陽極化鋁合金輪輞制造技術

本發明專利技術涉及陽極化鋁合金輪輞，其包括氧化鋁層(23)，所述氧化鋁層(23)在其表面上包括尺寸為25nm至500nm的孔(24)，其中所述鋁合金在其表面(22)上包括尺寸為1微米至500微米的孔(25)，在所述表面(22)上包括氧化鋁層(23)，所述孔(24)具有的深度(27)使得它們布置在所述氧化鋁層(23)的基底(29)上，所述基底(29)具有小于2μm的厚度，其中所述孔(24)的深度(27)和所述氧化鋁層(23)的基底(29)的總和與所述層23的厚度一致。本發明專利技術是用于獲得由鋁合金，特別是具有高含量合金元素的鋁合金制成的染色部件的有效且成本有效的替代方案，其具有不呈現任何顏色缺陷的美觀光潔度?，F任何顏色缺陷的美觀光潔度?，F任何顏色缺陷的美觀光潔度。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】陽極化鋁合金輪輞


[0001]本專利技術涉及由金屬制成的部件的表面處理方法。
現有技術
[0002]在汽車領域中，使用特別是由鋁合金制成的部件來制造結構元件，例如輪輞，這些結構元件隨后通過施加油漆和漆來染色。
[0003]這些由鋁合金制成的部件中的許多是通過鋁鑄造工藝連同其他合金元素(如硅、銅和鎂)一起獲得的，并且它們的特征在于具有高含量的金屬間化合物以及在鑄造工藝期間產生的微孔，當部件進行染色工藝時，這些微孔導致出現顏色缺陷。通常出現人眼可見的白色或變色斑點，這對于汽車行業是不可接受的。
[0004]在染色之前對這些由金屬制成的部件的表面進行直流陽極化在現有技術中是已知的。直流陽極化在這些部件的表面上產生氧化鋁層。該層通過電化學方法實現并提供更大的鋁強度和耐久性。然而，用這種處理繼續出現染色后的顏色缺陷。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的是提供一種用于對鋁合金部件進行表面處理的方法和包括氧化鋁層的陽極化鋁合金部件件。
[0006]本專利技術的第一方面涉及一種用于對鋁合金部件，特別是通過鑄造獲得的輪輞進行表面處理的方法，該鋁合金部件在其表面上包括尺寸至多500μm的孔，該方法包括對該鋁合金部件的表面的至少一部分進行的陽極化步驟，在該表面的所述部分上產生氧化鋁層，該陽極化通過電流脈沖進行，并且所述氧化鋁層包含尺寸為25nm至500nm 的孔。
[0007]本專利技術的第二方面涉及一種陽極化鋁合金部件，其中陽極化表面包括尺寸為25 nm至500nm的孔。
[0008]一方面，脈沖電流陽極化允許在整個處理過的表面上產生具有近似均勻的厚度的氧化鋁層，以及將孔的尺寸控制在上述范圍內，確保當處理過的部件經受染色工藝時不出現顏色缺陷。
[0009]利用本專利技術的方法，在純鋁區域中和在存在金屬間化合物和/或孔的區域中產生氧化鋁層，這允許完全涂覆和將孔尺寸控制在上述范圍內。這些特征使得當處理過的部件經受染色工藝不出現顏色缺陷。
[0010]因此，本專利技術是用于獲得由鋁合金，特別是具有高含量合金元素的鋁合金制成的染色部件的有效且成本有效的替代方案，其具有不呈現任何顏色缺陷的美觀光潔度。
附圖說明
[0011]圖1示出了本專利技術的方法的實施方式的步驟。
[0012]圖2示出了由通過本專利技術的方法獲得的陽極化鋁合金制成的部件的截面圖。
具體實施方式
[0013]本專利技術的第一方面涉及一種用于對具有高含量的合金元素(如硅，銅和/或鎂) 的鋁合金部件，特別是通過在模具中鑄造而加工或制造的輪輞進行表面處理的方法，該鋁合金部件在其表面上包括尺寸至多500μm的孔，該方法包括對該部件的表面的至少一部分進行的陽極化步驟，在表面的所述部分上產生氧化鋁層，通過電流脈沖進行陽極化，并且氧化鋁層在其表面上包括尺寸為25nm至500nm的孔。
[0014]未按比例繪制的圖2示出了由通過本專利技術的方法獲得的陽極化的鋁合金制成的部件20，其中優選地具有高含量的合金元素如硅、銅和/或鎂的鋁合金的部件21在其表面22上包括尺寸為1微米至500微米的孔，在所述表面22上是通過對部件21進行脈沖電流陽極化而獲得的氧化鋁層23，所述氧化鋁層23在其外表面上包括尺寸為 25nm至500nm的孔24。氧化鋁層23具有蜂窩狀六邊形單元結構。每個單元的孔24 具有近似圓柱形的幾何形狀。
[0015]在本專利技術的上下文中，孔的尺寸是指孔的寬度，由對應于由鋁制成的部件21的孔的寬度的距離25和對應于層23的孔的寬度的距離26表示。
[0016]本專利技術人已經觀察到，本專利技術的氧化鋁的孔24的尺寸范圍隨后允許染料在孔中并因此在部件中的合適的摻入和持續時間。
[0017]孔24的尺寸較小將阻止染料適當地摻入到孔24中，并且尺寸較大將影響顏色的持續時間，因為它們將更多地暴露于不利的條件，例如在輪輞的情況下，暴露于天氣條件和摩擦，這導致顏色剝落。
[0018]本專利技術可以應用于從2000系列到8000系列的任何鋁合金系列的零件。這些系列是指取決于其組成中的主要合金元素的鋁合金分類。
[0019]在優選實施方式中，本專利技術可應用于6000系列的鋁合金部件，6000系列的特征在于具有硅和鎂作為主要合金元素，這導致在其熱處理期間產生金屬間化合物。此外，考慮鑄造工藝的固有特征，這些部件的特征在于具有尺寸在微米范圍內，通常在1 微米至500微米的孔。
[0020]在優選的實施方式中，在摩爾濃度為1.3M至2.8M，優選2.2M的硫酸介質中進行脈沖陽極化步驟。
[0021]在優選的實施方式中，每個施加的脈沖具有10V至20V的電勢和1分鐘至5分鐘的持續時間。在優選的實施方式中，施加10至20個脈沖，優選15個脈沖，施加脈沖的時間差為1秒至3分鐘。
[0022]在一個優選的實施方式中，進行陽極化的介質的溫度為15℃至30℃之間，優選地20℃至25℃。
[0023]通過結合上述條件，本專利技術人已經觀察到可以控制氧化鋁層23的生長和厚度，以及在陽極化步驟期間產生的孔24的尺寸和形狀，以及所述孔24之間的距離。
[0024]因此，在優選實施方式中，在陽極化步驟中產生的氧化鋁層的孔24之間的距離 28為20nm至700nm。本專利技術人已經證明，該距離范圍有利于隨后染色的部件中以均勻的方式的顏色的持續時間。
[0025]在另一個實施方式中，在陽極化工藝期間產生的氧化鋁層23的厚度為5μm至 100μm，優選10μm至30μm。本專利技術的方法允許在整個處理過的表面(包括在鑄造過程中形成的含有金屬間化合物和/或孔的待處理部件的表面區域)上實現氧化鋁層23 的厚度?？?4具有
深度27，使得它們布置在氧化鋁層23的基底29上，在該實施方式中氧化鋁層23具有小于2μm，優選地小于1μm的厚度。該實施方式有利于在隨后的染色工藝中更好地摻入染料，并防止陽極化元件具有無光澤外觀。
[0026]陽極化后，通常用水性溶液洗滌該部件。然而，本專利技術人已經發現這種清洗有時是不夠的，因此在一個優選的實施方式中，在陽極化步驟之后，對陽極化部件進行中和步驟，由此在陽極化表面上施加液體，所述液體具有10至13的pH值，所述液體優選是pH值為11的氨溶液。本專利技術人已經發現，該中和步驟不會危及該件的后續染色，并且由于它消除了存在于孔24內的可能在后續染色中引起變色缺陷的任何痕量或殘留的硫酸，因此它更加有效的多。
[0027]在優選的實施方式中，施加該中和步驟1分鐘至5分鐘，這是足夠的時間以確保除去可能影響隨后染色的任何痕量酸。
[0028]在優選的實施方式中，在中和步驟之后，本專利技術的方法包括洗滌步驟，由此將水性液體施加到經中和的表面上，所述液體具有中性pH值。由此處理過的表面準備用于隨后的染色。
[0029]在優選的實施方式中，在洗滌步驟之后，該方法包括以下步驟：電著色和/或化學染色步驟，以用于將洗滌過的部件染色，和顏色密封步驟。
[0030]化學染色包括通過引入處理本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.陽極化鋁合金輪輞，其包括氧化鋁層（23），所述氧化鋁層（23）在其表面上包括尺寸為25nm至500nm的孔（24），其中所述鋁合金在其表面（22）上包括尺寸為1微米至500微米的孔（25），在所述表面（22）上包括氧化鋁層（23），所述孔（24）具有的深度（27）使得它們布置在所述氧化鋁層（23）的基底（29）上，所述基底（29）具有小于2μm的厚度，其中所述孔（24）的深度（27）和所述氧化鋁層（23）的基底（29）的總...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M，
申請(專利權)人：瑪普薩公司，
類型：新型
國別省市：