一种在手机中框表面均匀电镀铝镀层的方法与流程

1.本发明属于手机外壳表面处理技术领域，尤其涉及一种在手机中框表面均匀电镀铝镀层的方法。


背景技术：

2.随着5g通讯的发展，传统的金属外壳对手机信号有强烈的屏蔽作用，目前智能手机发展的主流外壳材料采用的是双玻璃/陶瓷 铝合金中框方案。与变形铝合金相比，压铸铝合金中框具有成形性能优异、工艺简单、生产效率较高等优点。adc12铝合金压铸件因其成品率高、表面质量好、尺寸精度高、后续加工量少，十分适合大批量的生产，广泛应用于汽车和电子通讯领域。
3.铝合金耐蚀性较差，且硬度偏低、耐磨性不高，因此通过阳极氧化技术在铝合金表面形成高硬度的氧化膜，该氧化膜能阻挡腐蚀介质与铝合金基体接触，起到抗腐蚀作用。此外，由于阳极氧化形成的氧化膜具有多孔的结构，因此，可以进一步通过着色的技术，提高表面的装饰性。然而对压铸铝合金进行阳极氧化，其外观色泽及其均匀性一直以来都无法满足使用的要求。
4.现有一种在压铸铝合金表面先离子液体电镀铝然后再阳极氧化的方案，并应用于手机外壳。但是手机外壳等零件的几何形状复杂，电镀时阴极表面的电力线分布不均匀会引起电镀后试样外观不均匀、边缘直角产生枝晶及镀层厚度分布不均匀等一系列问题，这给后续加工工艺和阳极氧化工艺提出巨大挑战。


技术实现要素：

5.本发明目的在于提供一种在手机中框表面均匀电镀铝镀层的方法，以解决上述的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明的一种在手机中框表面均匀电镀铝镀层的方法的具体技术方案如下：一种在手机中框表面均匀电镀铝镀层的方法，包括如下步骤：步骤1：基材前处理：adc12压铸铝合金手机中框，用砂纸打磨后清洗干净；步骤2：活化：以无水氯化铝（alcl3）和氯化1-乙基3-甲基咪唑（emic）为原材料配制的离子液体（alcl3-emic）为活化液，以压铸铝手机中框为阳极，以铝板为阴极，进行活化；步骤3：电镀：以alcl3-emic离子液体为电镀液，以活化后的压铸铝手机中框为阴极，高纯al板或象形阳极铝框为阳极，进行电镀；步骤4：镀后清洗：电镀结束后，擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，超声清洗，氮气吹干，留待后续保存。
7.进一步地，所述步骤1的adc12压铸铝合金手机中框，分别用#600、#1200、#2000、#3000、#5000目砂纸打磨，去离子水超声清洗5~10min，酒精超声清洗5~10min。
8.进一步地，所述步骤2的活化电流密度为10~50ma/cm2，活化时间10~30s，活化次数1~2次。
9.进一步地，所述步骤2的整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。
10.进一步地，所述步骤2的alcl3和emic的摩尔比值为1.5~2。
11.进一步地，所述步骤3电镀时使用的象形阳极框宽约4~10cm，长为12~20cm，由高纯铝丝缠绕而成，象形阳极板距离阴极板间距约2~6cm。
12.进一步地，所述步骤3的电镀时电流密度5~20ma/cm2， 电镀时间30~120min，镀液温度30~60℃。
13.进一步地，所述步骤3电镀时手机中框水平挂镀。
14.进一步地，所述步骤4电镀结束后，用无尘纸擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，无水乙醇超声2min，去离子水超声2min，各超声2道，氮气吹干，留待后续保存。
15.本发明的一种在手机中框表面均匀电镀铝镀层的方法具有以下优点：本发明采用象形阳极电镀的方法制作的手机中框外观均匀平整，无鼓泡、起皮、脱落、漏镀等现象，直角处无枝晶或结晶粗糙等现象。外观均匀、边缘直角厚度分布均匀，外观整体一致。
附图说明
16.图1为常规电镀工艺电镀的手机中框外观形貌示意图；图2为本发明采用的象形阳极框外观及吊挂方式示意图；图3为本发明采用象形阳极电镀的手机中框外观示意图；图4a为本发明的采用象形阳极电镀铝镀层的光镜形貌放大50倍形貌示意图；图4b为本发明的采用象形阳极电镀铝镀层的光镜形貌放大500倍形貌示意图；图5a为采用象形阳极电镀的铝镀层在扫描电镜下的微观形貌，放大倍数为200倍；图5b为采用象形阳极电镀的铝镀层在扫描电镜下的微观形貌，放大倍数为10000倍。
17.图6为采用象形阳极镀铝手机中框的截面图。
具体实施方式
18.为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种在手机中框表面均匀电镀铝镀层的方法做进一步详细的描述。
19.本发明的一种在手机中框表面均匀电镀铝镀层的方法，包括如下步骤：步骤1：基材前处理：adc12压铸铝合金手机中框，分别用#600、#1200、#2000、#3000、#5000目砂纸打磨，去离子水超声清洗5~10min，酒精超声清洗5~10min。
20.步骤2：活化：压铸铝合金含si元素且组织不均匀，常规的前处理方法会导致组织的不均匀溶解。本发明采用阳极活化的方法可以彻底去除基材表面的氧化膜且能防止基材再次被氧化。具体地，以无水氯化铝（alcl3）和氯化1-乙基3-甲基咪唑（emic）为原材料配制的离子液体（alcl
3-emic）为活化液，以压铸铝手机中框为阳极，以铝板为阴极，活化电流密度为10~50ma/cm2，活化时间10~30s，活化次数1~2次。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为1.5~2。
21.步骤3：电镀：以alcl
3-emic离子液体为电镀液。以活化后的压铸铝手机中框为阴极，高纯al板或象形阳极铝框为阳极，电流密度5~20ma/cm2， 电镀时间30~120min，镀液温度30~60℃。电镀时手机中框水平挂镀。
22.步骤4：镀后清洗：电镀结束后，用无尘纸擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，无水乙醇超声2min，去离子水超声2min，各超声2道，氮气吹干，留待后续保存。
23.实施例1：步骤1：基材前处理：adc12压铸铝合金手机中框，分别用#600、#1200、#2000、#3000、#5000目砂纸打磨，去离子水超声清洗10min，酒精超声清洗5min。
24.步骤2：活化：以无水氯化铝（alcl3）和氯化1-乙基3-甲基咪唑（emic）为原材料配制的离子液体（alcl
3-emic）为活化液，以压铸铝手机中框为阳极，以铝板为阴极，活化电流密度为30ma/cm2，活化时间10s，活化次数2次。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为2。
25.步骤3：电镀：以alcl
3-emic离子液体为电镀液。以活化后的压铸铝手机中框为阴极，高纯al板为阳极，高纯al板宽为30cm，长为50cm，厚度约2cm，高纯al板距压铸铝手机中框间距为30cm，电流密度10ma/cm2， 电镀时间60min，镀液温度45℃。电镀时手机中框水平挂镀。
26.步骤4：镀后清洗：电镀结束后，用无尘纸擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，无水乙醇超声2min，去离子水超声2min，各超声2道，氮气吹干，留待后续保存。
27.实施例2：步骤1：基材前处理：adc12压铸铝合金手机中框，分别用#600、#1200、#2000、#3000、#5000目砂纸打磨，去离子水超声清洗5min，酒精超声清洗10min。
28.步骤2：活化：以无水氯化铝（alcl3）和氯化1-乙基3-甲基咪唑（emic）为原材料配制的离子液体（alcl
3-emic）为活化液，以压铸铝手机中框为阳极，以铝板为阴极，活化电流密度为50ma/cm2，活化时间20s，活化次数1次。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为1.5。
29.步骤3：电镀：以alcl
3-emic离子液体为电镀液。以活化后的压铸铝手机中框为阴极，以图2所示的象形阳极铝框为阳极，象形阳极铝框由直径为3cm的高纯铝丝缠绕而成，宽为8cm，长为16cm，象形阳极铝框距压铸铝手机中框间距为3cm，电流密度8ma/cm2， 电镀时间120min，镀液温度60℃。电镀时手机中框水平挂镀。
30.步骤4：镀后清洗：电镀结束后，用无尘纸擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，无水乙醇超声2min，去离子水超声2min，各超声2道，氮气吹干，留待后续保存。
31.实施例3：步骤1：基材前处理：adc12压铸铝合金手机中框，分别用#600、#1200、#2000、#3000、#5000目砂纸打磨，去离子水超声清洗5min，酒精超声清洗8min。
32.步骤2：活化：以无水氯化铝（alcl3）和氯化1-乙基3-甲基咪唑（emic）为原材料配制的离子液体（alcl
3-emic）为活化液，以压铸铝手机中框为阳极，以铝板为阴极，活化电流密度为10ma/cm2，活化时间30s，活化次数2次。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为2。
33.步骤3：电镀：以alcl
3-emic离子液体为电镀液。以活化后的压铸铝手机中框为阴
极，以图2所示的象形阳极铝框为阳极，象形阳极铝框由直径为3cm的高纯铝丝缠绕而成，宽为8cm，长为15cm，象形阳极铝框距压铸铝手机中框间距为6cm，电流密度20ma/cm2， 电镀时间80min，镀液温度30℃。电镀时手机中框水平挂镀。
34.步骤4：镀后清洗：电镀结束后，用无尘纸擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，无水乙醇超声2min，去离子水超声2min，各超声2道，氮气吹干。
35.实施例4：步骤1：基材前处理：adc12压铸铝合金手机中框，分别用#600、#1200、#2000、#3000、#5000目砂纸打磨，去离子水超声清洗5min，酒精超声清洗8min。
36.步骤2：活化：以无水氯化铝（alcl3）和氯化1-乙基3-甲基咪唑（emic）为原材料配制的离子液体（alcl
3-emic）为活化液，以压铸铝手机中框为阳极，以铝板为阴极，活化电流密度为10ma/cm2，活化时间30s，活化次数2次。整个活化过程在氮气保护的气氛手套箱内进行。alcl3和emic的摩尔比值为2。
37.步骤3：电镀：以alcl
3-emic离子液体为电镀液。以活化后的压铸铝手机中框为阴极，以图2所示的象形阳极铝框为阳极，象形阳极铝框由直径为3cm的高纯铝丝缠绕而成，宽为4cm，长为12cm，象形阳极铝框距压铸铝手机中框间距为2cm，电流密度5ma/cm2， 电镀时间30min，镀液温度30℃。电镀时手机中框水平挂镀。
38.步骤4：镀后清洗：电镀结束后，用无尘纸擦拭试样表面残余的离子液体，然后用无水乙醇漂洗，无水乙醇超声2min，去离子水超声2min，各超声2道，氮气吹干。
39.如图1所示，为实施例1中采用常规电镀工艺电镀的手机中框外观，（a）-（c）依次为镀态、喷丸态、抛光态。可以看出，刚镀好的手机中框外观不均匀，直角处结晶明显比较粗糙，直边处镀层略微平整。且经过喷丸和抛光处理后，外观才能达到整体上均匀一致。
40.实施例2、3、4，采用象形阳极电镀的手机中框外观：均匀平整，无鼓泡、起皮、脱落、漏镀等现象，直角处无枝晶或结晶粗糙等现象。
41.图3为实施例2中采用象形阳极电镀的手机中框外观示意图。
42.图4（a）-4（b）为实施例3中采用象形阳极电镀铝镀层的微观形貌，图5（a）-图5（b）为采用象形阳极电镀的铝镀层在扫描电镜下的微观形貌，可见微观下镀层平整、组织致密，无结晶粗糙、较平整、无孔洞、漏镀情况，铝晶粒尺寸约1~2微米，且有纹理结构。
43.图6为采用象形阳极镀铝手机中框的截面图，可见大范围内镀层厚度比较均匀，且未发现明显的孔洞、裂纹等缺陷，镀层与基体结合较好。
44.可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。