.6～4.6g/l，高锰酸钾6～10g/l，双氧水4～6g/l。
相对与现有技术，本发明具有如下优点：铝氧化工艺氧化膜硬度高、耐磨性好，铝合金一般可达到200～600hv；耐蚀性能好，可达到数百小时的盐雾试验；氧化膜熔点高达2050℃，耐蚀和隔热性能佳；氧化膜电阻率大，绝缘性能好，击穿电压最高可达到2000v。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
实施例1：一种铝阳极氧化工艺，包括以下步骤：
步骤一：脱脂：将铝合金基材放入硫酸槽中进行脱脂，得到脱脂基材；
步骤二：碱洗：将步骤一得到的脱脂基材放入氢氧化钠溶液中进行碱洗，得到碱洗基材；
步骤三：第一次水洗：用自来水冲洗步骤二中得到的碱洗基材，冲洗至洗液的ph值为5，得到第一次水洗基材；
步骤四：抛光：将步骤三中得到的第一次水洗基材进行机械抛光，保证铝合金基材的表面呈为镜面或者缎面，得到抛光基材；
步骤五：第二次水洗：用自来水冲洗步骤四中得到的抛光基材，冲洗至洗液的ph值为5，得到第二次水洗基材；
步骤六：阳极氧化：将步骤五水洗后的第二次水洗基材放入含有140g/l硫酸氧化槽内作为阳极，所述氧化槽内还含有7g/l的铝离子，以铅板作为阴极，接通电源，直流电压为15v，电流密度为2.1a/dm2，温度控制在22℃，氧化时间为45min，得到氧化基材；
步骤七：第三次水洗：用自来水冲洗步骤六中得到的氧化基材，冲洗至洗液的ph值为5，得到第三次水洗基材；
步骤八：电解着色：将步骤七中的得到的第三次水洗基材放入锡盐电解槽中，所述锡盐电解槽内的成分为12kg/m3的硫酸锡、14kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液，所述添加剂为萘磺酸，调节锡盐电解液的ph值范围为1.2，通入电压为15v的交流电源，带着色均匀后取出铝合金基材，得到着色基材；
步骤九：第四次水洗：将步骤八中得到的着色基材等离子水冲洗至洗液的ph值为5～6，得到第四次水洗基材；
步骤十：封孔：用去离子水和氟化镍配制封孔液，对第四次水洗基材进行封孔处理，得到封孔基材；
步骤十一：第五次水洗：将步骤十得到的封孔基材用去离子水浸洗。
本实施例中，作为本发明的一种改进，所述步骤一中硫酸槽中的硫酸的质量百分比浓度为15％，脱脂温度为45℃，脱脂时间为1min。
本实施例中，作为本发明的一种改进，所述步骤二中氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为40％，碱洗温度为40℃，碱洗时间为3min。
本实施例中，作为本发明的一种改进，所述步骤八中着色时间为3min。
本实施例中，作为本发明的一种改进，步骤十中封孔液的溶质组成为：硝酸铈3.6g/l，高锰酸钾6g/l，双氧水4g/l。
实施例2：一种铝阳极氧化工艺，包括以下步骤：
步骤一：脱脂：将铝合金基材放入硫酸槽中进行脱脂，得到脱脂基材；
步骤二：碱洗：将步骤一得到的脱脂基材放入氢氧化钠溶液中进行碱洗，得到碱洗基材；
步骤三：第一次水洗：用自来水冲洗步骤二中得到的碱洗基材，冲洗至洗液的ph值为6，得到第一次水洗基材；
步骤四：抛光：将步骤三中得到的第一次水洗基材进行机械抛光，保证铝合金基材的表面呈为镜面或者缎面，得到抛光基材；
步骤五：第二次水洗：用自来水冲洗步骤四中得到的抛光基材，冲洗至洗液的ph值为5～6，得到第二次水洗基材；
步骤六：阳极氧化：将步骤五水洗后的第二次水洗基材放入含有140g/l硫酸氧化槽内作为阳极，所述氧化槽内还含有7g/l的铝离子，以铅板作为阴极，接通电源，直流电压为15～19v，电流密度为3.1a/dm2，温度控制在26℃，氧化时间为55min，得到氧化基材；
步骤七：第三次水洗：用自来水冲洗步骤六中得到的氧化基材，冲洗至洗液的ph值为6，得到第三次水洗基材；
步骤八：电解着色：将步骤七中的得到的第三次水洗基材放入锡盐电解槽中，所述锡盐电解槽内的成分为16kg/m3的硫酸锡、16kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液，所述添加剂为萘磺酸，调节锡盐电解液的ph值范围为1.2，通入电压为15v的交流电源，带着色均匀后取出铝合金基材，得到着色基材；
步骤九：第四次水洗：将步骤八中得到的着色基材等离子水冲洗至洗液的ph值为5～6，得到第四次水洗基材；
步骤十：封孔：用去离子水和氟化镍配制封孔液，对第四次水洗基材进行封孔处理，得到封孔基材。
步骤十一：第五次水洗：将步骤十得到的封孔基材用去离子水浸洗。
本实施例中，作为本发明的一种改进，所述步骤一中硫酸槽中的硫酸的质量百分比浓度为15～25％，脱脂温度为55℃，脱脂时间为3min。
本实施例中，作为本发明的一种改进，所述步骤二中氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为50％，碱洗温度为50℃，碱洗时间为5min。
本实施例中，作为本发明的一种改进，所述步骤八中着色时间为6min。
本实施例中，作为本发明的一种改进，步骤十中封孔液的溶质组成为：硝酸铈4.6g/l，高锰酸钾10g/l，双氧水6g/l。
实施例3：一种铝阳极氧化工艺，包括以下步骤：
步骤一：脱脂：将铝合金基材放入硫酸槽中进行脱脂，得到脱脂基材；
步骤二：碱洗：将步骤一得到的脱脂基材放入氢氧化钠溶液中进行碱洗，得到碱洗基材；
步骤三：第一次水洗：用自来水冲洗步骤二中得到的碱洗基材，冲洗至洗液的ph值为4.5，得到第一次水洗基材；
步骤四：抛光：将步骤三中得到的第一次水洗基材进行机械抛光，保证铝合金基材的表面呈为镜面或者缎面，得到抛光基材；
步骤五：第二次水洗：用自来水冲洗步骤四中得到的抛光基材，冲洗至洗液的ph值为4.5，得到第二次水洗基材；
步骤六：阳极氧化：将步骤五水洗后的第二次水洗基材放入含有140g/l硫酸氧化槽内作为阳极，所述氧化槽内还含有7g/l的铝离子，以铅板作为阴极，接通电源，直流电压为17v，电流密度为2.6a/dm2，温度控制在24℃，氧化时间为50min，得到氧化基材；
步骤七：第三次水洗：用自来水冲洗步骤六中得到的氧化基材，冲洗至洗液的ph值为5.5，得到第三次水洗基材；
步骤八：电解着色：将步骤七中的得到的第三次水洗基材放入锡盐电解槽中，所述锡盐电解槽内的成分为14kg/m3的硫酸锡、15kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液，所述添加剂为萘磺酸，调节锡盐电解液的ph值范围为1.2，通入电压为15v的交流电源，带着色均匀后取出铝合金基材，得到着色基材；
步骤九：第四次水洗：将步骤八中得到的着色基材等离子水冲洗至洗液的ph值为5.5，得到第四次水洗基材；
步骤十：封孔：用去离子水和氟化镍配制封孔液，对第四次水洗基材进行封孔处理，得到封孔基材；
步骤十一：第五次水洗：将步骤十得到的封孔基材用去离子水浸洗。
本实施例中，作为本发明的一种改进，所述步骤一中硫酸槽中的硫酸的质量百分比浓度为20％，脱脂温度为50℃，脱脂时间为2min。
本实施例中，作为本发明的一种改进，所述步骤二中氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为45％，碱洗温度为45℃，碱洗时间为4min。
本实施例中，作为本发明的一种改进，所述步骤八中着色时间为4.5min。
本实施例中，作为本发明的一种改进，步骤十中封孔液的溶质组成为：硝酸铈4.6g/l，高锰酸钾8g/l，双氧水5g/l。
本发明还可以将实施例2、3所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。
本发明所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种铝阳极氧化工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：脱脂：将铝合金基材放入硫酸槽中进行脱脂，得到脱脂基材；
步骤二：碱洗：将步骤一得到的脱脂基材放入氢氧化钠溶液中进行碱洗，得到碱洗基材；
步骤三：第一次水洗：用自来水冲洗步骤二中得到的碱洗基材，冲洗至洗液的ph值为5～6，得到第一次水洗基材；
步骤四：抛光：将步骤三中得到的第一次水洗基材进行机械抛光，保证铝合金基材的表面呈为镜面或者缎面，得到抛光基材；
步骤五：第二次水洗：用自来水冲洗步骤四中得到的抛光基材，冲洗至洗液的ph值为5～6，得到第二次水洗基材；
步骤六：阳极氧化：将步骤五水洗后的第二次水洗基材放入含有140g/l硫酸氧化槽内作为阳极，所述氧化槽内还含有7g/l的铝离子，以铅板作为阴极，接通电源，直流电压为15～19v，电流密度为2.1～3.1a/dm2，温度控制在22～26℃，氧化时间为45～55min，得到氧化基材；
步骤七：第三次水洗：用自来水冲洗步骤六中得到的氧化基材，冲洗至洗液的ph值为5～6，得到第三次水洗基材；
步骤八：电解着色：将步骤七中的得到的第三次水洗基材放入锡盐电解槽中，所述锡盐电解槽内的成分为12～16kg/m3的硫酸锡、14～16kg/m3的硫酸和添加剂的混合溶液，所述添加剂为萘磺酸，调节锡盐电解液的ph值范围为1.2，通入电压为15v的交流电源，带着色均匀后取出铝合金基材，得到着色基材；
步骤九：第四次水洗：将步骤八中得到的着色基材等离子水冲洗至洗液的ph值为5～6，得到第四次水洗基材；
步骤十：封孔：用去离子水和氟化镍配制封孔液，对所述第四次水洗基材进行封孔处理，得到封孔基材；
步骤十一：第五次水洗：将所述步骤十得到的封孔基材用去离子水浸洗。
2.根据权利要求1所述的一种铝阳极氧化工艺，其特征在于：所述步骤一中硫酸槽中的硫酸的质量百分比浓度为15～25％，脱脂温度为45～55℃，脱脂时间为1～3min。
3.根据权利要求2所述的一种铝阳极氧化工艺，其特征在于：所述步骤二中氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为40～50％，碱洗温度为40～50℃，碱洗时间为3～5min。
4.根据权利要求3所述的一种铝阳极氧化工艺，其特征在于：所述步骤八中着色时间为3～6min。
5.根据权利要求4所述的一种铝阳极氧化工艺，其特征在于：所述步骤十中封孔液的溶质组成为：硝酸铈3.6～4.6g/l，高锰酸钾6～10g/l，双氧水4～6g/l。
技术总结
本发明公开了一种铝阳极氧化工艺，包括以下步骤：步骤一：脱脂；步骤二：碱洗；步骤三：第一次水洗；步骤四：抛光；步骤五：第二次水洗；步骤六：阳极氧化；电流密度为2.1～3.1A/dm2，温度控制在22～26℃，氧化时间为45～55min，得到氧化基材；步骤七：第三次水洗；步骤八：电解着色；步骤九：第四次水洗；步骤十：封孔，其目的在于提供一种铝的阳极氧化工艺，氧化膜较厚，氧化膜硬度高，耐磨性好，耐蚀性能好。
技术研发人员：俞金法;陈开国;林士兵
受保护的技术使用者：天长市京发铝业有限公司
技术研发日：.08.19
技术公布日：.02.25
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