TWI905723B

TWI905723B - 具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法

Info

Publication number: TWI905723B
Application number: TW113114846A
Authority: TW
Inventors: 陳文丁; 吳柏賢; 李士瑋
Original assignee: 可成科技股份有限公司
Priority date: 2024-04-22
Filing date: 2024-04-22
Publication date: 2025-11-21
Also published as: US20250327205A1; TW202542375A

Abstract

本發明公開一種具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法。首先，對一鋁合金表面進行化學拋光，以使其具有介於10GU至1000GU之光澤。接著，對經化學拋光的鋁合金表面進行電解處理；電解處理的操作條件包括：電流密度在0.01 A/dm ²至1.5 A/dm ²的範圍內；電壓從0V漸增至50V；處理時間在3分鐘至30分鐘的範圍內。然後，對經電解處理的鋁合金表面進行陽極處理；陽極處理的操作條件包括：電流密度在0.1 A/dm ²至2.5 A/dm ²的範圍內；電壓在10V至20V的範圍內；處理時間在30分鐘至120分鐘的範圍內。經陽極處理的鋁合金表面可具有獨特的白色陶瓷質感，該質感表現為一種細緻質感並具有消光表面之鋁合金表面。

Description

具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法

本發明涉及一種鋁合金表面的處理方法，特別是涉及一種具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，適於處理鋁合金物件，以將陶瓷的質感融合至鋁合金表面，從而提升產品的外觀質感，且外觀顏色可調整。

現今市面上的可攜式電子產品多以輕薄短小的設計為主流，鋁合金具有優異機械特性與重量輕的特性，從而成為製作可攜式電子產品之外殼或其他機械零件的熱門材料。鋁合金製件在使用時一般會進行表面處理如陽極處理，以增加美觀與耐用性。

CN 102312263 A公開一種鋁件的陶瓷氧化方法，是利用包含鉻酸、檸檬酸、硫酸鎳等成分的氧化液在鋁件表面形成瓷質膜。然而，氧化液中含有鉻酸，不利於綠色環保，且獲得的膜呈銀灰色，無法有效透過染色製程而顯現出鮮明色彩。

CN 102834551 A公開一種形成基本上白色陽極氧化鋁的方法，是通過浸泡處理以使兩種或更多種的溶液流入陽極氧化層的孔內並反應形成白色沉澱物。惟此方法耗費的時間較長且操作較複雜。

CN 104428454 B公開另一種形成白色外觀陽極氧化膜的方法，是通過向陽極氧化膜掃描激光束，以在陽極氧化膜內形成均勻間隔的光漫射部分（多個微裂痕）的陣列，從而可藉由光譜反射與漫反射結合產生白色外觀。惟此方法所耗費的設備及操作成本較高，且不利於大面積處理。

鋁合金陶瓷質感之表面處理大都使用高電壓的微弧處理製程,其操作電壓都為高電壓因此操作成本高，相對程序更複雜，該製程因孔洞密集度高因此產生染色不易等問題。

業界尚無可實際應用於大面積處理複雜結構的鋁合金製件的表面處理技術，來製作出具有白色陶瓷質感的鋁合金表面。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種一種具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，適於處理鋁合金物件，且處理後的鋁合金表面在展現出細緻消光質感的同時又呈現出陶瓷般的美感。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其包括：對一鋁合金表面進行化學拋光，以使其具有介於10GU至1000GU之間的60°光澤度；對經該化學拋光的該鋁合金表面進行電解處理；以及對經該電解處理的該鋁合金表面進行第一次陽極處理。該電解處理的操作條件包括：電流密度在0.01 A/dm ²至1.5 A/dm ²的範圍內；電壓從0V漸增至50V；處理時間在3分鐘至30分鐘的範圍內。該第一次陽極處理的操作條件包括：電流密度在0.1 A/dm ²至2.5 A/dm ²的範圍內；電壓在10V至20V的範圍內；處理時間在30分鐘至120分鐘的範圍內。依據CIE L*a*b*顏色系統，經該第一次陽極處理且未經染色的該鋁合金表面的L*值為77至85，a*值為-0.55至-0.40，b*值為-0.7至+0.3。

在本發明的實施例中，該電解處理是在第一處理液中進行，該第一處理液的溫度在20°C至80°C範圍內且pH值在8至11範圍內。以該第一處理液的總重為100 wt%計，該第一處理液包含3 wt%至15 wt%之碳酸鈉及1 wt%至15 wt%之氟化物，該氟化物選自於氟化鈉、氟化鉀、氟化氫胺及氫氟酸所組成的群組。

在本發明的實施例中，該第一處理液還包含5 wt%至50 wt%之甘油、0.1 wt%至10 wt%之螯合劑及0.1 wt%至10 wt%之添加劑。所述螯合劑選自於葡萄酸鈉、乙二胺四乙酸、檸檬酸及酒石酸鉀鈉所組成的群組，所述添加劑選自於硼酸、檸檬酸鈉及三乙醇胺所組成的群組。

在本發明的實施例中，該第一次陽極處理是在第二處理液中進行，該第二處理液的溫度在5°C至20°C範圍內。以該第二處理液的總重為100 wt%計，該第二處理液包含5%至25%之硫酸、5 wt%至20 wt%之草酸或其組合。

在本發明的實施例中，本發明的處理方法還包括：在進行該第一次陽極處理的步驟之後，對經該第一次陽極處理的該鋁合金表面進行封孔處理。

在本發明的實施例中，該封孔處理可為一鎳封孔處理、一熱水封孔處理或一塗覆封孔處理；該塗覆封孔處理所使用的封孔材料為一UV固化或熱固化材料，其包括聚氨酯高分子、聚碳酸高分子、胺基矽氧烷、環氧基矽氧烷、奈米矽化合物或其任意組合。

在本發明的實施例中，本發明的處理方法還包括：在進行該第一次陽極處理的步驟與進行該封孔處理的步驟之間，對經該第一次陽極處理的該鋁合金表面進行第一次染色處理。該第一次陽極處理包括形成一多孔氧化鋁層於該鋁合金表面上，且該第一次染色處理包括將至少一種染料填入該多孔氧化鋁層的多個開孔內。

在本發明的實施例中，本發明的處理方法還包括：在進行該封孔處理的步驟之後，還包括：在經該封孔處理的該鋁合金表面上形成一鑽切面。

在本發明的實施例中，本發明的處理方法還包括：在形成該鑽切面的步驟之後，對該鑽切面進行第二次陽極處理，其中該第二次陽極處理的操作條件包括電流密度在0.1 A/dm ²至1.5 A/dm ²的範圍內；電壓在10V至20V的範圍內；處理時間在10分鐘至60分鐘的範圍內。另外，該第二次陽極處理是在第三處理液中進行，該第三處理液的溫度在5°C至20°C範圍內；且以該第三處理液的總重為100 wt%計，該第二處理液包含5 wt%至20 wt%之硫酸、5 wt%至20 wt%之草酸或其組合。

在本發明的實施例中，本發明的處理方法還包括：在進行該第二次陽極處理的步驟之後，對經該第二次陽極處理的該鑽切面進行第二次染色處理。

總體來說，本發明所提供的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其能通過“對鋁合金表面（可經前處理如噴砂或均勻拋光的鋁合金表面）進行化學拋光，以使其具有介於10GU至1000GU之間的60°光澤（量測角度為60°）”、“在特殊條件下對經化學拋光的鋁合金表面進行電解處理”以及“在特殊條件下對經電解處理的鋁合金表面進行第一次陽極處理”，以製作出具有獨特白色陶瓷質感的鋁合金表面，並可藉由調整操作條件參數來控制白色色差，視需要也可改變鋁合金表面的外觀顏色。另外，本發明的處理方法可實際應用於大面積處理複雜結構的鋁合金製件，且處理成品具有高度信賴性，可直接符合產品測試規格。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

在沒有另行定義的情況下，本文中所使用的術語具有與本領域技術人員的通常理解相同的含義。各實施例中所涉及的材料，如無特別說明則為市售或根據現有技術製得的材料。各實施例中所涉及的工藝方法，如無特別說明則為本領域慣常使用的工藝方法。

應當理解，儘管在本文中是按照特定順序來描述方法流程圖中的多個步驟，但是這並非要求或者暗示必須按照該特定順序來執行這些步驟，或是必須執行所有的步驟才能實現期望的結果。選擇性地，可將多個步驟合併為一個步驟執行，或者將一個步驟分解為多個步驟執行。

參閱圖1所示，本發明實施例提供一種具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其主要包括：步驟S100，對鋁合金表面進行化學拋光；步驟S102，對經化學拋光的鋁合金表面進行電解處理；以及步驟S104，對經電解處理的鋁合金表面進行第一次陽極處理。具體來說，本發明的處理方法是一種針對鋁合金物件的表面處理方法，且主要是採用特殊條件下的電解處理配合陽極處理，以將陶瓷的質感融合至鋁合金表面並賦予外觀可調色性。

上述鋁合金物件可為5000系列（如5052）或6000系列（如6063）或7000系列（如7075）之鋁合金所構成，且可通過壓鑄、擠壓、鍛造或切削方式形成所需的形狀（如薄板狀），從而可用於電子產品的外觀件如外殼。然而，本發明不以上述所舉的例子為限。

下文中，將結合圖3及圖5詳細地描述本發明的處理方法的各個步驟。

在步驟S100中，可將鋁合金物件置於化學拋光液中，利用化學拋光液消除鋁合金表面的微小細紋，以使鋁合金表面更加平滑光亮。在本發明的實施例中，經化學拋光後的鋁合金表面可具有介於10GU至1000GU之光澤（量測角度為60°）。化學拋光液可包含磷酸或磷酸與硫酸的組合，但本發明不受限於此。

實際應用時，本發明的還可包括前處理步驟，即在進行化學拋光之前對鋁合金表面進行前處理。前處理的方法隨不同的目的而有不同，例如可包括噴砂、脫脂、酸洗及鹼洗步驟，且上述步驟可依序進行。

更進一步來說，噴砂材質可為圓角鋼礫、鐵砂或鋯砂。脫脂可以是將鋁合金物件置於含脫脂劑的50°C溶液中浸泡1至3分鐘。酸洗可以是將鋁合金物件置於含酸洗劑的20°C至40°C的溶液中浸泡1至3分鐘。鹼洗可以是將鋁合金物件置於含鹼洗劑的40°C至60°C的溶液中浸泡0.5至2分鐘。然而，以上所述只是可行的實施方式，而並非用以限定本發明。

在步驟S102中，可將鋁合金物件置於包含鹼性藥劑的第一處理液中並在特殊條件下進行電解處理，第一處理液的溫度在20°C至80°C範圍內且pH值在8至11範圍內。以第一處理液的總重為100 wt%計，第一處理液包含3 wt%至15 wt%之碳酸鈉及1 wt%至15 wt%之氟化物；氟化物可選自於氟化鈉、氟化鉀、氟化氫胺及氫氟酸所組成的群組。在本發明的實施例中，第一處理液可進一步包含0.1 wt%至10 wt%之螯合劑及0.1 wt%至10 wt%之添加劑；螯合劑可選自於葡萄酸鈉、乙二胺四乙酸、檸檬酸及酒石酸鉀鈉所組成的群組，添加劑可選自於硼酸、檸檬酸鈉及三乙醇胺所組成的群組。視需要，第一處理液可進一步包含5 wt%至50 wt%之甘油。然而，本發明不以上述所舉的例子為限。

配合圖3及圖5所示，在電解處理過程中，被處理的鋁合金物件1作為陽極，陰極採用耐腐蝕材料製件（如不鏽鋼板、碳板、鈦板、鉛銻板等），並施加一定的電流與漸增的電壓，以使鋁合金表面100上形成有附著良好的第一多孔氧化鋁層2。具體來說，電解處理的操作條件包括：電流密度在0.01 A/dm ²至1.5 A/dm ²的範圍內；電壓從0V漸增至一目標電壓Vt，目標電壓Vt可為10~50V；處理時間在3分鐘至30分鐘的範圍內。

在本發明的實施例中，電解處理的電流密度可為0.01 A/dm ²、0.05 A/dm ²、0.1 A/dm ²、0.5 A/dm ²、1.0 A/dm ²或1.5 A/dm ²。電解處理的時間可為3分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘、25分鐘或30分鐘。

在步驟S104中，可將鋁合金物件置於包含酸性藥劑的第二處理液中並在特殊條件下進行第一次陽極處理，第二處理液的溫度在5°C至20°C範圍內。以第二處理液的總重為100 wt%計，第二處理液包含5 wt%至25 wt%之硫酸、5 wt%至20 wt%之草酸或其組合。

如圖3所示，在第一次陽極處理過程中，被處理的鋁合金物件1作為陽極，陰極採用耐腐蝕材料製件（如不鏽鋼板、碳板、鈦板、鉛銻板等），並施加一定的電流與電壓，以使鋁合金表面100上形成有附著良好的第二多孔氧化鋁層3。具體來說，第一次陽極處理的操作條件包括：電流密度在0.1 A/dm ²至2.5 A/dm ²的範圍內；電壓在10V至20V的範圍內；處理時間在30分鐘至120分鐘的範圍內。

在本發明的實施例中，第一次陽極處理的電流密度可為0.01 A/dm ²、0.05 A/dm ²、0.1 A/dm ²、0.5 A/dm ²、1.0 A/dm ²、1.5 A/dm ²、2.0 A/dm ²或2.5 A/dm ²。第一次陽極處理的電壓可為10V、11V、12V、13V、14V、15V、16V、17V、18V、19V或20V。第一次陽極處理的時間可為30分鐘、35分鐘、40分鐘、45分鐘、50分鐘、55分鐘、60分鐘、65分鐘、70分鐘、75分鐘、80分鐘、85分鐘、90分鐘、95分鐘、100分鐘、105分鐘、110分鐘、115分鐘或120分鐘。

更進一步來說，第二多孔氧化鋁層3位於鋁合金表面100與第一多孔氧化鋁層2之間，其中第一多孔氧化鋁層2厚度較薄，且第二多孔氧化鋁層3的厚度較厚。另外，第一多孔氧化鋁層2與第二多孔氧化鋁層3有著不同的孔洞結構（如孔洞的形狀、大小或深寬比）、不同的孔洞排列形式和不同的孔隙率。值得注意的是，經第一次陽極處理的鋁合金表面100可具有獨特的白色陶瓷質感；依據CIE L*a*b*顏色系統，經第一次陽極處理且未經染色的鋁合金表面100的L*值為77至85，a*值為-0.55至-0.40，b*值為-0.7至+0.3。

複參閱圖1所示，本發明的處理方法還可包括：步驟S105，對經第一次陽極處理的鋁合金表面進行染色處理；以及對經第一次陽極處理的鋁合金表面進行封孔處理。染色處理可以改變鋁合金表面的外觀顏色，封孔處理既可以提供鋁合金表面足夠的保護，又可以確保經染色處理的鋁合金表面不退色或變色。

在步驟S105中，可將鋁合金物件置於包含染料的染色液中，以對經第一次陽極處理的鋁合金表面進行染色，染色後可通過水洗去除鋁合金表面上多餘的染料；適用於步驟S105的染料可為奧野染料，但本發明不受限於此。

如圖3所示，在染色處理過程中，染色液中的染料可沉積於第一多孔氧化鋁層2與第二多孔氧化鋁層3的孔洞中，以使鋁合金表面100產生顏色變化。而存在於第一多孔氧化鋁層2的孔洞外的部分染料可被洗滌水輕易帶走。

實際應用時，可以在進行染色之前，對經第一次陽極處理的鋁合金表面進行二次酸洗。二次酸洗可以是將經第二次陽極處理的鑽切面CE置於含5~15 wt%之硝酸的溶液中浸泡1~3分鐘，溶液溫度可為20~35°C。

在步驟S106中，可將經染色處理的鋁合金表面與一包含封孔劑的封孔材料接觸（接觸時間可控制）以進行封孔處理，封孔處理可為一鎳封孔處理或一熱水封孔處理或一塗覆封孔處理；塗覆封孔處理可包括：在照射UV或加熱條件下促使封孔材料產生固化，從而染料可牢固地附在鋁合金表面上不脫落。具體來說，塗覆封孔處理所使用的封孔材料為一UV固化或熱固化材料，其包括聚氨酯高分子、聚碳酸高分子（如聚碳酸酯）、胺基矽氧烷、環氧基矽氧烷、奈米矽化合物或其任意組合。適用於步驟S106的封孔材料接觸方式包括塗覆。然而，本發明不以上述所舉的例子為限。

如圖3所示，在封孔處理過程中，可通過塗覆以使封孔材料與鋁合金表面100進行接觸，以形成一透明封孔層4於第一多孔氧化鋁層2上並將其孔洞密封。在透明封孔層4的存在下，染料可以長期穩定地保持在第一多孔氧化鋁層2的孔洞內。

需要說明的是，根據產品外觀需求，本發明的處理方法可以在完成步驟S104的第一次陽極氧化處理後，選擇跳過步驟S105的染色處理，而直接進行步驟S106的封孔處理。

如圖3所示，上述步驟完成之後，即可得到一處理成品Z，其包括一鋁合金物件1、一第一多孔氧化鋁層2、一第二多孔氧化鋁層3以及一透明封孔層4。鋁合金物件1具有一鋁合金表面100，且第一多孔氧化鋁層2、第二多孔氧化鋁層3與透明封孔層4形成於鋁合金表面100。其中，第二多孔氧化鋁層3位於鋁合金表面100與第一多孔氧化鋁層2之間，透明封孔層4覆蓋於第一多孔氧化鋁層2上。

參閱圖2所示，本發明的還可包括後處理步驟，即在進行封孔處理之後對鋁合金表面進行後處理。在本發明的實施例中，本發明的還可包括：步驟S108，在經封孔處理的鋁合金表面上形成一鑽切面；步驟S110，對鑽切面進行第二次陽極處理；以及步驟S112，對經第二次陽極處理的鑽切面進行第二次染色處理。

配合圖4所示，在步驟S118中，可以在切削油的存在下對處理成品Z進行局部鑽切（如邊緣鑽切），所形成的鑽切面CE可具有介於200GU至1000GU之光澤（量測角度為60°）。

在步驟S110中，第二次陽極處理可採用與第一次陽極處理大致相同的處理液和操作條件，差異僅在於處理液可包含較低濃度的硫酸，且第二次陽極處理可以在較短的時間內完成。具體來說，第二次陽極處理的處理液可包含5 wt%至20 wt%之硫酸、5 wt%至20 wt%之草酸或其組合。第二次陽極處理的時間在10分鐘至60分鐘的範圍內。另外，第二次陽極處理的操作條件可包括：電流密度在0.1 A/dm ²至1.5 A/dm ²的範圍內；電壓在10V至20V的範圍內；處理時間在10分鐘至60分鐘的範圍內。

在步驟S112中，可將處理成品Z置於包含染料的染色液中，以45~60°C之溫度及3~20分之時間，對經第二次陽極處理的鑽切面CE進行染色，染色後可通過水洗去除鑽切面CE上多餘的染料；適用於步驟S112的染料可為奧野染料，但本發明不受限於此。

實際應用時，可以在進行第二次陽極處理之前，對鑽切面CE進行預處理。預處理的方法隨不同的目的而有不同，例如可包括表面脫脂及一次酸洗步驟，且上述步驟可依序進行。另外，可以在進行染色之前，對經第二次陽極處理的鑽切面CE進行二次酸洗；且可以在進行染色之後，對經染色的鑽切面CE進行封孔處理。

更進一步來說，表面脫脂可以是將具有鑽切面CE的處理成品Z置於含脫脂劑的50°C溶液中浸泡3分鐘，以去除表面髒汙與油漬。一次酸洗可以是將具有鑽切面CE的處理成品Z置於含酸洗劑的30°C溶液中浸泡1分鐘，以去除表面氧化物與汙染物。二次酸洗可以是將經第二次陽極處理的鑽切面CE置於含5~15 wt%之硝酸的溶液中浸泡1~3分鐘，溶液溫度可為20~35°C。封孔處理可採用鎳封孔處理，處理溫度為90°C且處理時間為30~40分；或者，可採用無鎳封孔處理，例如固色處理或噴塗處理。然而，以上所述只是可行的實施方式，而並非用以限定本發明。

[具體例1]

使用圓角鋼礫（粒度編號120#）對6063鋁合金之物件進行表面噴砂。其後，對鋁合金物件進行表面脫脂處理（溫度為50°C，時間為3分鐘），以去除表面髒汙與油漬。其後，對鋁合金物件進行酸洗處理（溫度為30°C，時間為1分鐘），以去除表面氧化物與汙染物。其後，對鋁合金物件進行鹼洗（溫度為60°C，時間為0.5分鐘），以提高表面潔淨度。其後，使用85°C至95°C的磷酸系化學拋光液對鋁合金物件進行化學拋光，以去除表面汙染物，並增加表面光澤感與均勻性；經化學拋光後的鋁合金表面具有介於40GU至100GU之光澤（量測角度為60°）。其後，對鋁合金物件進行電解處理，其處理液的溫度為20°C至40°C且pH值為8至11，且包含5 wt%至10 wt%之碳酸鈉及5 wt%至10 wt%之氟化鈉；操作條件包括：電流密度為0.01 A/dm ²；電壓從0.1V漸增至35V；處理時間在3分鐘至30分鐘的範圍內。其後，對鋁合金物件進行陽極處理，其處理液的溫度為5°C至20°C，且包含15 wt%之硫酸、15 wt%之草酸或其組合；操作條件包括：電流密度為1 A/dm ²；電壓為14V至19V；處理時間在30分鐘至60分鐘的範圍內。其後，對鋁合金物件進行酸洗處理（溫度為20~35°C，時間為1~3分鐘，處理液中硝酸濃度為5~15%）。其後，使用奧野染料對鋁合金物件進行染色處理（溫度為45~60°C，染色時間為3~20分鐘）。其後，對鋁合金物件進行封孔處理（溫度為90°C，時間為30~40分鐘）。

[具體例2]

使用圓角鋼礫（粒度編號120#）對5052或6063鋁合金之物件進行表面噴砂。其後，對鋁合金物件進行表面脫脂處理（溫度為50°C，時間為3分鐘），以去除表面髒汙與油漬。其後，對鋁合金物件進行酸洗處理（溫度為30°C，時間為1分鐘），以去除表面氧化物與汙染物。其後，對鋁合金物件進行鹼洗（溫度為60°C，時間為0.5分鐘），以提高表面潔淨度。其後，使用85°C至95°C的磷酸系化學拋光液對鋁合金物件進行化學拋光，以去除表面汙染物，並增加表面光澤感與均勻性；經化學拋光後的鋁合金表面具有介於40GU至1000GU之光澤（量測角度為60°）。其後，對鋁合金物件進行電解處理，其處理液的溫度為40°C至75°C且pH值為8至11，且包含5 wt%至10 wt%之碳酸鈉及5 wt%至10 wt%之氟化鈉；操作條件包括：電流密度為0.1 A/dm ²；電壓從0.1V漸增至40V；處理時間在3分鐘至30分鐘的範圍內。其後，對鋁合金物件進行陽極處理，其處理液的溫度為5°C至20°C，且包含15 wt%之硫酸、15 wt%之草酸或其組合；操作條件包括：電流密度為0.1~1.5 A/dm ²；電壓為14V至19V；處理時間在30分鐘至60分鐘的範圍內。其後，對鋁合金物件進行酸洗處理（溫度為20~35°C，時間為1~3分鐘，處理液中硝酸濃度為5~15%）。其後，使用奧野染料對鋁合金物件進行染色處理（溫度為45~60°C，染色時間為3~20分鐘）。其後，對鋁合金物件進行封孔處理（溫度為90°C，時間為30~40分鐘）。

[具體例3]

使用圓角鋼礫（粒度編號120#）對5052或6063鋁合金之物件進行表面噴砂。其後，對鋁合金物件進行表面脫脂處理（溫度為50°C，時間為3分鐘），以去除表面髒汙與油漬。其後，對鋁合金物件進行酸洗處理（溫度為30°C，時間為1分鐘），以去除表面氧化物與汙染物。其後，對鋁合金物件進行鹼洗（溫度為60°C，時間為0.5分鐘），以提高表面潔淨度。其後，使用85°C至95°C的磷酸系化學拋光液對鋁合金物件進行化學拋光，以去除表面汙染物，並增加表面光澤感與均勻性；經化學拋光後的鋁合金表面具有介於40GU至100GU之光澤（量測角度為60°）。其後，對鋁合金物件進行電解處理，其處理液的溫度為25°C至40°C且pH值為8至11，且包含3 wt%至15 wt%之碳酸鈉、1 wt%至10 wt%之氟化鈉、0.1 wt%至5 wt%之葡萄酸鈉、0.1 wt%至5 wt%之硼酸及15 wt%至45 wt%之甘油；操作條件包括：電流密度為0.01 A/dm ²；電壓從0.1V漸增至35V；處理時間在3分鐘至30分鐘的範圍內。其後，對鋁合金物件進行陽極處理，其處理液的溫度為5°C至20°C，且包含15 wt%之硫酸、15 wt%之草酸或其組合；操作條件包括：電流密度為0.01~1.5 A/dm ²；電壓為14V至19V；處理時間在30分鐘至60分鐘的範圍內。其後，對鋁合金物件進行酸洗處理（溫度為20~35°C，時間為1~3分鐘，處理液中硝酸濃度為5~15%）。其後，使用奧野染料對鋁合金物件進行染色處理（溫度為45~60°C，染色時間為3~20分鐘）。其後，對鋁合金物件進行封孔處理（溫度為90°C，時間為30~40分鐘）。

[具體例4]

使用圓角鋼礫（粒度編號120#）對5052或6063鋁合金之物件進行表面噴砂。其後，對鋁合金物件進行表面脫脂處理（溫度為50°C，時間為3分鐘），以去除表面髒汙與油漬。其後，對鋁合金物件進行酸洗處理（溫度為30°C，時間為1分鐘），以去除表面氧化物與汙染物。其後，對鋁合金物件進行鹼洗（溫度為60°C，時間為0.5分鐘），以提高表面潔淨度。其後，使用95°C的磷酸系化學拋光液對鋁合金物件進行化學拋光，以去除表面汙染物，並增加表面光澤感與均勻性；經化學拋光後的鋁合金表面具有介於40GU至100GU之光澤（量測角度為60°）。其後，對鋁合金物件進行電解處理，其處理液的溫度為40°C至75°C且pH值為8至11，且包含3 wt%至15 wt%之碳酸鈉、1 wt%至10 wt%之氟化鈉、0.1 wt%至5 wt%之葡萄酸鈉、0.1 wt%至5 wt%之硼酸及15 wt%至45 wt%之甘油；操作條件包括：電流密度為0.1 A/dm ²；電壓從0.1V漸增至35V；處理時間在3分鐘至30分鐘的範圍內。其後，對鋁合金物件進行陽極處理，其處理液的溫度為5°C至20°C，且包含15 wt%之硫酸、15 wt%之草酸或其組合；操作條件包括：電流密度為0.01~1.5 A/dm ²；電壓為14V至19V；處理時間在30分鐘至60分鐘的範圍內。其後，對鋁合金物件進行酸洗處理（溫度為20~35°C，時間為1~3分鐘，處理液中硝酸濃度為5~15%）。其後，使用奧野染料對鋁合金物件進行染色處理（溫度為45~60°C，染色時間為3~20分鐘）。其後，對鋁合金物件進行封孔處理（溫度為90°C，時間為30~40分鐘）。

[具體例5]

對具體例1~4的其中之一的處理成品進行鑽切加工，以形成具有介於200GU至1000GU之光澤（量測角度為60°）的鑽切面。其後，對處理成品進行表面脫脂處理（溫度為50°C，時間為3分鐘），以去除表面髒汙與油漬。其後，對處理成品進行酸洗處理（溫度為30°C，時間為1分鐘），以去除表面氧化物與汙染物。其後，對處理成品進行陽極處理，其處理液的溫度為5°C至20°C，且包含15 wt%之硫酸、15 wt%之草酸或其組合；操作條件包括：電流密度為0.01~1.5 A/dm ²；電壓為10V至20V；處理時間在10分鐘至60分鐘的範圍內。其後，對鋁合金物件進行酸洗處理（溫度為20~35°C，時間為1~3分鐘，處理液中硝酸濃度為5~15%）。其後，使用奧野染料對鋁合金物件進行染色處理（溫度為45~60°C，染色時間為3~20分鐘）。其後，對鋁合金物件進行封孔處理（溫度為90°C，時間為30~40分鐘）。

[實施例的有益效果]

本發明所提供的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其能通過“對鋁合金表面進行化學拋光，以使其具有介於10GU至1000GU之光澤（量測角度為60°）”、“在特殊條件下對經化學拋光的鋁合金表面進行電解處理”以及“在特殊條件下對經電解處理的鋁合金表面進行第一次陽極處理”，以製作出具有獨特白色陶瓷質感的鋁合金表面，並可藉由調整操作條件參數來控制白色色差，視需要也可改變鋁合金表面的外觀顏色。另外，本發明的處理方法可實際應用於大面積處理複雜結構的鋁合金製件，且處理成品具有高度信賴性，可直接符合產品測試規格。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

Z:處理成品 1:鋁合金物件 100:鋁合金表面 2:第一多孔氧化鋁層 3:第二多孔氧化鋁層 4:透明封孔層 CE:鑽切面 S100、S102、S104、S105、S106、S108、S110、S112:處理方法步驟

圖1為本發明的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法的主要步驟流程圖。

圖2為本發明的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法的後處理步驟流程圖。

圖3為利用本發明的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法獲得的處理成品的示意圖。

圖4為本發明的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法的步驟S108的製程示意圖。

圖5為本發明的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法的步驟S102的操作條件示意圖。

S100、S102、S104、S105、S106:處理方法步驟

Claims

一種具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其包括：對一鋁合金表面進行化學拋光，以使其具有介於10GU至1000GU之間的60°光澤度；對經該化學拋光的該鋁合金表面進行電解處理，其中該電解處理的操作條件包括：電流密度在0.01 A/dm ²至1.5 A/dm ²的範圍內；電壓從0V漸增至50V；處理時間在3分鐘至30分鐘的範圍內；其中該電解處理是在第一處理液中進行，該第一處理液的溫度在20°C至80°C範圍內且pH值在8至11範圍內；其中以該第一處理液的總重為100 wt%計，該第一處理液包含3 wt%至15 wt%之碳酸鈉及1 wt%至15 wt%之氟化物，且該氟化物選自於氟化鈉、氟化鉀、氟化氫胺及氫氟酸所組成的群組；以及對經該電解處理的該鋁合金表面進行第一次陽極處理，其中該第一次陽極處理的操作條件包括：電流密度在0.1 A/dm ²至2.5 A/dm ²的範圍內；電壓在10V至20V的範圍內；處理時間在30分鐘至120分鐘的範圍內；其中，依據CIE L*a*b*顏色系統，經該第一次陽極處理的該鋁合金表面的L*值為77至85，a*值為-0.55至-0.40，b*值為-0.7至+0.3。
如請求項1所述的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其中，該第一處理液還包含5 wt%至50 wt%之甘油、0.1 wt%至10 wt%之螯合劑及0.1 wt%至10 wt%之添加劑；所述螯合劑選自於葡萄酸鈉、乙二胺四乙酸、檸檬酸及酒石酸鉀鈉所組成的群組，所述添加劑選自於硼酸、檸檬酸鈉及三乙醇胺所組成的群組。
如請求項1所述的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其中，該第一次陽極處理是在第二處理液中進行，該第二處理液的溫度在5°C至20°C範圍內；以該第二處理液的總重為100 wt%計，該第二處理液包含5%至25%之硫酸、5 wt%至20 wt%之草酸或其組合。
如請求項1所述的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其中，在進行該第一次陽極處理的步驟之後，還包括：對經該第一次陽極處理的該鋁合金表面進行封孔處理。
如請求項4所述的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其中，該封孔處理為一鎳封孔處理、一熱水封孔處理或一塗覆封孔處理；所述塗覆封孔處理所使用的封孔材料為一UV固化或熱固化材料，其包括聚氨酯高分子、聚碳酸高分子、胺基矽氧烷、環氧基矽氧烷、奈米矽化合物或其任意組合。
如請求項4所述的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其中，在進行該第一次陽極處理的步驟與進行該封孔處理的步驟之間，還包括：對經該第一次陽極處理的該鋁合金表面進行第一次染色處理；其中，該第一次陽極處理包括形成一多孔氧化鋁層於該鋁合金表面上，且該第一次染色處理包括將至少一種染料填入該多孔氧化鋁層的多個開孔內。
如請求項4至6中任一項所述的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其中，在進行該封孔處理的步驟之後，還包括：在經該封孔處理的該鋁合金表面上形成一鑽切面。
如請求項7所述的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其中，在形成該鑽切面的步驟之後，還包括：對該鑽切面進行第二次陽極處理，其中該第二次陽極處理的操作條件包括：電流密度在0.1 A/dm ²至1.5 A/dm ²的範圍內；電壓在10V至20V的範圍內；處理時間在10分鐘至60分鐘的範圍內；其中，該第二次陽極處理是在第三處理液中進行，該第三處理液的溫度在5°C至20°C範圍內；且以該第三處理液的總重為100 wt%計，該第二處理液包含5 wt%至20 wt%之硫酸、5 wt%至20 wt%之草酸或其組合。
如請求項8所述的具有細緻質感與消光表面之鋁合金表面的處理方法，其中，在進行該第二次陽極處理的步驟之後，還包括：對經該第二次陽極處理的該鑽切面進行第二次染色處理。