处理金属合金基板的方法和电子设备的外壳技术

本公开的一个方面涉及处理金属合金基板的方法和电子设备的外壳。公开了阳极氧化涂层和用于在金属合金基板上形成阳极氧化涂层的方法。方法涉及改善阳极氧化涂层的外观或增加底层金属合金基板的强度。在一些实施例中，扩散推进过程被用来推进在阳极氧化涂层与金属合金基板之间的界面处富集的一种或多种类型合金元素远离界面的扩散。扩散推进过程可以增加阳极氧化膜到金属合金基板的粘合强度并且减少由于富集的合金元素造成的变色量。在一些实施例中，后阳极氧化时效硬化过程被用来增加金属合金基板的强度并改善阳极氧化涂层的美观。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容一般而言涉及阳极化系统和方法。更具体而言，描述用于改善在金属合金基板上形成的阳极氧化膜的美观和增强其物理特性的系统和方法。
技术介绍
阳极化是在金属基板上提供阳极氧化层或涂层的方法，常常在工业中用来对金属零件提供保护和有时候美观吸引人的涂层。在阳极化过程期间，金属基板的一部分被转换成金属氧化物，由此形成阳极氧化层或阳极氧化涂层。阳极氧化涂层的本质可以依赖于多个因素，包括金属基板的化学组成和阳极化过程中所使用的过程参数。在一些应用中，阳极氧化涂层通过在阳极氧化涂层的孔隙中注入一种或多种染料来着色，从而赋予金属零件吸引人的彩色饰面。遗憾的是，在其中使用某些金属合金基板的一些情况下，当在零件的正常使用期间或者甚至在诸如钻孔或机加工之类可以在阳极化之后执行的某些制造操作期间被暴露于刮擦或刮削力时，阳极氧化涂层会剥离、切削(chip)或以其它方式从它们的金属基板脱层。这种脱层会导致底层的金属基板在阳极氧化涂层的切削或剥离的区域处暴露，从而留下可见的切削痕迹并且使金属基板更容易受到腐蚀。这种脱层可以至少部分地归因于金属基板中变得在金属基板与阳极氧化涂层之间的界面处富集的合金元素。除了使阳极氧化涂层更容易脱层，合金元素的界面富集可对阳极氧化涂层的变色起作用，这会减损零件的美学吸引力。此外，阳极化被硬回火(temper)的金属合金基板会导致非常小的槽缺陷的形成，这不利于阳极氧化涂层的功能和美观。
技术实现思路
本文描述涉及阳极化过程和使用其的阳极氧化膜的各种实施例。所描述的方法被用来在金属合金基板上形成阳极氧化膜，使得阳极氧化膜耐脱层并且没有与来自金属合金基板的合金元素相关的美观缺陷。根据一种实施例，描述了处理包括金属合金基板的零件的方法。该方法涉及通过阳极化金属合金基板在金属合金基板上形成阳极氧化膜。来自金属合金基板的某些合金元素在金属合金基板与阳极氧化膜之间的界面处富集。在界面处富集的合金元素与阳极氧化膜和金属合金基板之间减小的粘合强度相关联。该方法还涉及远离该界面朝着金属合金基板与阳极氧化膜当中一个或二者扩展富集在界面处的合金元素当中的至少一些，使得阳极氧化膜与金属合金基板之间的粘合强度大大提高。根据另一种实施例，描述处理包括金属合金基板的零件的方法。该方法涉及将金属合金基板的一部分转换成阳极氧化膜。来自金属合金基板的某些合金元素在金属合金基板与阳极氧化膜之间的界面处的富集层中变得富集。在富集层中富集的合金元素与零件的变色量相关联。该方法还涉及从富集层除去合金元素的至少部分，使得变色量减少至预定的变色量。根据另一实施例，描述了处理包括金属合金基板的零件的方法。该方法涉及将金属合金基板的一部分转换成具有阳极孔隙的阳极氧化膜。来自金属合金基板的合金元素在金属合金基板与阳极氧化膜之间的界面处富集。该方法还涉及加热零件的至少部分，使得富集在界面处的合金元素当中的至少一些从界面扩散离开。该方法还涉及，在加热零件的至少部分之后，将该零件暴露于封闭过程，使得阳极孔隙当中的至少一些被封闭。根据附加实施例，描述处理金属合金基板的方法。金属合金基板包括金属基质中的合金元素。该方法包括在处于可时效硬化(age-hardenable)状态的同时阳极化金属合金基板。金属合金基板的峰值强度经由后续的时效硬化过程可达到。该方法还包括，在阳极化之后，通过使合金元素在金属合金基板中形成沉淀物粒子来时效硬化金属合金基板，从而增加金属合金基板的强度。根据另一实施例，描述处理金属合金基板的方法。金属合金基板包括金属基质中的合金元素。该方法包括在处于过时效(over-aged)状态的同时阳极化金属合金基板。合金元素在处于过时效状态的同时以基本均匀地分布在金属基质中的沉淀物粒子的形式被聚集。根据另一实施例，描述处理铝合金基板的方法。铝合金基板包括铝基质中的合金元素。该方法包括，通过使合金元素变得基本上均匀地分布在铝基质中，将铝合金基板置于可时效硬化状态。该方法还包括在处于可时效硬化状态的同时将铝合金基板的一部分转换成氧化铝膜。该方法还包括，在转换之后，通过使合金元素在铝合金基板中形成沉淀物粒子来时效硬化铝合金基板，使得沉淀物粒子增加铝合金基板的强度。这些和其它实施例将在下面详细地描述。附图说明结合附图通过以下具体描述，本公开内容将容易被理解，其中相同的标号指示相同的结构元素。图1示出了根据一些实施例的具有金属性表面的设备的透视图，其中金属性表面可以利用阳极氧化涂层来保护。图2A示出了包括在零件的阳极氧化膜与基板之间的界面处富集的合金元素的零件的表面部分的剖面图。图2B-2D示出了根据一些实施例的在一系列扩散推进过程之后图2A中的零件的剖面图，其中扩散推进过程减少界面处合金元素的量。图3示出了根据一些实施例的用于对零件执行扩散推进过程的烘箱系统的示意图。图4示出了根据一些实施例的被配置为作为扩散推进过程的一部分对零件的表面施加定域(localized)能的系统的示意图。图5示出了根据一些实施例的用于对零件执行扩散推进过程的液体加热系统的示意图。图6示出了指示根据一些实施例的用于扩散推进过程的高级过程的流程图。图7和8示出了指示根据一些实施例的包括扩散推进过程的制造过程的流程图。图9A-9B示出了包括经历常规阳极化过程的高强度金属合金基板的零件的表面部分的剖面图。图10A-10C示出了根据一些实施例的利用后阳极化时效过程形成的零件的表面部分的剖面图。图11示出了指示根据一些实施例的用于执行后阳极化时效过程的高级过程的流程图。图12示出了指示根据一些实施例的包括后阳极化时效过程的制造过程的流程图。具体实施方式现在将具体地参考在附图中说明的代表性实施例。应当理解，以下描述不是要将实施例限定到一种优选实施例。相反，它们是要覆盖可以包括在所述实施例的精神和范围内的备选方案、修改和等价物。本文所描述的是用于在金属合金基板上提供美观吸引人并且耐久的阳极氧化膜的过程。常规的阳极化方法在应用到一些金属合金时会导致具有美观缺陷或易于脱层的阳极氧化膜。本文所述的方法涉及可以被用来消除或减少这些美观缺陷并且提供良好附着的阳极氧化膜的后阳极化处理。在一些实施例中，所述方法涉及后阳极化扩散推进过程，这在以下参考图1-8详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理包括金属合金基板的零件的方法，所述方法包括：通过阳极化金属合金基板在金属合金基板上形成阳极氧化膜，其中来自金属合金基板的合金元素在金属合金基板与阳极氧化膜之间的界面处富集；及将零件暴露于扩散推进过程，从而使得在界面处富集的合金元素当中至少一些远离所述界面朝着金属合金基板与阳极氧化膜当中一个或二者扩散。

【技术特征摘要】
2015.01.09 US PCT/US2015/010736;2015.01.09 US 14/51.一种处理包括金属合金基板的零件的方法，所述方法包括：
通过阳极化金属合金基板在金属合金基板上形成阳极氧化膜，其
中来自金属合金基板的合金元素在金属合金基板与阳极氧化膜之间的
界面处富集；及
将零件暴露于扩散推进过程，从而使得在界面处富集的合金元素
当中至少一些远离所述界面朝着金属合金基板与阳极氧化膜当中一个
或二者扩散。
2.如权利要求1所述的方法，其中在界面处富集的合金元素与
阳极氧化膜与金属合金基板之间减小的粘合强度相关联，其中阳极氧
化膜与金属合金之间的粘合强度在将零件暴露于扩散推进过程之后增
加。
3.如权利要求1所述的方法，其中在界面处富集的合金元素与
零件的第一颜色相关联，其中在将零件暴露于扩散推进过程之后零件
呈现与第一颜色不同的第二颜色。
4.如权利要求1所述的方法，其中将零件暴露于扩散推进过程
包括：
将零件加热至预定的温度。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述预定的温度是150摄氏
度或更高。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述预定的温度在200摄氏
度与300摄氏度之间。
7.如权利要求4所述的方法，其中所述预定的温度低到足以防
止阳极氧化膜的破裂。
8.如权利要求1所述的方法，其中零件的表面对应于阳极氧化
膜的暴露表面，其中将零件暴露于扩散推进过程包括：
将零件的所述表面暴露于光。
9.如权利要求1所述的方法，其中将零件...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·库兰，W·A·考恩兹，E·W·哈曼，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US