一种平板外壳化抛方法
阅读说明：本技术 一种平板外壳化抛方法 (Flat plate shell polishing method ) 是由 况金权 于 2020-12-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及铝合金技术领域,具体涉及一种平板外壳化抛方法包括如下步骤：(1)取待处理的铝合金平板外壳工件,对平板外壳工件进行脱脂,在脱脂后,对平板外壳工件进行水洗；(2)将经过水洗后的平板外壳工件置于无水乙醇中,进行水洗；(3)采用化学抛光液对平板外壳工件进行抛光,抛光后进行酸洗,然后进行水洗。本发明对铝合金平板外壳工件进行处理时,具有抛光光亮度高、表面光滑、铝合金损失少等优点,且能抑制碱雾、氨气产生,大大减少了对环境的污染和对操作人员健康的损害。铝合金平板外壳表面可以达到良好的镜面效果、光滑平整,表面粗糙度低,有助于提升产品良率和产品品质；该方法操作简便,易于控制,生产效率高。(The invention relates to the technical field of aluminum alloy, in particular to a flat plate shell polishing method which comprises the following steps: (1) taking an aluminum alloy flat shell workpiece to be treated, degreasing the flat shell workpiece, and washing the flat shell workpiece with water after degreasing; (2) placing the washed flat shell workpiece in absolute ethyl alcohol for washing; (3) and polishing the flat shell workpiece by using chemical polishing solution, pickling after polishing, and then washing with water. When the aluminum alloy flat shell workpiece is treated, the polishing agent has the advantages of high polishing brightness, smooth surface, less aluminum alloy loss and the like, can inhibit the generation of alkali fog and ammonia gas, and greatly reduces the pollution to the environment and the damage to the health of operators. The surface of the aluminum alloy flat plate shell can achieve a good mirror surface effect, is smooth and flat, has low surface roughness, and is beneficial to improving the yield and the quality of products; the method has simple operation, easy control and high production efficiency.)
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，具体涉及一种平板外壳化抛方法。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，铝合金日益得到了良好的应用，其广泛用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、移动电源等电子产品的外观结构件。现有铝合金制品常采用的化学抛光工艺是采用酸性抛光液，通常为含有硝酸，化抛过程中会产生大量的氮氧化物气体，俗称“黄烟”。氮氧化物严重污染环境并影响操作人员的身体健康；另一方面，现有的铝合金在化抛过程中易产生的表面不平整、易出现麻点、光亮度不高等现象，使用范围受限，不能满足需求，有待于进一步改进。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种平板外壳化抛方法，该化抛方法对铝合金平板外壳进行处理，具有抛光光亮度高、表面光滑、铝合金损失少等优点，且能抑制碱雾、氨气产生，大大减少了对环境的污染和对操作人员健康的损害。铝合金平板外壳表面可以达到良好的镜面效果、光滑平整，表面粗糙度低，有助于提升产品良率和产品品质；该方法操作简便，易于控制，生产效率高，产品质量稳定，减少环境污染，利于工业化大生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种平板外壳化抛方法，包括如下步骤：
（1）取待处理的铝合金平板外壳工件，对平板外壳工件进行脱脂，在脱脂后，对平板外壳工件进行水洗；
（2）将经过水洗后的平板外壳工件置于无水乙醇中，进行水洗；
（3）采用化学抛光液对平板外壳工件进行抛光，抛光后进行酸洗，然后进行水洗，得到经过化抛处理的平板外壳。
进一步的，所述步骤（1）中，将平板外壳工件放入脱脂剂水溶液中进行采用超声波进行脱脂。
进一步的，所述脱脂剂包括如下重量份的原料：聚氧乙烯脂肪醇醚20-30份、羧乙基纤维素钠3-6份、乙二胺四乙酸3-5份、葡萄糖酸钠2-5份、三乙醇胺8-12份、聚乙二醇4-7份、聚二甲硅氧烷1-2份、硅酸钠3-6份、去离子水30-40份。
本发明中通过采用上述原料复配，制得的脱脂剂具有良好的脱脂效果，提高了铝合金外壳工件的表面洁净度，有助于提高后续的化学抛光的效果。其中羧乙基纤维素钠在洗涤过程中它产生阴离子可同时使铝合金表面与油污都带负电荷，使得油污在水相中有分相性，与固相被洗物表面有排斥性，因此能防止污垢再沉积于被洗物上；葡萄糖酸钠、三乙醇胺、硅酸钠、聚乙二醇和聚二甲硅氧烷等其他原料相配合可减小脱脂剂水溶液对金属材料表面的腐蚀，并起到调节脱脂剂酸碱性和抑泡的作用，提升了脱脂清洗效果。
进一步的，所述脱脂剂的制备方法包括如下步骤：
A1、按照重量计，将三乙醇胺、硅酸钠、葡萄糖酸钠和去离子水加入反应釜中混合，搅拌均匀，得到混合液A1；
A2、将聚氧乙烯脂肪醇醚、聚二甲硅氧烷和聚乙二醇加入步骤A1中得到的混合液A中，搅拌至溶解，得到混合液A2；
A3、将羧乙基纤维素钠和乙二胺四乙酸加入至混合液A2中，边加入边搅拌，搅拌均匀后制得所述脱脂剂。
本发明中脱脂剂采用上述方法制得，并控制其工艺参数层，制得的脱脂剂制备方法简单易控，脱脂性质稳定，具有良好的清洗效果，且对环境危害小，利于工业化生产。
进一步的，所述步骤（1）中，所述超声波脱脂温度为45-60℃，处理时间为4-8min，超声波频率为50-80kHz。所述脱脂剂水溶液中脱脂剂的浓度为60-80g/L。
进一步的，所述步骤（2）中，无水乙醇的预处理时间为4-10min。
进一步的，所述步骤（3）中，所述化学抛光液包括重量份的原料：氢氧化钠240-290份、硝酸钠110-140份、明胶14-20份、氟化钾11-14份、聚乙二醇5-9g/L、二甲基硅油4-8份、3-氨基-2-羟基丙酸3-7份、硫酸锌3-6份、脂肪醇醚硫酸钠3-6份、去离子水800-900份。
本发明通过将氢氧化钠、硝酸钠、明胶和氟化钾复配，并与聚乙二醇、二甲基硅油、3-氨基-2-羟基丙酸等原料相配合制得的化学抛光液。所述化学抛光液对化学抛光液进行抛光时，具有抛光光亮度高、表面光滑、铝合金损失少等优点，且能抑制碱雾、氨气产生，大大减少了对环境的污染，并减少了对操作人员健康的损害。铝合金平板外壳表面可以达到良好的镜面效果、光滑平整，表面粗糙度低。其中，氢氧化钠、硝酸钠和氟化钠相配合，可用来对铝合金工件表面微观凸起的铝起到腐蚀整平作用，提高表面光亮度和光洁度，聚乙二醇、二甲基硅油、3-氨基-2-羟基丙酸、硫酸锌和脂肪醇醚硫酸钠相配合，不仅具有良好的延缓腐蚀的作用，对表面起到抛光整平的效果，防止腐蚀点的产生，而且还有进一步增光的作效果，并可有效地抑制抛光过程中碱雾、氨气的发生，减少对环境和对人体的危害，各原料相互配合，起到了良好的抛光效果。
进一步的，所述步骤（3）中，将平板外壳工件浸入化学抛光液，采用超声波进行化学抛光，抛光液温度为40-55℃，抛光时间为10-20s。超声波频率为40-60kHz。
进一步的，所述步骤（3）中，采用硫酸进行酸洗，所述硫酸的浓度为15-22wt%。本发明通过采用硫酸进行酸洗，对经过采用化学抛光液抛光的铝合金平板外壳工件进行中和，提升铝合金表面的光亮度，减少表面的腐蚀点。
进一步的，所述步骤（3）中，酸洗后采用去离子水进行超声波清洗，所述采用超声波清洗温度为35-45℃，清洗时间为60-150s，超声波频率为60-100kHz。
本发明通过采用离子水进行超声波水洗，并控制上述步骤和工艺参数，有助于提升水洗效率，提高水洗效果，防止铝合金工件腐蚀点、发花、表面不平等问题。
本发明的有益效果在于：本发明提供的一种平板外壳化抛方法，对铝合金平板外壳工件进行处理时，具有抛光光亮度高、表面光滑、铝合金损失少等优点，且能抑制碱雾、氨气产生，大大减少了对环境的污染和对操作人员健康的损害。铝合金平板外壳表面可以达到良好的镜面效果、光滑平整，表面粗糙度低，有助于提升产品良率和产品品质；该方法操作简便，易于控制，生产效率高，产品质量稳定，减少环境污染，利于工业化大生产。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种平板外壳化抛方法，包括如下步骤：
（1）取待处理的铝合金平板外壳工件，对平板外壳工件进行脱脂，在脱脂后，对平板外壳工件进行水洗；
（2）将经过水洗后的平板外壳工件置于无水乙醇中，进行水洗；
（3）采用化学抛光液对平板外壳工件进行抛光，抛光后进行酸洗，然后进行水洗，得到经过化抛处理的平板外壳。
进一步的，所述步骤（1）中，将平板外壳工件放入脱脂剂水溶液中进行采用超声波进行脱脂。
进一步的，所述步骤（1）中，所述脱脂剂包括如下重量份的原料：聚氧乙烯脂肪醇醚25份、羧乙基纤维素钠4份、乙二胺四乙酸4份、葡萄糖酸钠3份、三乙醇胺9份、聚乙二醇6份、聚二甲硅氧烷1.5份、硅酸钠4份、去离子水35份。
进一步的，所述脱脂剂的制备方法包括如下步骤：
A1、按照重量计，将三乙醇胺、硅酸钠、葡萄糖酸钠和去离子水加入反应釜中混合，搅拌均匀，得到混合液A1；
A2、将聚氧乙烯脂肪醇醚、聚二甲硅氧烷和聚乙二醇加入步骤A1中得到的混合液A中，搅拌至溶解，得到混合液A2；
A3、将羧乙基纤维素钠和乙二胺四乙酸加入混合液A2中，边加入边搅拌，搅拌均匀后制得所述脱脂剂。
进一步的，所述步骤（1）中，所述超声波脱脂温度为50℃，处理时间为5min，超声波频率为60kHz。所述脱脂剂水溶液中脱脂剂的浓度为65g/L。
进一步的，所述步骤（2）中，无水乙醇的预处理时间为6min。
进一步的，所述步骤（3）中，所述化学抛光液包括重量份的原料：氢氧化钠260份、硝酸钠130份、明胶16份、氟化钾12份、聚乙二醇6g/L、二甲基硅油6份、3-氨基-2-羟基丙酸5份、硫酸锌4份、脂肪醇醚硫酸钠4份、去离子水850份。
进一步的，所述步骤（3）中，将平板外壳工件浸入化学抛光液，采用超声波进行化学抛光，抛光液温度为45℃，抛光时间为15s。超声波频率为45kHz。
进一步的，所述步骤（3）中，采用硫酸进行酸洗，所述硫酸的浓度为18wt%。
进一步的，所述步骤（3）中，酸洗后采用去离子水进行超声波清洗，所述采用超声波清洗温度为40℃，清洗时间为120s，超声波频率为80kHz。
实施例2
本实施例中，一种平板外壳化抛方法，包括如下步骤：
（1）取待处理的铝合金平板外壳工件，对平板外壳工件进行脱脂，在脱脂后，对平板外壳工件进行水洗；
（2）将经过水洗后的平板外壳工件置于无水乙醇中，进行水洗；
（3）采用化学抛光液对平板外壳工件进行抛光，抛光后进行酸洗，然后进行水洗，得到经过化抛处理的平板外壳。
进一步的，所述步骤（1）中，将平板外壳工件放入脱脂剂水溶液中进行采用超声波进行脱脂。
进一步的，所述脱脂剂包括如下重量份的原料：聚氧乙烯脂肪醇醚20份、羧乙基纤维素钠3份、乙二胺四乙酸3份、葡萄糖酸钠2份、三乙醇胺8份、聚乙二醇4份、聚二甲硅氧烷1份、硅酸钠3份、去离子水30份。
进一步的，所述脱脂剂的制备方法包括如下步骤：
A1、按照重量计，将三乙醇胺、硅酸钠、葡萄糖酸钠和去离子水加入反应釜中混合，搅拌均匀，得到混合液A1；
A2、将聚氧乙烯脂肪醇醚、聚二甲硅氧烷和聚乙二醇加入步骤A1中得到的混合液A中，搅拌至溶解，得到混合液A2；
A3、将羧乙基纤维素钠和乙二胺四乙酸加入混合液A2中，边加入边搅拌，搅拌均匀后制得所述脱脂剂。
进一步的，所述步骤（1）中，所述超声波脱脂温度为45℃，处理时间为8min，超声波频率为50kHz。所述脱脂剂水溶液中脱脂剂的浓度为60g/L。
进一步的，所述步骤（2）中，无水乙醇的预处理时间为4min。
进一步的，所述步骤（3）中，所述化学抛光液包括重量份的原料：氢氧化钠240份、硝酸钠110份、明胶14份、氟化钾11份、聚乙二醇5g/L、二甲基硅油4份、3-氨基-2-羟基丙酸3份、硫酸锌3份、脂肪醇醚硫酸钠3份、去离子水800份。
进一步的，所述步骤（3）中，将平板外壳工件浸入化学抛光液，采用超声波进行化学抛光，抛光液温度为45℃，抛光时间为20s。超声波频率为60kHz。
进一步的，所述步骤（3）中，采用硫酸进行酸洗，所述硫酸的浓度为15wt%。
进一步的，所述步骤（3）中，酸洗后采用去离子水进行超声波清洗，所述采用超声波清洗温度为35℃，清洗时间为150s，超声波频率为60kHz。
实施例3
一种平板外壳化抛方法，包括如下步骤：
（1）取待处理的铝合金平板外壳工件，对平板外壳工件进行脱脂，在脱脂后，对平板外壳工件进行水洗；
（2）将经过水洗后的平板外壳工件置于无水乙醇中，进行水洗；
（3）采用化学抛光液对平板外壳工件进行抛光，抛光后进行酸洗，然后进行水洗，得到经过化抛处理的平板外壳。
进一步的，所述步骤（1）中，将平板外壳工件放入脱脂剂水溶液中进行采用超声波进行脱脂。
进一步的，所述脱脂剂包括如下重量份的原料：聚氧乙烯脂肪醇醚30份、羧乙基纤维素钠6份、乙二胺四乙酸5份、葡萄糖酸钠5份、三乙醇胺12份、聚乙二醇7份、聚二甲硅氧烷2份、硅酸钠6份、去离子水40份。
进一步的，所述脱脂剂的制备方法包括如下步骤：
A1、按照重量计，将三乙醇胺、硅酸钠、葡萄糖酸钠和去离子水加入反应釜中混合，搅拌均匀，得到混合液A1；
A2、将聚氧乙烯脂肪醇醚、聚二甲硅氧烷和聚乙二醇加入步骤A1中得到的混合液A中，搅拌至溶解，得到混合液A2；
A3、将羧乙基纤维素钠和乙二胺四乙酸加入混合液A2中，边加入边搅拌，搅拌均匀后制得所述脱脂剂。
进一步的，所述步骤（1）中，所述超声波脱脂温度为60℃，处理时间为4min，超声波频率为80kHz。所述脱脂剂水溶液中脱脂剂的浓度为80g/L。
进一步的，所述步骤（2）中，无水乙醇的预处理时间为10min。
进一步的，所述步骤（3）中，所述化学抛光液包括重量份的原料：氢氧化钠290份、硝酸钠140份、明胶20份、氟化钾14份、聚乙二醇9g/L、二甲基硅油8份、3-氨基-2-羟基丙酸7份、硫酸锌6份、脂肪醇醚硫酸钠6份、去离子水900份。
进一步的，所述步骤（3）中，将平板外壳工件浸入化学抛光液，采用超声波进行化学抛光，抛光液温度为55℃，抛光时间为10s。超声波频率为60kHz。
进一步的，所述步骤（3）中，采用硫酸进行酸洗，所述硫酸的浓度为22wt%。
进一步的，所述步骤（3）中，酸洗后采用去离子水进行超声波清洗，所述采用超声波清洗温度为45℃，清洗时间为60s，超声波频率为100kHz。
实施例4
本实施例中，一种平板外壳化抛方法，包括如下步骤：
（1）取待处理的铝合金平板外壳工件，对平板外壳工件进行脱脂，在脱脂后，对平板外壳工件进行水洗；
（2）将经过水洗后的平板外壳工件置于无水乙醇中，进行水洗；
（3）采用化学抛光液对平板外壳工件进行抛光，抛光后进行酸洗，然后进行水洗，得到经过化抛处理的平板外壳。
进一步的，所述步骤（1）中，将平板外壳工件放入脱脂剂水溶液中进行采用超声波进行脱脂。
进一步的，所述脱脂剂包括如下重量份的原料：聚氧乙烯脂肪醇醚24份、羧乙基纤维素钠4份、乙二胺四乙酸4份、葡萄糖酸钠3份、三乙醇胺10份、聚乙二醇5份、聚二甲硅氧烷1.5份、硅酸钠4份、去离子水36份。
进一步的，所述脱脂剂的制备方法包括如下步骤：
A1、按照重量计，将三乙醇胺、硅酸钠、葡萄糖酸钠和去离子水加入反应釜中混合，搅拌均匀，得到混合液A1；
A2、将聚氧乙烯脂肪醇醚、聚二甲硅氧烷和聚乙二醇加入步骤A1中得到的混合液A中，搅拌至溶解，得到混合液A2；
A3、将羧乙基纤维素钠和乙二胺四乙酸加入混合液A2中，边加入边搅拌，搅拌均匀后制得所述脱脂剂。
进一步的，所述步骤（3）中，所述化学抛光液包括重量份的原料：氢氧化钠260份、硝酸钠120份、明胶16份、氟化钾12份、聚乙二醇7g/L、二甲基硅油5份、3-氨基-2-羟基丙酸4份、硫酸锌4份、脂肪醇醚硫酸钠4份、去离子水850份。
本实施例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于：所述步骤（3）中，所述化学抛光液包括重量份的原料：氢氧化钠260份、硝酸钠130份、硅酸钠16份、氟化钾12份、硫酸锌4份、脂肪醇醚硫酸钠4份、去离子水850份。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于：所述步骤（1）中，所述脱脂剂包括如下重量份的原料：聚氧乙烯脂肪醇醚25份、乙二胺四乙酸4份、葡萄糖酸钠3份、三乙醇胺9份、聚二甲硅氧烷1.5份、去离子水35份。
对实施例1-4和对比例2中制得脱脂剂的脱脂效果进行检测，选取6061铝合金工件，将其裁成20×10mm作为试样片，对上述实施例1-4和对比例2中的制得的脱脂剂进行脱脂测试，测试方法如下：记录下试样片的重量w1后，将试样片浸入到润滑油中挂油，静置3分钟后，称量挂油试样条的重量w2，并通过w2-w1挂油量；将脱脂剂加热至55℃，将挂油后的试样片浸入到上述实施例中的脱脂剂中进行浸泡分别1min、3min、5min，沥干脱脂剂后记录下试样条的重量w3、w4、w5，通过计算(w2-w3)/(w2-w1)计算浸泡1分钟的脱脂率，(w2-w4)/(w2-w1)计算浸泡3分钟的脱测试结果如表1所示：
项目
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
对比例1
1min脱脂率
68%
63%
64%
66%
57%
3min脱脂率
95%
93%
94%
94%
87%
5min脱脂率
99%
98%
98%
99%
92%
从上表1可以看出，本发明实施例1-4的脱脂剂对铝合金工件的油脂的脱脂效果佳，在5min时的脱脂率可以高达98%以上，且对铝合金制件无损伤，既环保又实惠，可大规模生产。
按照实施例1-4和对比例2对6061铝合金平板外壳工件进行化学抛光，抛光后失重铝合和抛光前后的表面粗糙度如下：
其中，所述抛光后失重率是指将铝合金工件置于化学抛光液之前和置于化学抛光液进行化抛之后的失重率。实施例1-4的铝合金平板外壳工件表面质地均匀、具有良好的镜面效果、光滑平整，质地均匀，未出现裂纹、腐蚀等表面缺陷，表面粗糙度Ra≤0.1μm。对比例1的表面粗糙度Ra为0.24μm。实施例1-4经化学抛光后，其光亮度大于对比例2。
本发明的平板外壳化抛方法，对铝合金平板外壳工件进行处理时，具有抛光光亮度高、表面光滑、铝合金损失少等优点，且能抑制碱雾、氨气产生，大大减少了对环境的污染和对操作人员健康的损害。铝合金平板外壳表面可以达到，表面粗糙度低，有助于提升产品良率和产品品质；该方法操作简便，易于控制，生产效率高，产品质量稳定，减少环境污染，利于工业化大生产。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。