本发明涉及阳极氧化领域，具体涉及一种铝合金阳极氧化表面处理工艺。
背景技术：
铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一，铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性，铝合金的密度为2.63～2.85g/cm，有较高的强度(σb为110～650mpa)，比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用，而阳极氧化是对金属或合金的电化学氧化，铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下，由于外加电流的作用下，在铝制品阳极上形成一层氧化膜的过程，阳极氧化如果没有特别指明，通常是指硫酸阳极氧化。
现有技术存在以下不足：现有的大部分铝合金阳极氧化表面处理工艺所制作的氧化膜功能性比较单一，从而不仅会影响到铝合金的使用范围，还会影响到铝合金的销量。
因此，发明一种铝合金阳极氧化表面处理工艺很有必要。
技术实现要素：
为此，本发明提供一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，通过使用硫酸电解液、铬酸电解液和磷酸电解液依次对铝合金进行阳极氧化，以解决现有的大部分铝合金阳极氧化表面处理工艺所制作的氧化膜功能性比较单一的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，包括具体步骤如下：
s1，对铝合金进行清洗，通过采用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝合金压铸件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，如此循环，油去尽后，立即用80℃-90℃的热水进行冲洗，若表面生成一层黑色的膜，将其放在30％-34％的硝酸溶液浸泡18s-22s，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净，浸入蒸馏水中；
s2，对铝合金进行碱蚀，通过采用铝材碱蚀剂对铝合金进行碱蚀，铝材碱蚀剂是由氢氧化钠、氟化氢铵、葡萄酸盐和糊精组成；
s3，对铝合金进行水洗，铝合金在碱蚀后必须经二级溢流水洗、上下移动、反倾斜充分洗净铝合金表面和内孔中的碱液，以防残留碱液污染其它槽液以及防止铝合金表面产生碱蚀斑纹或流浪；
s4，将铝合金放入到氧化装置中进行阳极氧化，先通过在第一氧化箱中放入硫酸、去离子水和碳酸乙烯酯，放入后通过搅拌组件对其进行混合，从而形成硫酸电解液，通过在第二氧化箱中放入铬酸、蒸馏水、高氯酸锂和六氟磷酸锂，放入后通过搅拌组件对其进行混合，从而形成铬酸电解液，通过在第三氧化箱放入磷酸、去离子水、乙烯碳酸脂和丙烯碳酸脂，放入后通过搅拌组件对其进行混合，从而形成磷酸电解液，形成后，将铝合金依次放入到第一氧化箱、第二氧化箱和第三氧化箱中进行阳极氧化，每种电解液的温度为15℃-25℃，每次阳极电流密度为1-2i/cm2，每次箱中电压为13-23v，每次氧化时间为20-25min，当铝合金在经过三次阳极氧化之后，将铝合金放入到封闭组件中进行沸水封闭，时间为30-35min。
优选的，所述s2中氢氧化钠、氟化氢铵、葡萄酸盐和糊精的配比比例为1：0.7：0.4：0.5。
优选的，所述s4中硫酸、去离子水和碳酸乙烯酯的配比比例为1：0.2：0.3，草酸、蒸馏水、高氯酸锂和六氟磷酸锂的配比比例为：0.9：0.1：0.3：0.1，磷酸、去离子水、乙烯碳酸脂和丙烯碳酸脂的配比比例为：1：0.4：0.2：0.1。
优选的，还包括氧化装置，所述氧化装置包括底板、顶板、驱动组件、传动组件和搅拌组件，所述底板顶部左端设有第一氧化箱，所述底板顶部前端设有第二氧化箱，所述底板顶部右端设有第三氧化箱，所述底板顶部后端设有封闭组件；
所述搅拌组件包括l形板，所述顶板底部呈三角形排列固定安装三组所述l形板，所述l形板内壁通过轴承连接转轴二，所述转轴二底部固定安装旋转板，所述旋转板底部固定安装大液压缸，所述大液压缸输出端通过液压杆连接转轴三，所述转轴三两端固定安装搅拌器。
优选的，所述驱动组件包括箱体，所述底板顶部中端固定安装所述箱体，所述箱体内壁插接伺服电机，所述伺服电机输出端固定安装大转轴，所述大转轴顶端通过轴承连接在所述顶板底端内壁。
优选的，所述传动组件包括大皮带轮、小皮带轮和转轴一，所述顶板底端内壁通过轴承呈三角形排列连接所述转轴一，所述转轴一底端延伸至所述l形板内壁。
优选的，所述大皮带轮内壁固定安装大转轴，所述小皮带轮内壁固定安装所述转轴一，所述大转轴与所述小皮带轮通过皮带连接。
优选的，所述转轴一底部固定安装小液压缸，所述小液压缸输出端通过液压杆连接挤压板，所述挤压板位于转轴二上方。
优选的，所述封闭组件包括加热箱，所述加热箱底端内壁固定安装导热板，所述加热箱底部一端固定安装加热管，所述加热管位于所述加热箱底端内壁与所述导热板底部之间。
优选的，所述顶板底部两端固定安装支撑杆，所述支撑杆底部固定安装箱体。
本发明的有益效果是：
1.本发明通过使用硫酸电解液对铝合金进行第一次阳极氧化，具有使氧化膜特点和性能上都具有很大优势，它成本低、膜的透明性好、耐腐蚀耐摩擦性好、着色容易等优点，以及膜的吸附性好，无色透明，工艺简单，操作方便；
2.通过使用铬酸电解液对铝合金进行第二次阳极氧化，具有保持铝合金原有的精度和表面粗糙度，氧化膜层软但弹性好，耐腐蚀力较强；
3.通过使用磷酸电解液对铝合金进行第三次阳极氧化，具有使氧化膜有较强的防水性，可阻止胶黏剂因水合而老化的作用；
4.通过使用硫酸电解液、铬酸电解液和磷酸电解液依次对铝合金进行阳极氧化，具有使氧化膜具备多种功能，从而不仅会提高铝合金的使用范围，还会提高铝合金的销量。
附图说明
图1为本发明提供的氧化装置结构正视示意图；
图2为本发明提供的氧化装置结构正视a区域放大示意图；
图3为本发明提供的氧化装置结构正视b区域放大示意图；
图4为本发明提供的顶板结构仰视示意图；
图5为本发明提供的氧化装置结构侧视示意图；
图6为本发明提供的底板结构俯视示意图；
图7为本发明提供的封闭组件结构正视示意图；
图8为本发明提供的整体流程示意图。
图中：氧化装置10、底板1、顶板2、支撑杆21、驱动组件3、箱体31、伺服电机32、大转轴33、传动组件4、大皮带轮41、小皮带轮42、皮带43、转轴一44、小液压缸45、挤压板46、搅拌组件5、l形板51、转轴二52、旋转板53、大液压缸54、转轴三55、搅拌器56、第一氧化箱6、第二氧化箱7、第三氧化箱8、封闭组件9、加热箱91、导热板92、加热管93。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
参照附图1-图8，本发明提供的一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，包括具体步骤如下：
s1，对铝合金进行清洗，通过采用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝合金压铸件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，如此循环，油去尽后，立即用80℃的热水进行冲洗，若表面生成一层黑色的膜，将其放在30％的硝酸溶液浸泡18s，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净，浸入蒸馏水中；
s2，对铝合金进行碱蚀，通过采用铝材碱蚀剂对铝合金进行碱蚀，铝材碱蚀剂是由氢氧化钠、氟化氢铵、葡萄酸盐和糊精组成，其中氢氧化钠、氟化氢铵、葡萄酸盐和糊精的配比比例为1：0.7：0.4：0.5；
s3，对铝合金进行水洗，铝合金在碱蚀后必须经二级溢流水洗、上下移动、反倾斜充分洗净铝合金表面和内孔中的碱液，以防残留碱液污染其它槽液以及防止铝合金表面产生碱蚀斑纹或流浪；
s4，将铝合金放入到氧化装置10中进行阳极氧化，先通过在第一氧化箱6中放入硫酸、去离子水和碳酸乙烯酯，放入后通过搅拌组件5对其进行混合，从而形成硫酸电解液，通过在第二氧化箱7中放入铬酸、蒸馏水、高氯酸锂和六氟磷酸锂，放入后通过搅拌组件5对其进行混合，从而形成铬酸电解液，通过在第三氧化箱8放入磷酸、去离子水、乙烯碳酸脂和丙烯碳酸脂，放入后通过搅拌组件5对其进行混合，从而形成磷酸电解液，形成后，将铝合金依次放入到第一氧化箱6、第二氧化箱7和第三氧化箱8中进行阳极氧化，每种电解液的温度为15℃，每次阳极电流密度为1i/cm2，每次箱中电压为13v，每次氧化时间为20min，当铝合金在经过三次阳极氧化之后，将铝合金放入到封闭组件9中进行沸水封闭，时间为30min，其中硫酸、去离子水和碳酸乙烯酯的配比比例为1：0.2：0.3，草酸、蒸馏水、高氯酸锂和六氟磷酸锂的配比比例为：0.9：0.1：0.3：0.1，磷酸、去离子水、乙烯碳酸脂和丙烯碳酸脂的配比比例为：1：0.4：0.2：0.1。
进一步地，还包括氧化装置10，所述氧化装置10包括底板1、顶板2、驱动组件3、传动组件4和搅拌组件5，所述底板1顶部左端设有第一氧化箱6，所述底板1顶部前端设有第二氧化箱7，所述底板1顶部右端设有第三氧化箱8，所述底板1顶部后端设有封闭组件9，具体的，第一氧化箱6具有对铝合金进行第一次阳极氧化的作用，第二氧化箱7具有对铝合金进行第二次阳极氧化的作用，第三氧化箱8具有对铝合金进行第三次阳极氧化的作用，封闭组件9具有对阳极氧化后的铝合金进行沸水封闭的作用。
进一步地，所述搅拌组件5包括l形板51，所述顶板2底部呈三角形排列固定安装三组所述l形板51，所述l形板51内壁通过轴承连接转轴二52，所述转轴二52底部固定安装旋转板53，所述旋转板53底部固定安装大液压缸54，所述大液压缸54输出端通过液压杆连接转轴三55，所述转轴三55两端固定安装搅拌器56，具体的，转轴二52具有带动旋转板53进行旋转的作用，旋转板53具有带动大液压缸54进行旋转的作用，大液压缸54具有带动转轴三55进行旋转升降的作用，转轴三55具有带动搅拌器56进行旋转升降的作用，下降至一定高度的搅拌器56具有分别对第一氧化箱6、第二氧化箱7和第三氧化箱8中的电解液进行搅拌混合的作用。
进一步地，所述驱动组件3包括箱体31，所述底板1顶部中端固定安装所述箱体31，所述箱体31内壁插接伺服电机32，所述伺服电机32输出端固定安装大转轴33，所述大转轴33顶端通过轴承连接在所述顶板2底端内壁，具体的，伺服电机32具有带动大转轴33进行旋转的作用。
进一步地，所述传动组件4包括大皮带轮41、小皮带轮42和转轴一44，所述顶板2底端内壁通过轴承呈三角形排列连接所述转轴一44，所述转轴一44底端延伸至所述l形板51内壁。
进一步地，所述大皮带轮41内壁固定安装大转轴33，所述小皮带轮42内壁固定安装所述转轴一44，所述大转轴33与所述小皮带轮42通过皮带43连接，具体的，大转轴33具有带动大皮带轮41进行旋转的作用，大皮带轮41通过皮带43具有带动小皮带轮42进行旋转的作用，小皮带轮42具有带动转轴一44进行旋转的作用。
进一步地，所述转轴一44底部固定安装小液压缸45，所述小液压缸45输出端通过液压杆连接挤压板46，所述挤压板46位于转轴二52上方，具体的，转轴一44具有带动小液压缸4进行旋转的作用，小液压缸45具有带动挤压板46进行旋转升降的作用，下降的挤压板46具有对转轴二52进行挤压的作用，挤压后，小液压缸45通过挤压板46具有带动转轴二52进行旋转的作用。
进一步地，所述封闭组件9包括加热箱91，所述加热箱91底端内壁固定安装导热板92，所述加热箱91底部一端固定安装加热管93，所述加热管93位于所述加热箱91底端内壁与所述导热板92底部之间，具体的，导热板92具有导热以及将水和加热管93进行分开的作用，加热管93通过导热板92具有使水进行沸腾的作用。
进一步地，所述顶板2底部两端固定安装支撑杆21，所述支撑杆21底部固定安装箱体31，具体的，支撑杆21对顶板2具有支撑作用。
实施例2：
参照附图1-图8，本发明提供的一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，包括具体步骤如下：
s1，对铝合金进行清洗，通过采用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝合金压铸件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，如此循环，油去尽后，立即用85℃的热水进行冲洗，若表面生成一层黑色的膜，将其放在32％的硝酸溶液浸泡20s，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净，浸入蒸馏水中；
s2，对铝合金进行碱蚀，通过采用铝材碱蚀剂对铝合金进行碱蚀，铝材碱蚀剂是由氢氧化钠、氟化氢铵、葡萄酸盐和糊精组成，其中氢氧化钠、氟化氢铵、葡萄酸盐和糊精的配比比例为0.9：0.6：0.3：0.2；
s3，对铝合金进行水洗，铝合金在碱蚀后必须经二级溢流水洗、上下移动、反倾斜充分洗净铝合金表面和内孔中的碱液，以防残留碱液污染其它槽液以及防止铝合金表面产生碱蚀斑纹或流浪；
s4，将铝合金放入到氧化装置10中进行阳极氧化，先通过在第一氧化箱6中放入硫酸、去离子水和碳酸乙烯酯，放入后通过搅拌组件5对其进行混合，从而形成硫酸电解液，通过在第二氧化箱7中放入铬酸、蒸馏水、高氯酸锂和六氟磷酸锂，放入后通过搅拌组件5对其进行混合，从而形成铬酸电解液，通过在第三氧化箱8放入磷酸、去离子水、乙烯碳酸脂和丙烯碳酸脂，放入后通过搅拌组件5对其进行混合，从而形成磷酸电解液，形成后，将铝合金依次放入到第一氧化箱6、第二氧化箱7和第三氧化箱8中进行阳极氧化，每种电解液的温度为20℃，每次阳极电流密度为1.5i/cm2，每次箱中电压为18v，每次氧化时间为22.5min，当铝合金在经过三次阳极氧化之后，将铝合金放入到封闭组件9中进行沸水封闭，时间为32.5min，其中硫酸、去离子水和碳酸乙烯酯的配比比例为1.1：0.3：0.3，草酸、蒸馏水、高氯酸锂和六氟磷酸锂的配比比例为：1：0.1：0.4：0.2，磷酸、去离子水、乙烯碳酸脂和丙烯碳酸脂的配比比例为：1：0.3：0.1：0.1。
实施例3：
参照附图1-图8，本发明提供的一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，包括具体步骤如下：
s1，对铝合金进行清洗，通过采用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝合金压铸件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，如此循环，油去尽后，立即用90℃的热水进行冲洗，若表面生成一层黑色的膜，将其放在34％的硝酸溶液浸泡22s，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净，浸入蒸馏水中；
s2，对铝合金进行碱蚀，通过采用铝材碱蚀剂对铝合金进行碱蚀，铝材碱蚀剂是由氢氧化钠、氟化氢铵、葡萄酸盐和糊精组成，其中氢氧化钠、氟化氢铵、葡萄酸盐和糊精的配比比例为0.8：0.3：0.5：0.5；
s3，对铝合金进行水洗，铝合金在碱蚀后必须经二级溢流水洗、上下移动、反倾斜充分洗净铝合金表面和内孔中的碱液，以防残留碱液污染其它槽液以及防止铝合金表面产生碱蚀斑纹或流浪；
s4，将铝合金放入到氧化装置10中进行阳极氧化，先通过在第一氧化箱6中放入硫酸、去离子水和碳酸乙烯酯，放入后通过搅拌组件5对其进行混合，从而形成硫酸电解液，通过在第二氧化箱7中放入铬酸、蒸馏水、高氯酸锂和六氟磷酸锂，放入后通过搅拌组件5对其进行混合，从而形成铬酸电解液，通过在第三氧化箱8放入磷酸、去离子水、乙烯碳酸脂和丙烯碳酸脂，放入后通过搅拌组件5对其进行混合，从而形成磷酸电解液，形成后，将铝合金依次放入到第一氧化箱6、第二氧化箱7和第三氧化箱8中进行阳极氧化，每种电解液的温度为25℃，每次阳极电流密度为2i/cm2，每次箱中电压为23v，每次氧化时间为25min，当铝合金在经过三次阳极氧化之后，将铝合金放入到封闭组件9中进行沸水封闭，时间为35min，其中硫酸、去离子水和碳酸乙烯酯的配比比例为1.3：0.4：0.4，草酸、蒸馏水、高氯酸锂和六氟磷酸锂的配比比例为：1.1：0.2：0.1：0.4，磷酸、去离子水、乙烯碳酸脂和丙烯碳酸脂的配比比例为：1：0.2：0.3：0.3。
将上述实施例1-3所制备的氧化膜进行对比，得到以下数据：
由上表可知，实施例1-3所制得的氧化膜，在透明性、着色难度、弹性和防水性上均具有较好的表现，只是在硫酸电解液、铬酸电解液和磷酸电解液上的原料配比比例不同，导致氧化膜在透明性、着色难度、弹性和防水性上的效果均不同，经过使用后，实施例3效果最佳。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。
1.一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，其特征在于：包括具体步骤如下：
s1，对铝合金进行清洗，通过采用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝合金压铸件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，如此循环，油去尽后，立即用80℃-90℃的热水进行冲洗，若表面生成一层黑色的膜，将其放在30％-34％的硝酸溶液浸泡18s-22s，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净，浸入蒸馏水中；
s2，对铝合金进行碱蚀，通过采用铝材碱蚀剂对铝合金进行碱蚀，铝材碱蚀剂是由氢氧化钠、氟化氢铵、葡萄酸盐和糊精组成；
s3，对铝合金进行水洗，铝合金在碱蚀后必须经二级溢流水洗、上下移动、反倾斜充分洗净铝合金表面和内孔中的碱液，以防残留碱液污染其它槽液以及防止铝合金表面产生碱蚀斑纹或流浪；
s4，将铝合金放入到氧化装置(10)中进行阳极氧化，先通过在第一氧化箱(6)中放入硫酸、去离子水和碳酸乙烯酯，放入后通过搅拌组件(5)对其进行混合，从而形成硫酸电解液，通过在第二氧化箱(7)中放入铬酸、蒸馏水、高氯酸锂和六氟磷酸锂，放入后通过搅拌组件(5)对其进行混合，从而形成铬酸电解液，通过在第三氧化箱(8)放入磷酸、去离子水、乙烯碳酸脂和丙烯碳酸脂，放入后通过搅拌组件(5)对其进行混合，从而形成磷酸电解液，形成后，将铝合金依次放入到第一氧化箱(6)、第二氧化箱(7)和第三氧化箱(8)中进行阳极氧化，每种电解液的温度为15℃-25℃，每次阳极电流密度为1-2i/cm2，每次箱中电压为13-23v，每次氧化时间为20-25min，当铝合金在经过三次阳极氧化之后，将铝合金放入到封闭组件(9)中进行沸水封闭，时间为30-35min。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，其特征在于：所述s2中氢氧化钠、氟化氢铵、葡萄酸盐和糊精的配比比例为1：0.7：0.4：0.5。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，其特征在于：所述s4中硫酸、去离子水和碳酸乙烯酯的配比比例为1：0.2：0.3，草酸、蒸馏水、高氯酸锂和六氟磷酸锂的配比比例为：0.9：0.1：0.3：0.1，磷酸、去离子水、乙烯碳酸脂和丙烯碳酸脂的配比比例为：1：0.4：0.2：0.1。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，其特征在于：还包括氧化装置(10)，所述氧化装置(10)包括底板(1)、顶板(2)、驱动组件(3)、传动组件(4)和搅拌组件(5)，所述底板(1)顶部左端设有第一氧化箱(6)，所述底板(1)顶部前端设有第二氧化箱(7)，所述底板(1)顶部右端设有第三氧化箱(8)，所述底板(1)顶部后端设有封闭组件(9)；
所述搅拌组件(5)包括l形板(51)，所述顶板(2)底部呈三角形排列固定安装三组所述l形板(51)，所述l形板(51)内壁通过轴承连接转轴二(52)，所述转轴二(52)底部固定安装旋转板(53)，所述旋转板(53)底部固定安装大液压缸(54)，所述大液压缸(54)输出端通过液压杆连接转轴三(55)，所述转轴三(55)两端固定安装搅拌器(56)。
5.根据权利要求4所述的一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，其特征在于：所述驱动组件(3)包括箱体(31)，所述底板(1)顶部中端固定安装所述箱体(31)，所述箱体(31)内壁插接伺服电机(32)，所述伺服电机(32)输出端固定安装大转轴(33)，所述大转轴(33)顶端通过轴承连接在所述顶板(2)底端内壁。
6.根据权利要求4所述的一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，其特征在于：所述传动组件(4)包括大皮带轮(41)、小皮带轮(42)和转轴一(44)，所述顶板(2)底端内壁通过轴承呈三角形排列连接所述转轴一(44)，所述转轴一(44)底端延伸至所述l形板(51)内壁。
7.根据权利要求6所述的一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，其特征在于：所述大皮带轮(41)内壁固定安装大转轴(33)，所述小皮带轮(42)内壁固定安装所述转轴一(44)，所述大转轴(33)与所述小皮带轮(42)通过皮带(43)连接。
8.根据权利要求6所述的一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，其特征在于：所述转轴一(44)底部固定安装小液压缸(45)，所述小液压缸(45)输出端通过液压杆连接挤压板(46)，所述挤压板(46)位于转轴二(52)上方。
9.根据权利要求4所述的一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，其特征在于：所述封闭组件(9)包括加热箱(91)，所述加热箱(91)底端内壁固定安装导热板(92)，所述加热箱(91)底部一端固定安装加热管(93)，所述加热管(93)位于所述加热箱(91)底端内壁与所述导热板(92)底部之间。
10.根据权利要求4所述的一种铝合金阳极氧化表面处理工艺，其特征在于：所述顶板(2)底部两端固定安装支撑杆(21)，所述支撑杆(21)底部固定安装箱体(31)。
技术总结