本發(fā)明涉及金屬表面陽(yáng)極氧化處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋁板陽(yáng)極氧化設(shè)備及著色工藝。

背景技術(shù)：

眾所周知，筆記本外殼的材質(zhì)，常見的是ABS工程塑料、鎂鋁合金以及碳纖維。但自從蘋果手機(jī)、蘋果電腦風(fēng)靡全球后，陽(yáng)極氧化鋁板作為筆記本電腦外殼的材料逐漸普及起來(lái)。因?yàn)殇X及鋁合金具有密度小，比強(qiáng)度高，導(dǎo)電和導(dǎo)熱性好，成型容易，無(wú)低溫脆性等優(yōu)點(diǎn)，所以用作電子產(chǎn)品具有輕薄的優(yōu)勢(shì)。鋁板的表面處理是鋁板完美擠身與于現(xiàn)代社會(huì)的華麗轉(zhuǎn)身，通過(guò)陽(yáng)極氧化法可在鋁板表面形成致密氧化膜，由于所形成的氧化膜存在均勻的孔隙，故可用有機(jī)染料進(jìn)行染色處理，經(jīng)封密后色澤穩(wěn)定，使鋁材的應(yīng)用更加廣泛。

陽(yáng)極氧化過(guò)程中，鋁板一般整體浸入在電解液中，這樣其所有表面都會(huì)一起被陽(yáng)極氧化處理。但作為外殼的鋁板總有一面是不用暴露在外的，因此這一面其實(shí)無(wú)需進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，即使處理了也只是增加用電量，浪費(fèi)生產(chǎn)成本。

因此，有必要提供一種新的鋁板陽(yáng)極氧化技術(shù)來(lái)解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種鋁板陽(yáng)極氧化設(shè)備及著色工藝。

本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的：一種鋁板陽(yáng)極氧化設(shè)備，包括電解槽和電源，所述電解槽包括中空的槽體和位于槽體內(nèi)的陰極，所述槽體的內(nèi)壁上設(shè)有若干用于固定鋁板的氧化單元，所述氧化單元包括位于槽體壁內(nèi)的吸氣腔和貼附于槽體內(nèi)壁上的密封墊，所述密封墊上設(shè)有若干通孔，吸氣腔開設(shè)有與通孔相通的吸氣孔，所述氧化單元還設(shè)有用來(lái)與鋁板電連接的陽(yáng)極導(dǎo)線，所述陽(yáng)極導(dǎo)線均連接于電源的正極，所述陰極通過(guò)陰極導(dǎo)線連接于電源的負(fù)極。

具體的，多個(gè)氧化單元繞軸均布于槽體的內(nèi)壁上，所述陰極設(shè)于槽體的軸線上。

進(jìn)一步的，所述陰極為圓柱形。

進(jìn)一步的，所述槽體的底部同軸設(shè)有攪拌器。

進(jìn)一步的，所述攪拌器為板式攪拌器。

具體的，所述通孔呈陣列狀排布于密封墊上。

具體的，所述密封墊還具有包邊。

具體的，所述槽體的頂面連有進(jìn)液管，所述槽體的底面連有出液管。

該著色工藝具有如下步驟：

a.自檢上架

對(duì)鋁板進(jìn)行表面檢驗(yàn)，記錄同一批次各鋁板表面光滑度、缺陷、毛刺及色差水平，記錄完畢后，將鋁板安放于氧化單元上；

b.除油水洗

將除油劑注入電解槽中，在常溫下對(duì)鋁板表面進(jìn)行除油，所述除油劑的成分為150-200g/L的硫酸溶液，處理2-8min后用清水洗滌至鋁板表面的pH為4-7，將除油劑及洗滌廢水排出；

c.預(yù)處理水洗

預(yù)處理是指針對(duì)著色的具體要求將鋁板的底色達(dá)到基本一致或用堿蝕的辦法減少擠壓紋后，對(duì)鋁板進(jìn)行洗滌；

d.中和出光水洗

將中和試劑注入電解槽中，在常溫下對(duì)鋁板表面進(jìn)行中和工藝，所述中和試劑是濃度為180-200g/L的硫酸或濃度為140-180g/L的硝酸，處理2-4min后用清水洗滌至鋁板表面的pH為3-5，將中和試劑及洗滌廢水排出；

將出光試劑注入電解槽中，在常溫下對(duì)鋁板表面進(jìn)行出光工藝，所述出光試劑是濃度為200-280g/L的硝酸，處理2-4min后用清水洗滌至鋁板表面的pH為5-7，將出光試劑及洗滌廢水排出；

e.陽(yáng)極氧化水洗

將電解液注入電解槽中，在溫度為20±2℃時(shí)，對(duì)鋁板表面進(jìn)行氧化工藝，所述電解液為130-160g/L的硫酸溶液和≤20g/L的鋁離子組成，處理后用清水洗滌至鋁板表面的pH為5-7，將電解液及洗滌廢水排出，處理時(shí)間根據(jù)鋁板數(shù)目、所需氧化膜的厚度、電流密度和公式L＝NITK而定，其中，公式中的N為一次處理的鋁板數(shù)目，L為氧化膜微米厚度，K為常數(shù)0.14，I為電流密度A/m²，T為氧化分鐘數(shù)；

f.電解著色對(duì)色

將著色液注入電解槽中，在溫度為20-25℃，電壓為12-18V，pH為0.8-1.2時(shí)，對(duì)鋁板表面進(jìn)行電解著色，著色后用清水洗滌至鋁板表面的pH為5-7.5，將著色液及洗滌廢水排出；所述著色液為濃度為8-12g/L硫酸亞錫、濃度為18-25g/L硫酸鎳和濃度為16-20g/L的硫酸的混合物；通電方式為：經(jīng)陽(yáng)極氧化鍍膜后的鋁板經(jīng)水洗后烘干，在不施加電壓的情況下先放置1min，然后打開電流慢慢升至規(guī)定值；

g.封孔水洗干燥

將封孔液注入電解槽中，在溫度為25±2℃時(shí)，對(duì)鋁板表面進(jìn)行封孔工藝，所述封孔液由濃度為0.8-1.5g/L的鎳離子和0.3-0.65g/L的氟離子組成，封孔液的pH值為5.5-6.5，封孔工藝處理時(shí)間根據(jù)氧化膜的厚度而定，處理完畢后用清水洗滌至鋁板表面的pH為5-7.5，將封孔液及洗滌廢水排出，待鋁板表面干燥；

h.下架檢驗(yàn)包裝

將鋁板從氧化單元上取下，檢驗(yàn)記錄后包裝入庫(kù)。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：

1、本發(fā)明在工藝流程與現(xiàn)有技術(shù)基本不變的情況下，使處理每塊鋁板用電量明顯降低。

2、多塊鋁板同步處理，生產(chǎn)效率可以成倍提高。

3、生產(chǎn)條件比較統(tǒng)一，所以產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定。

4、使鋁板可以減少空氣接觸，所以產(chǎn)品合格率更高。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)施例鋁板陽(yáng)極氧化設(shè)備槽體的俯視剖視圖；

圖2為圖1中A位置的局部放大圖；

圖3為本實(shí)施例鋁板陽(yáng)極氧化設(shè)備槽體的全剖視圖；

圖4為本實(shí)施例的電路示意圖；

圖5為本實(shí)施例密封墊的主視圖。

圖中數(shù)字表示：

1-電解槽，

11-槽體，

11a-氧化單元，

111-吸氣腔，

1111-吸氣孔，

112-密封墊，

1121-通孔，

1122-包邊，

113-陽(yáng)極導(dǎo)線，

12-陰極，

121-陰極導(dǎo)線，

13-進(jìn)液管，

14-出液管，

15-攪拌器；

2-電源；

3-鋁板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例：

如圖1至圖4所示，本發(fā)明的一種鋁板陽(yáng)極氧化設(shè)備，包括電解槽1和電源2，電解槽1包括中空的槽體11和位于槽體11內(nèi)的陰極12，槽體11內(nèi)壁上設(shè)有若干用于固定鋁板3的氧化單元11a，氧化單元11a包括位于槽體11壁內(nèi)的吸氣腔111和貼附于槽體11內(nèi)壁上的密封墊112，密封墊112上設(shè)有若干通孔1121，吸氣腔111開設(shè)有與通孔1121相通的吸氣孔1111，氧化單元11a還設(shè)有用來(lái)與鋁板3電連接的陽(yáng)極導(dǎo)線113，陽(yáng)極導(dǎo)線113均連接于電源2的正極，陰極12通過(guò)陰極導(dǎo)線121連接于電源2的負(fù)極。實(shí)際工作時(shí)，鋁板3背面貼附于密封墊112上，因?yàn)槲鼩饪?111與通孔1121貫通，所以吸氣腔111抽氣時(shí)能將鋁板3吸附在密封墊112上，這樣當(dāng)電解液浸沒鋁板3時(shí)，鋁板3的背面能夠隔離電解液而不發(fā)生陽(yáng)極氧化反應(yīng)，而電流只能在與電解液完全接觸的鋁板3正面流通，相比于鋁板3整塊浸入反應(yīng)，每塊鋁板3用電量可以減少約一半。

如圖1、圖3和圖4所示，多個(gè)氧化單元11a繞軸均布于槽體11的內(nèi)壁上，陰極12設(shè)于槽體11的軸線上，陰極12為圓柱形。這樣不光提高了單次處理效率，而且每個(gè)氧化單元11a上的鋁板3與陰極12構(gòu)成的電路循環(huán)的結(jié)構(gòu)一致，表征通電時(shí)所有鋁板3正面導(dǎo)電情況較為一致，使陽(yáng)極氧化產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定。

如圖1和圖3所示，槽體11的頂面連有進(jìn)液管13，槽體11的底面連有出液管14。陽(yáng)極氧化反應(yīng)前，電解液從進(jìn)液管13注入槽體11；陽(yáng)極氧化反應(yīng)后，電解液從出液管14排出槽體11。清洗液(如除油劑、中和試劑、清水等)從進(jìn)液管13注入槽體11，清洗完畢后清洗液從出液管14排出槽體11。在這個(gè)過(guò)程中可以避免鋁板3表面過(guò)多接觸空氣而產(chǎn)生質(zhì)量不穩(wěn)定問題。

如圖1和圖3所示，槽體11的底部同軸設(shè)有攪拌器15。隨著陽(yáng)極氧化反應(yīng)的進(jìn)行，電解質(zhì)的濃度會(huì)發(fā)生不均勻，攪拌器15能夠促使電解液對(duì)流，使?jié)舛日{(diào)和，提高反應(yīng)效率。另外在用水清洗鋁板3的時(shí)候，攪拌器15也能起到強(qiáng)化清洗效果的作用。

如圖3所示，攪拌器15為板式攪拌器。這種攪拌器15在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候會(huì)將液體往外甩出，因?yàn)閿嚢杵?5本就位于槽體11底部，所以反應(yīng)時(shí)電解液的流線形式是向下經(jīng)過(guò)陰極12表面，向上經(jīng)過(guò)鋁板3表面，反應(yīng)效果更加穩(wěn)定。

如圖2和圖5所示，通孔1121呈陣列狀排布于密封墊112上。這樣鋁板3是被多點(diǎn)吸氣，吸附力分散于鋁板3背面的各處，確保鋁板3與密封墊112的更好貼合，也能防止單點(diǎn)吸氣導(dǎo)致鋁板3變形的問題。

如圖2和圖5所示，密封墊112還具有包邊1122。包邊1122使鋁板3能嵌合于密封墊112上，定位方便，同時(shí)包邊1122還能提高吸氣密封性，更好地避免電解液繞過(guò)鋁板3側(cè)邊而浸漬鋁板3的背面。

一種鋁板的著色工藝，采用上述鋁板陽(yáng)極氧化設(shè)備，該著色工藝具有如下步驟：

a.自檢上架

對(duì)鋁板3進(jìn)行表面檢驗(yàn)，記錄同一批次各鋁板3表面光滑度、缺陷、毛刺及色差水平，記錄完畢后，將鋁板3安放于氧化單元11a上；

b.除油水洗

將除油劑通過(guò)進(jìn)液管13注入電解槽1中，在常溫下對(duì)鋁板3表面進(jìn)行除油，所述除油劑的成分為150-200g/L的硫酸溶液，處理2-8min后用清水洗滌至鋁板3表面的pH為4-7，將除油劑及洗滌廢水通過(guò)出液管14排出；

進(jìn)一步，特殊情況下視鋁板3表面的油污定處理時(shí)間。

c.預(yù)處理水洗

將堿蝕劑通過(guò)進(jìn)液管13注入電解槽1中，在常溫下對(duì)鋁板3表面進(jìn)行堿蝕，所述堿蝕劑是濃度為65g/L的氫氧化鈉溶液，處理2-8min后用清水洗滌至鋁板3表面的pH為6-8，將堿蝕劑及洗滌廢水通過(guò)出液管14排出；

d.中和出光水洗

將中和試劑通過(guò)進(jìn)液管13注入電解槽1中，在常溫下對(duì)鋁板3表面進(jìn)行中和工藝，所述中和試劑是濃度為200g/L的硫酸或濃度為180g/L的硝酸，處理4min后用清水洗滌至鋁板3表面的pH為3-5，將中和試劑及洗滌廢水通過(guò)出液管14排出；

將出光試劑通過(guò)進(jìn)液管13注入電解槽1中，在常溫下對(duì)鋁板3表面進(jìn)行出光工藝，所述出光試劑是濃度為280g/L的硝酸，處理4min后用清水洗滌至鋁板3表面的pH為5-7，將出光試劑及洗滌廢水通過(guò)出液管14排出；

e.陽(yáng)極氧化水洗

將電解液通過(guò)進(jìn)液管13注入電解槽1中，在溫度為20±2℃時(shí)，對(duì)鋁板3表面進(jìn)行氧化工藝，所述電解液為160g/L的硫酸溶液和≤20g/L的鋁離子組成，處理后用清水洗滌至鋁板3表面的pH為5-7，將電解液及洗滌廢水通過(guò)出液管14排出，處理時(shí)間根據(jù)鋁板數(shù)目、所需氧化膜的厚度、電流密度和公式L＝NITK而定，其中，公式中的N為一次處理的鋁板數(shù)目，L為氧化膜微米厚度，K為常數(shù)0.14，I為電流密度A/m²，T為氧化分鐘數(shù)；

裝掛面積計(jì)算準(zhǔn)確后，從上述公式便可求得任何氧化膜厚所需的氧化時(shí)間；鋁板3在陽(yáng)極氧化前應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間浸在水槽里，最長(zhǎng)時(shí)間不超過(guò)3min，以免水槽里的酸浸蝕鋁板3表面；經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化的產(chǎn)品，在槽內(nèi)停留的時(shí)間不超過(guò)5min，防止影響氧化膜的質(zhì)量；要求亮度極高的著色產(chǎn)品，電流密度選擇1-1.2A/dm²為宜。

f.電解著色對(duì)色

將著色液通過(guò)進(jìn)液管13注入電解槽中，在溫度為20-25℃，電壓為12-18V，pH為0.8-1.2時(shí)(電流隨著裝掛面積而變化)，對(duì)鋁板3表面進(jìn)行電解著色，著色后用清水洗滌至鋁板3表面的pH為5-7.5，將著色液及洗滌廢水通過(guò)出液管14排出；所述著色液為濃度為12g/L硫酸亞錫、濃度為25g/L硫酸鎳和濃度為20g/L的硫酸的混合物；通電方式為：經(jīng)陽(yáng)極氧化鍍膜后的鋁板3經(jīng)水洗后烘干，在不施加電壓的情況下先放置1min，然后打開電流慢慢升至規(guī)定值；為了保證顏色的再現(xiàn)性，每次都必須以相同的方法操作。

g.封孔水洗干燥

將封孔液通過(guò)進(jìn)液管13注入電解槽1中，在溫度為25±2℃時(shí)，對(duì)鋁板3表面進(jìn)行封孔工藝，所述封孔液由濃度為1.5g/L的鎳離子和0.65g/L的氟離子組成，封孔液的pH值為5.5-6.5，封孔工藝處理時(shí)間根據(jù)氧化膜的厚度而定，一般每個(gè)膜封孔1分鐘，處理完畢后用清水洗滌至鋁板3表面的pH為5-7.5，將封孔液及洗滌廢水通過(guò)出液管14排出，待鋁板3表面干燥；

h.下架檢驗(yàn)包裝

將鋁板3從氧化單元11a上取下，檢驗(yàn)記錄后包裝入庫(kù)。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，在工藝流程基本不變的情況下，處理每塊鋁板用電量明顯降低；因?yàn)槎鄩K鋁板同步處理，生產(chǎn)效率可以成倍提高；因?yàn)樯a(chǎn)條件比較統(tǒng)一，所以產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定；因?yàn)槭逛X板可以減少空氣接觸，所以產(chǎn)品合格率更高。

以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。