CN105109274A - 一种汽车轮毂及轮毂制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于车辆轮毂领域，具体为一种汽车轮毂及轮毂制备方法，所述轮毂包括轮毂本体和轮毂本体外包层，所述轮毂本体的材质为硬铝合金或超硬铝合金；所述本体的外包层的材质为形状记忆合金，其采用复合层的方式提高轮毂的抗冲击性能，并使得轮毂受到冲击后能自动恢复原形，提高轮毂的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于车辆轮毂领域，具体为一种汽车轮毂及轮毂制备方法。
技术背景
轮毂作为和路面最亲密接触的部件，车轮无疑是车身上的易损件，而轮毂又是车轮中价值含量最高的部件。但是遇到强烈外力冲击时也会变形。通常汽车轮毂的损坏，均由外力作用产生，如磨损、断裂、缺口、腐蚀、凹陷、扭曲、变形等，此类问题会严重影响到车辆的行车安全。现有轮毂主要为钢制品或铝制品，其中钢制轮毂在你过一些坑包及上马路牙子时，在轮毂受到冲击后会产生微小的变形现象，长时间如此后此处会形成明显的变形，导致车在行驶中左右摇摆；铝制轮毂是由铝分子结构来决定它的使用寿命的，换句话说，铝制轮毂的缓冲性比较好，质量较钢制轮毂要小，因此在受到外力冲击时受力就会相对小，因此使用寿命相对长。
但不论是钢制轮毂还是铝制轮毂，都会面临因撞击而损坏的现象，在轮毂损坏后，一般4S店都建议车主更换新的轮毂，以确保行车安全，毕竟轮胎出现问题待来的交通事故大多较为严重。二更换一个轮毂需要至少100元，成本较高。现有技术也有对轮毂进行维修，维修范围主要包括一是轮毂边缘刮擦损坏，这是一种最常见的轮毂损坏，主要因为当汽车轮毂贴着马路边缘转动时就很容易被擦伤。二是轮毂边缘撞击损坏，当轮毂不小心受到硬物撞击时，就容易造成边缘断裂。三是轮毂边缘缺口，当坚硬的轮毂受到石块或其他坚硬物体的猛烈撞击时，通常会把轮毂的边缘撞成缺口。四是轮毂断裂，还有轮毂扭曲、变形，当汽车受到强烈碰撞或撞击到硬物时，容易造成轮毂轮缘弯曲、变形等。但轮毂的维修要根据轮毂的损害程度而定，只要不伤及轮毂的结构，也是能够通过相关技术进行修复的。但这种修复也需要花费大量的时间与金钱，而且安全性能得不到保证。
而现在没有一种方法能使轮毂被撞击后不容易变形，或者变形后能够容易维修的措施。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车用轮毂及其轮毂制备方法。其采用复合层的方式提高轮毂的抗冲击性能，并使得轮毂受到冲击后能自动回复原形，提高轮毂的使用寿命。
一种汽车轮毂，所述轮毂包括轮毂本体和轮毂本体外包层，所述轮毂本体的材质为硬铝合金或超硬铝合金；所述本体的外包层的材质为形状记忆合金。
作为本发明的优选的技术方案，所述轮毂本体外包层的厚度为5mm-18mm。
作为本发明的优选的技术方案，所述轮毂本体的外表面涂覆有一层防腐涂层。
本发明的另一目的是提供所述轮毂的制备方法，包括如下步骤：采用半固态金属成形技术成型轮毂本体；在轮毂本体上涂覆一层防腐涂层；采用熔铸或者激光熔融的方法将形状记忆合金包覆于轮毂本体的外层，形成轮毂的外包层。
作为本发明的优选的技术方案，在轮毂本体外表面涂覆一层防腐涂层后还涂覆有耐高温涂层。
作为本发明的优选的技术方案，所述耐高温涂层的厚度为0.001mm-0.005mm。
作为本发明的优选的技术方案，所述防腐涂层的厚度为0.001mm-0.01mm。
作为本发明的优选的技术方案，所述采用半固态金属成形技术成型轮毂本体，可在半固态成型的过程中加入粒径为1um-0.1mm的轮毂本体金属粉。
本发明的有益效果：
（1）本发明通过将轮毂设置为复合层，复合层内部为轮毂本体，外部为轮毂本体的外包层，本体采用质轻且综合性能最佳的铝制合金，外包层采用形状记忆合金，在轮毂收到摩擦或撞击时，轮毂本体的外包层会优先变形，同时在一定程度上降低轮毂本体受到的外力作用，轮毂本体的外包层保护了轮毂本体；
（2）轮毂本体采用硬质铝合金或超硬质铝合金，其材料本省具备质轻、高硬度的特点，在应用与轮毂上提高轮毂的抗冲击性能；
（3）在制备的轮毂的过程中，为了避免硬质铝合金所制备的轮毂本体遭受腐蚀，可在轮毂本体成型后涂覆一层防腐涂层，而在对轮毂本体进行外包层的制备过程中，防腐涂层将挥发，不会影响到轮毂本身的性能；在采用超硬质铝合金制备轮毂本体时，因超硬质铝合金抗腐蚀性能差，为了使其具备耐腐蚀性能，可在防腐涂层外表面涂覆一层耐高温涂层。
具体实施方式
实施例1
一种汽车轮毂，所述轮毂包括轮毂本体和轮毂本体外包层，所述轮毂本体的材质为硬铝合金；所述本体的外包层的材质为单程形状记忆合金。
所述轮毂的制备方法包括如下步骤：将硬质铝合金以半固态金属成形技术成型轮毂本体，在半固态熔融的过程中也可以加入粒径1um的硬铝合金粉末，促进硬铝合金在熔融过程中形成半固态物质，使其性能更佳；为了防护硬铝合金可在进行外包单程形状记忆合金时不会被腐蚀在轮毂本体上涂覆一层0.001mm厚的环氧防腐涂料；最后采用熔铸的方式，以硬质铝合金所制备的本体为熔铸模具的芯膜，将单程形状记忆合金浇注并包覆于轮毂本体，形成5mm厚的轮毂的外包层。在这里为了提高轮毂本体的耐高温特性，可在轮毂本体涂覆一层0.01mm厚的环氧防腐涂层后再涂覆一层0.002mm的有机硅耐高温涂料。
实施效果：轮毂的屈服强度达到240MPa。
实施例2
一种汽车轮毂，所述轮毂包括轮毂本体和轮毂本体外包层，所述轮毂本体的材质为超硬铝合金；所述本体的外包层的材质为全程形状记忆合金。
所述轮毂的制备方法包括如下步骤：将超硬铝合金采用半固态金属成形技术成型轮毂本体，待轮毂本体成型后采用激光熔融方式将单程形状记忆合金包覆于轮毂本体外层，形成8mm厚的轮毂本体外包层，其中全程形状记忆合金粉是以每层20mm的厚度铺层，并被扫描电流140A，激光频率12Hz，扫描间距0.25mm，脉冲宽度5.0ms的激光脉冲熔融。
实施效果：轮毂的屈服强度达到165MPa。
实施例3
一种汽车轮毂，所述轮毂包括轮毂本体和轮毂本体外包层，所述轮毂本体的材质为超硬铝合金；所述本体的外包层的材质为单程形状记忆合金。
所述轮毂的制备方法包括如下步骤：将超硬铝合金采用半固态金属成形技术成型轮毂本体，待轮毂本体成型后，在轮毂本体上涂覆一层0.01mm厚的金属防腐涂料，并涂覆一层0.005mm厚的有机硅耐高温涂料；采用激光熔融的方法将单程形状记忆合金包覆于轮毂本体的外层，形成6mm厚的轮毂本体外包层；其中单程形状记忆合金粉是以每层10mm的厚度铺层，并被扫描电流150A，激光频率13Hz，扫描间距0.118mm，脉冲宽度4.0ms的激光脉冲熔融，形成轮毂的外包层。
实施效果：轮毂的屈服强度达到220MPa。
实施例4
一种汽车轮毂，所述轮毂包括轮毂本体和轮毂本体外包层，所述轮毂本体的材质为硬铝合金；所述本体的外包层的材质为双程形状记忆合金。
所述轮毂的制备方法包括如下步骤：将硬铝合金采用半固态金属成形技术成型轮毂本体，在半固态成型的过程中加入粒径为20um的硬铝合金粉，待轮毂本体成型后，在轮毂本体上涂覆一层0.005mm后的金属防腐涂料，并涂覆一层0.0025mm的XZ-T001耐高温涂料（合肥翔正化学科技有限公司）；采用激光熔融的方法将单程形状记忆合金包覆于轮毂本体的外层，形成7mm厚的轮毂本体外包层，其中单程形状记忆合金粉是以每层16mm的厚度铺层，并被扫描电流200A，激光频率10Hz，扫描间距0.18mm，脉冲宽度4.0ms的激光脉冲熔融.形成轮毂的外包层。
实施效果：轮毂的屈服强度达到200MPa。
实施例5
一种汽车轮毂，所述轮毂包括轮毂本体和轮毂本体外包层，所述轮毂本体的材质为超硬铝合金；所述本体的外包层的材质为单程形状记忆合金。
所述轮毂的制备方法包括如下步骤：将超硬铝合金以半固态金属成形技术成型轮毂本体，在半固态熔融的过程中也可以加入粒径0.1mm的超硬铝合金粉末，促进超硬铝合金在熔融过程中形成半固态物质，使其性能更佳；为了防护超硬铝合金可在进行外包单程形状记忆合金时不会被腐蚀在轮毂本体上涂覆一层0.003mm后的环氧防腐涂料；最后采用熔铸的方式，以硬质铝合金所制备的本体为熔铸模具的芯膜，将单程形状记忆合金浇注并包覆于轮毂本体，形成形成18mm厚的轮毂本体外包层。在这里为了提高轮毂本体的耐高温特性，可在轮毂本体涂覆一层0.003mm厚的环氧防腐涂层后再涂覆一层0.002mm的有机硅耐高温涂料。
实施效果：轮毂的屈服强度达到250MPa。
实施例6
一种汽车轮毂，所述轮毂包括轮毂本体和轮毂本体外包层，所述轮毂本体的材质为超硬铝合金；所述本体的外包层的材质为单程形状记忆合金。
所述轮毂的制备方法包括如下步骤：将超硬铝合金以半固态金属成形技术成型轮毂本体，在半固态熔融的过程中也可以加入粒径10um的超硬铝合金粉末，促进超硬铝合金在熔融过程中形成半固态物质，使其性能更佳；最后采用熔铸的方式，以超硬铝合金所制备的本体为熔铸模具的芯膜，将单程形状记忆合金浇注并包覆于轮毂本体，形成形成18mm厚的轮毂本体外包层。在这里为了提高轮毂本体的耐高温特性，可在轮毂本体涂覆一层0.01mm厚的环氧防腐涂层后再涂覆一层0.002mm的有机硅耐高温涂料。
实施效果：轮毂的屈服强度达到260MPa。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (8)
1.一种汽车轮毂，所述轮毂包括轮毂本体和轮毂本体外包层，其特征在于：所述轮毂本体的材质为硬铝合金或超硬铝合金；所述本体的外包层的材质为形状记忆合金。
2.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂，其特征在于：所述轮毂本体外包层的厚度为5mm-18mm。
3.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂，其特征在于：轮毂本体的外表面涂覆有防腐涂层。
4.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：采用半固态金属成形技术成型轮毂本体；在轮毂本体上涂覆防腐涂层；采用熔铸或者激光熔融的方法将形状记忆合金包覆于轮毂本体的外层，形成轮毂的外包层。
5.根据权利要求4所述的一种汽车轮毂，其特征在于：在轮毂本体外表面涂覆一层防腐涂层后还涂覆有耐高温涂层。
6.根据权利要求5所述的一种汽车轮毂，其特征在于：所述耐高温涂层的厚度为0.001mm-0.005mm。
7.根据权利要求4所述的一种汽车轮毂，其特征在于：所述防腐涂层的厚度为0.001mm-0.01mm。
8.根据权利要求4所述的一种汽车轮毂，其特征在于：所述采用半固态金属成形技术成型轮毂本体，可在半固态成型的过程中加入1um-01.mm的轮毂本体金属粉。
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