CN105887153B - 尺寸精密且零件表面粗糙度为Ra≤0.8零件的局部瓷质阳极化方法 - Google Patents

尺寸精密且零件表面粗糙度为Ra≤0.8零件的局部瓷质阳极化方法 Download PDF

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Abstract

提供一种尺寸精密且零件表面粗糙度为Ra≤0.8零件的局部瓷质阳极化方法，选用室温固化可剥漆(SBQ‑1)涂覆零件表面不需氧化部位，并通过基体表面预处理方法，提高零件不需氧化部位保护层与基体的结合力，解决了保护层脱落、局部渗镀的技术难题，既能保证零件配合精度和良好的电气性能，也能实现零件的防护和装饰要求，同时降低劳动强度和生产成本，适用于大批量生产。

Description

尺寸精密且零件表面粗糙度为Ra≤0.8零件的局部瓷质阳极 化方法
技术领域
本发明属化工技术领域，具体涉及一种尺寸精密且高光度零件的局部瓷质阳极化方法，特别适用于尺寸精密、高光度、不适宜进行二次机械加工的陀螺框架类零件局部瓷质阳极化处理。
背景技术
目前，国内铝及铝合金的瓷质阳极化是在以草酸盐为主的溶液中进行阳极氧化获得的膜层，膜层均匀、光滑、类似瓷釉和搪瓷色泽的装饰外观，其膜层由于具有高的耐蚀性、耐热性、韧性、电绝缘性，而广泛应用于航空、航天、医疗、仪器仪表、电子设备等领域，用于精密仪器、仪表零件的防护，也可用不改变表面粗糙度和尺寸精度，又要求表面具有硬度和电绝缘性的零件。随着新品研发的需求，航天控制力矩陀螺框架组件以及飞机、小型控制力矩陀螺系统的结构件插座架、底座等零件的定位或配合面，在保证原有精度、光度和电气性能的前提下，对零件还有一定的装饰、防护要求。目前采用的是表面处理后进行二次精加工的常规工艺方法。由于瓷质阳极化膜层的特殊性(膜层厚度：5～7μm,HV硬度：250～300)，后续精加工不仅劳动强度大，并且由于二次装夹，对配合或定位面的加工精度会有一定的影响，加工过程中甚至还会对膜层造成污染，尤其对于带有曲面加工的零件，更是无法保证产品的使用要求，因此有必要提出改进。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种尺寸精密且零件表面粗糙度为Ra≤0.8零件的局部瓷质阳极化方法，选用室温固化可剥漆(SBQ-1)涂覆零件表面不需氧化部位，并通过基体表面预处理方法，提高零件不需氧化部位保护层与基体的结合力，解决了保护层脱落、局部渗镀的技术难题，既能保证零件配合精度和良好的电气性能，也能实现零件的防护和装饰要求，同时降低劳动强度和生产成本，适用于大批量生产。
本发明采用的技术方案：尺寸精密且零件表面粗糙度为Ra≤0.8零件的局部瓷质阳极化方法，包含下述步骤：
1)除油处理：用汽油或酒精对零件表面进行除油处理；
2)基体表面预处理：将零件浸入阿诺丁溶液中(5～10)min,改善基体表面与保护涂层的粘附能力；
3)加温干燥：将零件放入烘箱加温至(50～60)℃，保温30min后取出；
4)涂覆保护层：将零件不需要保护地方涂刷室温固化可剥漆(4～6)遍，室温下停放24h至零件干燥；
5)对零件需保护部位刻形并清洁多余漆层；
6)用汽油或酒精对零件需要保护部位再次进行除油处理；
7)瓷质阳极化处理；
8)将瓷质阳极化处理后零件上的漆层去掉；
9)干燥：用流动冷水清洗零件，再用温度(85～100)℃蒸馏水封闭处理(25～30)min，最后用压缩空气吹干，在(100～120)℃下烘干30min。
上述步骤7)中，瓷质阳极化处理时，配制瓷质阳极化溶液如下：
上述pH值用草酸和氢氧化钾进行调整；将配制好的溶液加热至(20～30)℃，保温(20～30)min,零件入槽时电流密度为1A/dm2，然后以(2～3)A/dm2电流密度阶梯式升高电压，(2～3)min内达到电压(90～100)V，最后恒压阳极化(40～60)min。
本发明与现有技术相比的优点：
1、为提高零件不需氧化处保护层的结合力，在零件氧化前先进行基体表面预处理，改善基体材料与保护层的粘附能力；
2、对于具有平面、曲面、内孔、型腔表面以及异形面的精密尺寸、高光度零件，在零件不需要保护处涂覆室温固化可剥漆(SBQ-1)，提高零件不需氧化部位保护层与基体材料的结合力，解决了零件表面保护层脱落、局部渗镀的技术难题，可满足零件局部保护的苛刻条件。
具体实施方式
下面描述本发明的一种实施例。
尺寸精密且零件表面粗糙度为Ra≤0.8零件的局部瓷质阳极化方法，包含下述步骤：
1)除油处理：用汽油对零件表面进行除油处理；
2)基体表面预处理：将零件浸入阿诺丁溶液(浓度1％～3％)中(5～10)min,改善基体表面与保护涂层的粘附能力；
3)加温干燥：将零件放入烘箱加温至(50～60)℃，保温30min后取出；
4)涂覆保护层：将零件不需要保护地方涂刷室温固化可剥漆(4～6)遍，室温下停放至零件干燥；
5)对零件需保护部位刻形并清洁多余漆层；
6)用汽油或酒精对零件需要保护部位再次进行除油处理；
7)瓷质阳极化处理，配制瓷质阳极化溶液如下：
上述pH值用草酸和氢氧化钾进行调整；将配制好的溶液加热至(20～30)℃，保温(20～30)min,零件入槽时电流密度为1A/dm2，然后以(2～3)A/dm2电流密度阶梯式升高电压，(2～3)min内达到电压90～100V，最后恒压阳极化(40～60)min。
8)将瓷质阳极化处理后零件上的漆层去掉；
9)干燥：用流动冷水清洗零件，再用温度(85～100)℃蒸馏水封闭处理洗(25～30)min，最后用压缩空气吹干，在(100～120)℃下烘干30min。
由于该工艺规定零件的成膜电压高达100V,槽液pH呈强酸性，pH值为(1.5～2.5)，保护材料既要耐受高电压，还需要耐强酸性腐蚀介质。而高光度零件表面粗糙度一般均为Ra≤0.8，有的零件的基准和配合面的粗糙度甚至达到了零件Ra0.1～0.2，零件表面光滑、平整，对于涂覆部位面积较小的光滑圆柱面、异形面，由于微观接触面积小，导致保护层与基体材料的粘附力降低，需要采取措施提高保护材料与零件基体的结合力。申请人通过大量试验，选用一种室温固化可剥漆(SBQ-1)，并通过基体表面预处理方法，提高零件不需氧化部位保护层与基体材料的结合力，解决了保护层脱落、局部渗镀的技术难题，可以满足零件局部保护的苛刻条件。同时可剥漆的清除效率高，无需有机溶剂清洗，进一步提高了该工艺的环保性和生产效率。
该工艺小批量试验应用于北京航天某研究院的机电产品中，并成功搭载在神九卫星帆板系统上，经多批次生产验证，合格率达100％，质量非常稳定，具有较大的推广应用价值。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (2)

1.尺寸精密且零件表面粗糙度为Ra≤0.8零件的局部瓷质阳极化方法，其特征在于包含下述步骤：
1)除油处理：用汽油对零件表面进行除油处理；
2)基体表面预处理：将零件浸入浓度1％～3％阿诺丁溶液中5～10min,改善基体表面与保护涂层的粘附能力；
3)加温干燥：将零件放入烘箱加温至50～60℃，保温30min后取出；
4)涂覆保护层：将零件不需要保护地方涂刷室温固化可剥漆SBQ-1 4～6遍，室温下停放24h至零件干燥；
5)对零件需保护部位刻形并清洁多余漆层；
6)用汽油或酒精对零件需要保护部位再次进行除油处理；
7)瓷质阳极化处理；
8)将瓷质阳极化处理后零件上的漆层去掉；
9)干燥：用流动冷水清洗零件，再用温度85～100℃蒸馏水封闭处理25～30min，最后用压缩空气吹干，在100～120℃下烘干30min。
2.根据权利要求1所述的尺寸精密且零件表面粗糙度为Ra≤0.8零件的局部瓷质阳极化方法，其特征在于：上述步骤7)中，瓷质阳极化处理时，配制瓷质阳极化溶液如下：
上述pH值用草酸和氢氧化钾进行调整；将配制好的溶液加热至20～30℃，保温20-30min,零件入槽时电流密度为1A/dm2，然后以2～3A/dm2电流密度阶梯式升高电压，2～3min内达到电压90～100V，最后恒压阳极化40～60min。
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