CN101294267B

CN101294267B - 搪塑模具防腐蚀方法

Info

Publication number: CN101294267B
Application number: CN2007100398288A
Authority: CN
Inventors: 王晓东; 高垒
Original assignee: Yanfeng Visteon Automotive Trim Systems Co Ltd
Current assignee: Yanfeng Automotive Trim Systems Co Ltd; Shanghai Yanfeng Jinqiao Automotive Trim Systems Co Ltd
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2027-04-24
Also published as: CN101294267A

Abstract

本发明公开了一种搪塑模具防腐蚀方法，包括如下步骤：采用喷砂工艺对搪塑模具外表面进行喷砂清洁处理；对模具进行预热处理，预热温度在80摄氏度～120摄氏度之间；用气枪对模具底面进行喷银处理；通过高速火焰喷涂技术将抗高温氧化和耐酸碱腐蚀性能材料的粉末喷涂在搪塑模具上；通过喷银进行表面封孔；时效处理。通过上述方法制作的搪塑模具防腐蚀涂层能对搪塑模具在线生产起到良好的防腐蚀作用，并且不对生产节拍产生任何负面影响。本技术在搪塑模具的应用在国内外尚属首例，解决了搪塑模具在线生产时的严重腐蚀问题，在不影响生产工艺和节拍的情况下，大大延长了搪塑模具的使用寿命。

Description

搪塑模具防腐蚀方法

技术领域

本发明涉及一种搪塑模具防腐蚀方法，具体地说，涉及隔绝酸性气体和腐蚀环境来防止搪塑模具腐蚀的方法。

背景技术

由于搪塑模具工艺复杂，温度不均匀，不好控制，生产不正常，制造更困难。而且搪塑料模具的工作环境是具有强烈腐蚀性的热酸性气体中，因此模具腐蚀剧烈。由于搪塑模具的工作环境和搪塑模具制造方面的瓶颈问题，导致搪塑模具在没有达到预期寿命之前就会报废。报废的种类分为腐蚀穿孔报废和“角脆弱”裂纹报废，产生任一一种报废都严重地影响了产品质量和生产的稳定性。因备模问题，增加了很大的生产成本。腐蚀穿孔报废是因为模具的基体严重受到损坏，模具修补十分困难，腐蚀现象还同时伴生于“角脆弱”裂纹之中，因此解决搪塑模具腐蚀问题是最为关键的问题。

如果想从源头上解决问题，防止模具剧烈腐蚀的方法通常有三种：第一种方法是杜绝酸性气体的产生。杜绝酸性气体的产生就是模具不能加热，这实际上是无法实现的，只要有生产，模具就必须加热，因此这种方法不可行。第二种是破坏酸性气体腐蚀的环境。破坏酸性气体的腐蚀环境就是防止水分在搪塑模具上存留，国外和国内其他厂家有用空气直接冷却的方法，搪塑模具的腐蚀情况大大减弱。然而，对于生产任务大，产品型号多，搪塑线流线短的情况，直接用空气代替水冷却是不现实的。而第三种方法则是让镍材料与酸性气体和腐蚀环境隔绝。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种搪塑模具防腐蚀方法，在保证生产工艺参数的前提下，让镍材料与酸性气体和腐蚀环境隔绝，以避免模具的腐蚀。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种搪塑模具防腐蚀方法，包括如下步骤：采用喷砂工艺对搪塑模具外表面进行喷砂清洁处理；对模具进行预热处理，预热温度在80摄氏度～120摄氏度之间；用气枪对模具底面进行喷银处理；通过高速火焰喷涂技术将抗高温氧化和耐酸碱腐蚀性能材料的粉末喷涂在搪塑模具上；通过喷银进行表面封孔；时效处理。

优选地，所述粉末可以是以下粉末中的一种或者多种的任意组合：纯镍粉末；含有30％的Al₂O₃和70％的Ni的合金粉末；含有80％的Ni和20％的Cr的合金粉末。

最优选地，所述粉末为含有80％的Ni和20％的Cr的合金粉末。

所述喷砂工艺采用空压机，喷砂风压大于6Kg/cm²。

喷砂工艺中采用棕刚玉砂或冷硬铸铁砂。

所述喷涂进行5～8遍，每次喷涂依次包括如下步骤：从左侧第一道位开始喷涂，先从上至下喷涂，再自下至上喷涂；向右侧移动一道位，从上至下喷涂，再自下至上喷涂；判断是否完成了所有位置的喷涂？如果没有完成，则返回第二个步骤；否则结束。

所述时效处理包括如下步骤：模具于自然环境空气放置20小时以上；在烘箱中加热至用该搪塑模具生产特定产品时的烘箱温度，取出搪塑模具；置于空气中冷却至室温。

所述喷银处理采用纯银丝。

通过上述方法制作的搪塑模具防腐蚀涂层能对搪塑模具在线生产起到良好的防腐蚀作用，并且不对生产节拍产生任何负面影响。本技术在搪塑模具的应用在国内外尚属首例，解决了搪塑模具在线生产时的严重腐蚀问题，在不影响生产工艺和节拍的情况下，大大延长了搪塑模具的使用寿命。

附图说明

图1为气囊盖板搪塑模具严重腐蚀的照片图；

图2为气囊盖板搪塑模具刚刚喷涂后的状态照片图；

图3为气囊盖板喷涂后使用6个月的状态照片图；

图4为搪塑模具清洗过后刚使用两周后的状态照片图；

图5为搪塑模具进行喷涂并使用3个月后的状态照片图；

图6为搪塑模具清洗过后刚使用两周后的状态照片图；

图7为搪塑模具进行喷涂并使用3个月后的状态照片图。

具体实施方式

下面结合试验的过程及使用的效果，对搪塑模具喷涂防腐蚀工艺做详细的描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

本发明的搪塑模具防腐蚀方法，包括如下步骤：

步骤一，采用喷砂工艺对搪塑模具外表面进行喷砂清洁处理。

喷砂处理是非常关键的环节，喷砂处理的好坏直接影响到涂层的质量。其关键点是：空压机一定要保证足够的压力，满足喷砂风压大于6Kg/cm²。压缩空气中不含水及油；最好采用棕刚玉，冷硬铸铁砂等优质砂，若采用石英砂，应选用不含粉尘、有棱角、干燥、无杂质及一定颗粒范围的砂粒；喷砂要定角度、定喷砂距离和定顺序，喷砂完毕后应及时吹扫浮沉，与喷涂间隔时间不要过长。

步骤二，对模具进行预热处理，预热温度在80摄氏度～120摄氏度之间。

步骤三，用气枪对模具底面进行喷银处理。

步骤四，通过高速火焰喷涂技术将粉末喷涂在搪塑模具上。

高速火焰喷涂技术可以实现在纸上喷涂铝粉，基体受热温度很低。喷涂工艺的选择，主要考虑到以下因素：

1)因为模具内表面为花纹成型面，喷涂时，基体温度不能过高，不能影响内表面光泽度。

2)喷涂材料导热性好，不影响成型工艺和生产节拍。

3)喷涂材料的收缩率与基体材料相当或者比基体材料软，保证热胀冷缩时不对基体材料产生负面影响。

4)喷涂材料应耐高温，耐酸碱腐蚀。

5)喷涂材料与基体结合牢固。

6)喷涂材料在加热冷却时不分解，不放出有害气体，不对环境造成任何污染。

而喷涂粉末必须具有抗高温氧化和耐酸碱腐蚀性能。本发明优选的喷涂粉末是CNP-Ni，CNP-NiCr，CCP-Ni-Al₂O₃三种材料中的一种或者三种材料的任意组合。三种材料的情况如下表：

喷涂时要对喷涂距离和喷涂角度严格控制，他们对涂层性能有较大影响。喷涂时应遵循“上下喷左侧移、分片完成”原则，即：按照一定喷枪速度从上至下，再自下至上，每喷一遍，向右侧移动一道位，移动一段距离后，再返回喷涂，如此进行多遍(5～8遍)，以免喷涂不均或过热。喷涂结束后应对涂层进行检测观察，主要参看涂层厚度、漏喷、均匀度等，若外观均匀、无翘起、无裂纹、无脱落等明显外观问题，即可进行最终封孔。本试验均采用银涂层封孔。

用三种喷涂材料的测试性能比较见下表：

通过比较分析，我们认为CNP-NiCr镍铬粉具有抗高温氧化和耐酸碱腐蚀性能，并对基体材料镍有很高的结合强度，于基体材料有相当的热膨胀稀疏，涂层的导热性能好，不损伤基体材料。因此，最优选地是采用CNP-NiCr镍铬粉对搪塑模具进行喷涂。

步骤五，通过喷银进行表面封孔。材料选用纯银丝。通过封孔，填充喷涂空隙，避免酸性气体、液体进入涂层中，阻止涂层与基体界面处的腐蚀。

步骤六，时效处理。所述时效处理包括如下步骤：模具于自然环境空气放置20小时以上；在烘箱中加热至用该搪塑模具生产特定产品时的烘箱温度，取出搪塑模具；置于空气中冷却至室温。上面所指的烘箱温度是用搪塑模具加工某一特定产品时烘箱所需要的温度，生产不同产品可以有不同的温度，大致的温度范围是220-280度。

如图1，图2、图3所示的实验，本使用技术以B5气囊盖板搪塑模具为试验模，采用最佳的喷涂材料，即CNP-NiCr，运用火焰喷涂方法。

我们对仪表板本体搪塑模具进行实验并跟踪，模具采取喷涂防腐蚀工艺之前严重腐蚀，即使在不断的清洗过程中也会产生严重腐蚀，如图4、图5所示，后经防腐蚀喷涂后，模具腐蚀马上得到控制，在使用3个月后模具依然崭新，无腐蚀现象。

后来我们在搪塑模具，如图6、图7所示，仪表板本体搪塑模具，仪表板本体搪塑模具进行推广应用，均起到了良好的防腐蚀效果。模具表面涂层有效地把模具基体与外界环境隔绝，涂层起到了很好的保护作用，经过相当一段时间的应用，模具的腐蚀得到明显控制，模具维护次数也明显减少：以前搪塑模具只要出现一点开裂，补焊工作就要每周进行，并且模具腐蚀趋势无法控制，只能眼睁睁的看模具被腐蚀、报废。现在，模具补焊后可坚持两个月，并且，模具穿孔不会扩散，根据试验结果，这种喷涂工艺可以延长模具寿命的1/3，大概每付模具可以多生产7000张表皮。每年可节省模具费用70多万元。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。

Claims

1.一种搪塑模具防腐蚀方法，包括如下步骤：

采用喷砂工艺对搪塑模具外表面进行喷砂清洁处理；

对模具进行预热处理，预热温度在80摄氏度～120摄氏度之间；

用气枪对模具外表面进行喷银处理；

通过高速火焰喷涂技术将抗高温氧化和耐酸碱腐蚀性能材料的粉末喷涂在搪塑模具上，所述粉末为含有80％的Ni和20％的Cr的合金粉末；

通过喷银进行表面封孔；

时效处理。

2.如权利要求1所述的搪塑模具防腐蚀方法，其特征在于，所述喷砂工艺采用空压机，喷砂风压大于6Kg/cm²。

3.如权利要求2所述的搪塑模具防腐蚀方法，其特征在于，喷砂工艺中采用棕刚玉砂或冷硬铸铁砂。

4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的搪塑模具防腐蚀方法，其特征在于，所述喷涂进行5～8遍，每次喷涂依次包括如下步骤：

4-1从左侧第一道位开始喷涂，先从上至下喷涂，再自下至上喷涂；

4-2向右侧移动一道位，从上至下喷涂，再自下至上喷涂；

4-3判断是否完成了所有位置的喷涂？如果没有完成，则返回步骤4-2；否则结束。

5.如权利要求4所述的搪塑模具防腐蚀方法，其特征在于，所述时效处理包括如下步骤：

模具于自然环境空气放置20小时以上；

在烘箱中加热至用该搪塑模具生产特定产品时的烘箱温度，取出搪塑模

具；所述烘箱温度范围是220-280度；

置于空气中冷却至室温。

6.如权利要求5所述的搪塑模具防腐蚀方法，其特征在于，所述喷银处理采用纯银丝。