CN102943298A

CN102943298A - 镁合金复合表面处理方法及镁合金手表壳

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Publication number: CN102943298A
Application number: CN2012103844050A
Authority: CN
Inventors: 李远发; 单巍巍; 曾月梅
Original assignee: Chong Jin Technology (shenzhen) Co Ltd
Current assignee: Chong Jin Technology (shenzhen) Co Ltd
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2013-02-27

Abstract

一种镁合金复合表面处理方法，法包括以下步骤：将待处理的镁合金工件置于氧化电解液中，并以镁合金工件作为阳极，不锈钢板作为阴极进行微弧氧化处理，使镁合金工件表面形成预定厚度的陶瓷膜层；将上述经微弧氧化处理后的镁合金工件放入纯水中进行超声清洗；将上述超声清洗后的镁合金工件进行电泳处理，得到预定厚度的电泳漆膜；对上述电泳后的镁合金工件进行喷紫外光固化油漆，得到预定厚度的油漆膜层。采用本发明的镁合金复合表面处理方法，使得镁合金耐腐蚀性能进一步增强，其复合膜层经中性盐雾试验分析，耐腐蚀性可达1000小时以上，有效的解决了镁合金耐腐蚀性差的缺点。

Description

镁合金复合表面处理方法及镁合金手表壳

技术领域

本发明涉及金属表面化学处理领域，特别是涉及一种镁合金复合表面处理方法及镁合金手表壳。

背景技术

镁合金由于具有质量轻、具有较高的比强度和比刚度、弹性模量大、散热快、高的导热和导电性能、屏蔽性好和无毒，且具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收等特点，已广泛的应用于汽车、航空航天、电子、通信、光学仪器等领域。

然而，作为结构材料，镁合金的致命缺陷是耐腐蚀性能差，在潮湿的大气、土壤和海水中易发生严重的腐蚀。目前常见的镁合金表面处理方法有阳极氧化、铬化处理、磷化后电泳等，但是由于环境及工艺条件的限制，没有根本解决镁合金耐腐蚀性差的问题。

发明内容

基于此，有必要针对镁合金耐腐蚀性差的问题，提供一种镁合金复合表面处理方法，及用此方法处理得到的镁合金表壳。

一种镁合金复合表面处理方法，包括以下步骤：

将待处理的镁合金工件置于氧化电解液中，并以镁合金工件作为阳极，不锈钢板作为阴极进行微弧氧化处理，使镁合金工件表面形成预定厚度的陶瓷膜层；

将上述经微弧氧化处理后的镁合金工件放入纯水中进行超声清洗；

将上述超声清洗后的镁合金工件进行电泳处理，得到预定厚度的电泳漆膜；

对上述电泳后的镁合金工件进行喷紫外光固化油（Ultraviolet Curing Paint,UV）漆，得到预定厚度的油漆膜层；

在优选的实施例中，所述镁合金工件表面的陶瓷膜层的厚度为10~20微米。

在优选的实施例中，所述镁合金工件表面的电泳漆膜的厚度为10~25微米。

在优选的实施例中，所述镁合金工件表面的油漆膜层的厚度为10~15微米。

在优选的实施例中，所述电解液按重量与体积比包括10-15g/L的硅酸钠，8-12g/L的氢氧化钾，8-12g/L的氟化钾。

在优选的实施例中，所述将上述经微弧氧化处理后的镁合金工件放入纯水中进行时间为2~3分钟的超声清洗。

在优选的实施例中，所述将经超声清洗后的镁合金工件进行电泳处理包括工艺参数的设置为：电压200~220伏，电泳时间1.5~3分钟，固化温度175~180摄氏度，固化时间30分钟。

在优选的实施例中，所述紫外光固化油漆为透明紫外光固化油漆。

一种镁合金手表壳，所述手表壳采用镁合金AZ91D压铸成型；并对手表壳进行上述镁合金复合表面处理方法进行处理。

在优选的实施例中，所述镁合金AZ91D中重量百分比为：铝8.5~9.5%，锌0.45~0.90%，锰0.17~0.4%，硅≦0.05%，铜≦0.025%，镍≦0.001%，铁≦0.004，余量为镁。

本发明的镁合金复合表面处理方法，首先采用微弧氧化处理，通过控制工艺参数，制备出一定要求的陶瓷膜层，经过超声波清洗后，进行电泳处理，电泳附着力好，使电泳漆与基体陶瓷层紧密结合。电泳处理后，再喷UV漆，使得镁合金耐腐蚀性能进一步增强，其复合膜层经中性盐雾试验分析，其耐腐蚀性可达1000小时以上，有效的解决了镁合金耐腐蚀性差的缺点。

附图说明

图1为镁合金复合表面处理方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对镁合金复合表面处理方法进行进一步的说明。

请参阅图1，一种镁合金表面处理方法包括以下步骤：

步骤S110，将待处理的镁合金工件置于氧化电解液中，并以镁合金工件作为阳极，不锈钢板作为阴极进行微弧氧化处理，使镁合金工件表面形成预定厚度的陶瓷膜层。

具体在本实施方式中，所述电解液按重量与体积比，由硅酸钠10~15g/L，氢氧化钾8~12g/L，氟化钾8~12g/L组成。而且通过控制微弧氧化处理过程工艺，采用手动恒流控制输出脉数380~400HZ，脉宽为200us，峰值电流从0A开始，以10A/3s的速度往上加，当电压在420V时，调整峰值电流，保持电压在420V不变，做10~20分钟，由此制备出厚度为10~20μm的陶瓷膜层。

步骤S120，将上述经微弧氧化处理后的镁合金工件放入纯水中超声清洗。

具体在本实施方式中，经微弧氧化处理后的镁合金工件在纯水中的超声清洗时间为2~3分钟。

步骤S130，将超声清洗后的镁合金工件进行电泳处理，得到预定厚度的电泳漆膜。

具体在本实施方式中，将超声清洗后的镁合金工件进行阴极电泳处理，即以超声清洗后的镁合金工件作阴极，以不锈钢板作阳极，在对电解液搅拌的条件下，控制电泳工艺参数为：电泳电压200~220V，电泳时间1.5~3分钟，固化温度175~180摄氏度，固化时间30分钟，最终得到膜层厚度为10~25μm的电泳漆膜。

步骤S140，对电泳后的镁合金工件进行喷涂UV漆，得到预定厚度的油漆膜层。

具体在本实施方式中，对电泳后的镁合金工件喷涂透明UV漆，采用一般的喷涂工艺在无尘环境中进行喷涂，采用紫外光固化，固化时间2分钟，最终得到10~15μm的油漆膜层。

即通过复合表面处理方法对镁合金工件进行处理，在镁合金表面形成了陶瓷膜层、电泳漆层和油漆膜层的复合膜层，复合膜层的厚度为30~60微米，使得镁合金的耐腐蚀性能进一步增强，其复合膜层经中性盐雾试验分析，其耐腐蚀性可达1000小时以上，有效的解决了镁合金耐腐蚀性差的缺点。

一种镁合金手表壳，采用镁合金AZ91D压铸成型，且手表壳采用镁合金复合表面处理方法进行处理。具体在本实施方式中，镁合金AZ91D中重量百分比为：铝8.5~9.5%，锌0.45~0.90%，锰0.17~0.4%，硅≦0.05%，铜≦0.025%，镍0.001％，铁≦0.004，余量为镁。

实施例1

首先，按重量与体积比，用硅酸钠10g/L，氢氧化钾8g/L，氟化钾8g/L配制电解液，将待处理的镁合金工件置于电解液中进行微弧氧化处理，镁合金工件做阳极，不锈钢板做阴极，控制处理过程工艺采用手动恒流控制，输出脉数400HZ，脉宽200us，峰值电流从0A开始，以10A/3s的速度往上加，当电压在420V时，调整峰值电流，保持电压在420V不变，做10分钟。制备出膜厚在10μm的陶瓷膜层。

将经微弧氧化处理后的镁合金工件浸入纯水中，在用超声清洗2分钟。

将清洗后的镁合金工件进行阴极电泳，即以水洗后的镁合金工件作阴极，以不锈钢板作阳极，对电解液搅拌的条件下，控制工艺参数为：电泳电压：220V，电泳时间1.5分钟，固化温度：180度，固化时间：30分钟，得到膜层厚度为10μm的电泳漆膜。

最后，将电泳后的镁合金工件进行喷涂透明UV漆，按一般的喷涂工艺进行喷涂，采用紫外光固化，固化时间为2分钟，油漆膜层控制在10μm。

由此镁合金工件表面形成了厚度为30μm的陶瓷层、电泳漆层和油漆膜层的复合膜层。

实施例2

按重量与体积比，用硅酸钠15g/L，氢氧化钾12g/L，氟化钾12g/L配制电解液，将待处理的镁合金工件进行微弧氧化过程如实施例1，控制处理过程工艺参数为：输出脉数390HZ，脉宽200us，峰值电流从0A开始，以10A/3s的速度往上加，当电压在420V时，调整峰值电流，保持电压在420V不变，做15分钟，制备出膜厚在15μ陶瓷膜层。

将经微弧氧化处理后的镁合金工件浸入纯水中，在用超声清洗3分钟。

将清洗后的镁合金工件进行阴极电泳，即以水洗后的镁合金工件作阴极，以不锈钢板作阳极，对电解液搅拌的条件下，控制工艺参数为：电泳电压：200V，电泳时间2分钟，固化温度：175度，固化时间：30min，得到膜层厚度为20μm的电泳漆膜。

最后，将电泳后的镁合金工件进行喷涂透明UV漆，按一般的喷涂工艺进行喷涂，采用紫外光固化，固化时间为2分钟，油漆膜层控制在12μm。

由此镁合金工件表面形成了厚度为47μm的陶瓷层、电泳漆层和油漆膜层的复合膜层。

实施例3

按重量与体积比，用硅酸钠13g/L，氢氧化钾10g/L，氟化钾10g/L配制电解液。将待处理的镁合金工件进行微弧氧化过程如实施例1，控制处理过程工艺参数为：输出脉数380HZ，脉宽200us，峰值电流从0A开始，以10A/3s的速度往上加，当电压在420V时，调整峰值电流，保持电压在420V不变，做20分钟，制备出膜厚在20μ陶瓷膜层；

将清洗后的镁合金工件进行阴极电泳，即以水洗后的镁合金工件作阴极，以不锈钢板作阳极，对电解液搅拌的条件下，控制工艺参数为：电泳电压：210V，电泳时间3分钟，固化温度：180度，固化时间：30分钟，得到膜层厚度为25μm的电泳漆膜。

最后，将电泳后的镁合金工件进行喷涂透明UV漆，按一般的喷涂工艺进行喷涂，采用紫外光固化，固化时间为2分钟，油漆膜层控制在15μm。

由此镁合金工件表面形成了厚度为60μm的陶瓷层、电泳漆层和油漆膜层的复合膜层。

采用本发明的镁合金复合表面处理方法，首先进行微弧氧化处理，通过控制工艺参数，制备出一定要求的陶瓷膜层，经过超声波清洗后，进行电泳处理，电泳附着力好，使电泳漆与基体陶瓷层紧密结合。电泳处理后，再喷UV漆，使得镁合金耐腐蚀性能进一步增强，其复合膜层经中性盐雾试验分析，其耐腐蚀性可达1000小时以上，有效的解决了镁合金耐腐蚀性差的缺点。

而且采用本发明制备出的复合膜层，外观光滑，色泽符合标准，很好解决了镁合金难以“变色”的问题，可以将此镁合金用于手表壳制备镁合金手表壳，以及用于其他领域。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种镁合金复合表面处理方法，其特征在于，所述复合表面处理方法包括以下步骤：

对上述电泳后的镁合金工件进行喷紫外光固化油漆，得到预定厚度的油漆膜层。

2.根据权利要求1所述的镁合金复合表面处理方法，其特征在于，所述镁合金工件表面的陶瓷膜层的预定厚度为10~20微米。

3.根据权利要求1所述的镁合金复合表面处理方法，其特征在于，所述镁合金工件表面的电泳漆膜的预定厚度为10~25微米。

4.根据权利要求1所述的镁合金复合表面处理方法，其特征在于，所述镁合金工件表面的油漆膜层的预定厚度为10~15微米。

5.根据权利要求1所述的镁合金复合表面处理方法，其特征在于，所述电解液按重量与体积比包括10-15g/L的硅酸钠，8-12g/L的氢氧化钾，8-12g/L的氟化钾。

6.根据权利要求1所述的镁合金复合表面处理方法，其特征在于，所述将上述经微弧氧化处理后的镁合金工件放入纯水中进行超声清洗包括：

所述将上述经微弧氧化处理后的镁合金工件放入纯水中进行时间为2~3分钟的超声清洗。

7.根据权利要求1所述的镁合金复合表面处理方法，其特征在于，所述电泳处理的工艺参数包括：电压200~220伏，电泳时间1.5~3分钟，固化温度175~180摄氏度，固化时间30分钟。

8.根据权利要求1所述的镁合金复合表面处理方法，其特征在于，所述紫外光固化油漆为透明紫外光固化油漆。

9.一种镁合金手表壳，其特征在于，所述手表壳采用镁合金AZ91D压铸成型；

所述手表壳经过如权利要求1~8任意一项所述的镁合金复合表面处理方法。

10.根据权利要求9所述的镁合金手表壳，其特征在于，所述镁合金AZ91D中重量百分比为：铝8.5~9.5%，锌0.45~0.90%，锰0.17~0.4%，硅≦0.05%，铜0.025%，镍≦0.001％，铁≦0.004，余量为镁。