[发明专利]一种铝合金材料表面处理新方法

说明书

本发明公开了一种铝合金材料表面处理新方法，首先通过数控机床进行表面加工，采用钻石刀具将工件表面加工至光洁度达到Ra＜0.8微米；第二步通过物理机械打磨工件表面，利用砂纸去除工件表面刀痕使光洁度达到Ra＜0.2微米；第三步通过物理打磨工件表面，利用纳米微粒通过摩擦修复，将工件表面修至镜面光度达到Ra＜0.1微米；再通过阳极氧化法在工件表面生成高亮度阳极膜40‑60微米，控制光洁度达到Ra0.2‑0.4；最后利用精细打磨轮及高粒度纳米研磨液修整硬质阳极表面至Ra0.1微米。本发明能够制备获得镜面光度大Ra0.1微米的表面高亮的铝合金材料工件。

技术领域

本发明属于金属材料表面处理技术领域，涉及提供了一种铝合金材料表面处理新方法。

背景技术

铝合金材料具有较高的硬度、较好的导热性、密度较低且易于成型，因此越来越多的应用于日常电子产品的外壳、半导体设备中。铝合金材料大多耐蚀性较差，因此需要采用阳极氧化工艺对铝合金材料的表面进行处理，使铝合金材料的表面形成一层保护性氧化薄膜，从而显著地提高铝合金材料的耐腐蚀性能。具体地，铝合金材料表面处理工艺可见于众多专利文献：

例如中国专利文献CN 107653472 A公开了一种铝合金表面处理工艺，其通过喷砂处理除去铝合金表面的氧化皮，再进行脱脂处理，然后阳极氧化处理表面，后续再进行水洗、活化处理、染色处理、封孔处理等后处理；从而形成致密的保护层，使铝合金免受化学侵蚀和氧化。

用于电子产品外壳的铝合金材料表面不仅应当具备较好的耐蚀性，其外观也是重要的性能，应用于半导体设备反应腔内部核心零件要具备高耐腐蚀性能和表面高密封性能，例如，中国专利文献CN 105364637A公开了一种铝合金壳体的表面处理方法，先将铝合金壳体的侧面拉丝，得到拉丝面，再对非拉丝面进行喷砂处理，最后整体进行阳极氧化处理；从而使得铝合金壳体的外观效果更丰富多样。

以上是非光亮的铝合金壳体的加工方法，由于需要经过阳极氧化处理，实现表面高亮对于铝合金材料而言难度更大，即制备获得平整度高且光亮的铝合金壳体工艺较复杂，如中国专利文献CN 105506639A公开了一种铝合金表面处理方法，首先对铝合金表面进行预处理，然后置于特定组分的化抛液中进行化学抛光处理，最后进行阳极氧化处理，以获得表面高亮的铝合金材料。化学抛光具有适合批量处理、劳动强度较低的优点，但是由于化学抛光的工艺控制难度较大，上述工艺难以制备获得镜面光度Ra0.1微米的表面高亮的铝合金硬质阳极工件。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述存在的诸多技术问题，特提供了一种铝合金材料表面处理新方法。

本发明采用的技术方案如下：一种铝合金材料表面处理新方法，该方法的步骤为：

第一步、首先通过数控机床进行表面加工，采用钻石刀具将工件表面加工至光洁度达到Ra＜0.8微米；

第二步、通过物理机械打磨工件表面，利用砂纸去除工件表面刀痕使光洁度达到Ra＜0.2微米；所述砂纸分别为800#和1500#；

第三步、通过物理打磨工件表面，利用纳米微粒通过摩擦修复，将工件表面修至镜面粗糙度达到Ra＜0.1微米；所述纳米微粒为纳米级金刚石粉，所述摩擦修复依次包括粗磨、精磨和上光；

第四步、再通过阳极氧化法在工件表面生成高亮度硬质阳极膜，控制镜面光度达到Ra0.2-0.4微米；在阳极氧化法处理铝合金材料工件表面前，先采用非腐蚀性除腊、除污清洁剂清洗铝合金材料工件表面，控制阳极氧化法的电流密度1.5A/dm2，控制所述高亮度阳极膜的厚度为40-60微米。

第五步、最后利用精细打磨轮及高粒度纳米研磨液；所述精细打磨轮为细棉轮，所述高粒度纳米研磨液为纳米级金刚石研磨膏，所述细棉轮的转速为每分钟2000-3000转。

所述的环境要求：通风、无尘、室温。