陽極氧化表面處理制造技術

本發明專利技術涉及一種通過濕化學方法處理處理鋁或鋁合金的陽極氧化表面的方法，其中鋁或鋁合金的表面進行預處理，陽極氧化，漂洗并進行部分熱壓。本發明專利技術還涉及一種可獲得的相應的鋁表面，特別是，根據本發明專利技術方法的輔助下獲得的。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】陽極氧化表面處理
本專利技術涉及一種通過濕化學方法處理的鋁或鋁合金的陽極氧化表面的方法，其中所述鋁合金或鋁的表面進行預處理，陽極氧化，漂洗和熱密封。本專利技術還涉及一種可獲得的相應的鋁表面，特別是，通過本專利技術的方法獲得的。
技術介紹
根據本專利技術在下文中使用的術語“鋁”還包括鋁合金。鋁合金已知是由鋁與其它金屬通過合金化而成，例如錳，鎂，銅，硅，鎳，鋅和鈹。在大多數情況下，鋁99.5（純鋁）用作合金的原料。EP1407935A1和相關專利族描述了一種將薄的陶瓷涂層材料施加到由鋁制成的機動車輛裝配元件的表面的方法，其是被涂覆的，其中所述鋁在被涂覆之前經陽極氧化處理，以及通過所述的陽極氧化方法獲得一種待涂覆表面密合性的粗糙度。然后，所述薄的陶瓷涂層材料，其完全由無機組分組成，通過靜電涂布法或通過濕化學方法以幾乎恒定的層厚度用作一種具有無孔和封閉表面的涂層。本
技術實現思路
基于提高已知薄陶瓷涂層質量的課題。尤其是，提供的這一方法可實現高品質的薄陶瓷涂層的成本效益的生產。此外，將要制造的具有高品質的薄陶瓷涂層的部件或物體，也可實現成本效益的生產。進一步必要的是，所述薄陶瓷涂層完全由無機組分組成。該方法的描述以該涂層涂覆到鋁表面上而結束。WO2009/068168A2和相關專利族描述了一種由鋁和/或鋁合金組成的部件，特別是裝飾性或功能性的部件，具有很高的耐腐蝕性，以及用于生產它們的方法。該轉換層是在層厚度至少為3min/μm的過程中被密封。高耐腐蝕性，特別是高耐堿性，是可以實現的，即該部件的表面包括一層通過陽極氧化產生的均勻氧化層和一層覆蓋層密封且均勻地覆蓋在多孔氧化層上。該覆蓋層是由氧化物層制成，水合物密封氧化物層的孔以及同時通過一種玻璃樣物質及其應用附加到該氧化物層上。一種或多種堿金屬硅酸鹽的化合物建議作為所述的玻璃樣物質。或者，覆蓋層也可以僅包括氧化鋁和/或氫氧化鋁和/或氧化鋁水合物和/或堿金屬硅酸鹽和/或鋁硅酸鹽。WO2011/020556A1和相關專利族也描述了一種形成的鋁或鋁合金和/或結構部件，并描述了一種保護其表面的方法。由溶膠-凝膠體系得到的防腐蝕層被直接應用到鋁或鋁合金的表面上，而沒有陽極氧化層，它是在一種優化的加工程序過程中通過綜合硬化或干燥而制備的，即，一種縮短的處理程序。在EP2328183A1和相關專利族中，陽極氧化層也被省略了。在用金屬箔制備的光伏電池的基片中，所述金屬箔的第一側提供了用于設置一層光伏吸收劑層。為了改善在高溫下的耐化學性和耐腐蝕性，在所述金屬箔的第二側設置了一層硅類溶膠-凝膠涂料的保護層。EP1306467A1描述了一種熱塑性樹脂涂層鋁板，其中該鋁板帶有一種通過預處理制備的半無孔轉換層。在[0012]中，術語“半無孔”的特征在于，存在于鋁板表面轉換層的孔的空閑區域與陽極氧化膜的總面積之比（稱為孔隙率）為30％或更小。如果孔隙率在5％以下，膜被稱為幾乎無孔的。該層的厚度可以是50?3000?（5到300nm）的范圍內。根據[0031]，轉換層上涂覆有含硅聚合物。該聚合物具有相應的熱塑性性質并且是由各種硅烷或硅氧烷作為前體而制備的。JP06-316787A描述了一種鋁表面的陽極氧化處理，通過將其浸入含水的醇HCl溶液中得到一個完全密封的轉換層，該含水的醇HCl溶液含有少量（<2重量％）的烷氧基硅烷。JP60-179475A描述了鋁表面上轉換層的形成，其是通過施加一種含有高有機硅縮合物的無機顏料，然而，它缺乏硅醇基團。在通常方式中它被應用到陽極氧化處理的鋁表面。EP1780313A2涉及一種制品，其包括一個具有鋁或鋁合金表面的基板，一層陽極密封涂層至少覆蓋基板的一部分，以及含硅聚合物層覆蓋在陽極密封層。根據本說明書，該涂覆直接在聚合物，或者硅烷的水溶液中進行，而在轉換層的制備后無需直接進行冷或熱密封。通過這種方式，這也是例1所示。然而，參考了美國國防部部（MIL-A-8625F）的軍事規范，根據此規范，單獨規定了層厚度的完全密封至少15分鐘（第7頁，項目3.8.1和3.8.1.1）。所施加的聚合物涂層是在10?100℃的溫度下進行干燥。在機動車領域中，有許多具有鋁或鋁合金表面的裝飾部件。因此，WO2009/068168描述了這種通過拋光或電解拋光獲得的裝飾表面。被用在機動車領域中最常用的鋁材料從這個文檔也是已知的。除了純鋁板，這些包括材料符號為Al99.85MgSi或AlMg0.5或0.8的鋁合金。汽車制造商預計特定部件至少有11.5的耐堿性，甚至高達13.5。適當的堿電阻和鋁表面的其他性能都是規定的，其中包括，由制造商德國大眾汽車公司在其內部規定的，但是公開的，部件規格TL182（2011-01發行），“鋁部件防護層”。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供用于制備鋁或鋁合金部件的另一種處理方法，該部件具有改善的耐腐蝕性，特別是達到pH值高達13.5的耐堿性，而沒有陽極氧化鋁表面殘留的正極特性產生的不利影響，如對鹽和酸負荷的耐腐蝕性能，耐候性和耐擦傷性。解決上述問題包含在鋁或鋁合金的陽極氧化表面熱密封的基本過程步驟。在本身常規的陽極氧化處理包括預處理，陽極氧化和漂洗步驟后，將陽極氧化表面僅部分熱密封，以保持表面的高孔隙率。接著，該表面與含有有機硅網絡形成劑的材料接觸，然后在高達250℃的溫度下固化。過高的固化溫度可引起變色或從鋁表面剝離，這是不被具有鋁或鋁合金部件的購買者所接受的。在第一個實施方案中，本專利技術涉及一種通過濕化學方法處理鋁或鋁合金的陽極氧化表面的方法，其中的鋁或鋁合金的表面進行預處理，陽極氧化，漂洗和熱密封，其特征在于，部分熱密封是在溫度高達100℃的水中以轉換層的層厚度高達30s/μm的過程中進行的，接著將含有有機硅網絡形成劑的材料與部分熱密封表面相接觸，然后在高達250℃的溫度下固化。根據本專利技術制備的部件是按DINENISO9227進行鹽霧試驗。根據DINENISO9227NSS這是一個480?中性鹽霧（NSS）試驗，和根據DINENISO9227CASS這是一個48hCASS試驗。該部件的規格包括從出廠狀態沒有光學變化必須是可見的，并且保護層的剝離及在部件A類或B類的表面上的腐蝕是都不被接受的。根據本專利技術制得的部件顯示沒有光學變化，特別是，從出廠狀態就沒有白色變色。在另一個耐酸熱堿性（耐AHA性）測試中，進行了耐堿性的測試。該方法的程序是將部件浸漬到pH值為1的水溶液中10分鐘。接著用水沖洗并干燥。然后在40℃下熱存儲1小時，該部件浸漬到pH為13.5的溶液中10分鐘。隨后用水沖洗并干燥后，可以注意到從出廠狀態沒有光學變化。在所謂召開的AMTEC-Kistler和耐酸熱堿（AHA）測試中，測定了該部件的機械強度。根據本專利技術獲得的該涂層并沒有分離。另外，在160℃下24小時的過程中進行的溫度性試驗中，相比于出廠狀態下沒有裂紋和沒有光的變化顯示，即使將該材料應用在含有有機成分的陽極氧化的鋁或鋁合金材料。通常在機動車領域中的耐光性和耐候性測試，如佛羅里達測試或卡拉哈利測試，通過本專利技術的方法可以予以通過。此外，根據本專利技術制備的部件和醫學工程一樣通過至少500次循環滅菌過程。在這樣的滅菌過程的每個循環中，該部件首先在40?60℃下用水清洗至少5分鐘。合適的pH中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通過濕化學方法處理鋁或鋁合金的陽極氧化表面的方法，其中所述鋁合金或鋁的表面進行預處理，陽極氧化，漂洗和熱密封，其特征在于，部分熱密封是在溫度高達100℃的水中以轉換層的層厚度高達30?s/μm下進行的，接著用含有有機硅網絡形成劑的材料與部分熱密封表面相接觸，然后在高達250℃的溫度下固化。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.03.22 DE 10201220463641.一種通過濕化學方法處理轉化層的層厚度為5-15μm的鋁或鋁合金的陽極氧化表面的方法，其中所述鋁合金或鋁的表面進行預處理，陽極氧化，漂洗和熱密封，其特征在于，部分熱密封是在溫度高達100℃的水中以轉換層的層厚度高達30s/μm下進行的，接著用含有有機硅網絡形成劑的材料與部分熱密封表面相接觸，然后在高達250℃的溫度下固化。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預處理包括脫脂，沖洗，酸洗，沖洗，拋光，沖洗，酸處理，并沖洗。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述材料通過流涂，浸涂，噴涂，輥涂或刮刀涂布與所述陽極氧化表面接觸。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述材料通過輥涂與所述陽極氧化表面接觸。5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述材料和/或基材在接觸過程中和/或之前被靜電充電。6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述部分熱密封是在轉換層的層厚度高達20s/μm的過程中進行的。7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所選用的材料是由選自非氟化硅烷的一種或多種有機改性的硅烷和/或氟化硅烷組成。8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所選用的材料選自CH3Si(OC2H5)3,C2H5Si(OC2H5)3,CH3Si(OCH3)3,C6H5Si(OCH3)3,C6H5Si(OC2H5)3,CH2=CHSi(OOCCH3)3,CH2=CHSi(OCH3)3,CH2=CHSi(OC2H5)3,CH2=CHSi(OC2H4OCH3)3,CH2=CHCH2Si(OCH3)3,CH2=CHCH2Si(OC2H5)3,...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅爾夫·丹澤布林克，安妮·丹澤布林克，塔尼婭·蓋爾，馬庫斯·庫克，
申請(專利權)人：納米門股份有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE