CN109023485B - 一种铝合金压铸件的表面处理方法 - Google Patents

一种铝合金压铸件的表面处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种铝合金压铸件的表面处理方法,包括:先对铝合金压铸件进行一定的预处理,将所述预处理后的铝合金压铸件作阴极置于包括阳离子环氧树脂组成液、色料浆和水的电沉积液中进行电沉积,以形成一层致密的电沉积膜;通过静电喷涂将塑粉均匀地喷涂在电沉积后的铝合金压铸件上,并经高温加热固化,形成坚硬的塑粉固化膜。所述表面处理方法通过各操作步骤的配合,可克服铝合金压铸件因硅含量高、组织疏松,以及内部气孔和表面砂眼等的存在导致在进行其它表面处理时产生表面缺陷的问题,还提高了铝合金压铸件的抗腐蚀性及抗紫外氧化性能,且使铝合金压铸件具有优异的抗盐雾性、耐季候性,能满足户外恶劣的环境使用要求。

Description

一种铝合金压铸件的表面处理方法
技术领域
本发明涉及铝合金压铸件的表面处理技术领域,具体涉及一种铝合金压铸件的表面处理方法。
背景技术
铝合金压铸件因质量轻、机械强度好、导电导热性好、压铸性等特性而广泛应用于电子、汽车、电机、通讯等领域。但是,铝合金压铸件具有固有的或不可避免的铸造缺陷,如易产生气孔、砂眼等,这会破坏压铸件的表面质量,造成良品率低,不利于其后续加工。因此,需要对铝合金压铸件进行一些表面处理。
为了克服铝合金铸件的表面缺陷,表面处理技术成为铝合金铸件使用中不可缺少的一环,阳极氧化处理是目前应用最广泛的表面处理技术,可在铝制品上形成一层氧化膜,以改善铝合金铸件的外观、增加耐蚀性、耐候性,防止其被氧化。但是,由于铝合金压铸件的多孔性及所含合金元素较多(如硅含量为6.5%-12%),在阳极氧化处理中,只有铝基体被氧化,因此经阳极氧化后的铝合金压铸件的表面呈多孔疏松状,难以形成致密的氧化膜,且合金元素的存在会使氧化膜的颜色不均匀、色泽不好,从而影响了其最终耐腐蚀性和耐候性能。
发明内容
鉴于此,本发明提供了一种特别适用于铝合金压铸件的表面处理方法,可以在铝合金压铸件的表面形成强防护作用,有效提高其耐腐蚀性、耐候性、耐抗盐雾性、抗紫外氧化性。
具体地,本发明提供了一种铝合金压铸件的表面处理方法,包括:
取铝合金压铸件,对其进行预处理得到预处理后的铝合金压铸件;
将所述预处理后的铝合金压铸件作为阴极置于装有电沉积液的电解槽中进行电沉积,以使所述铝合金压铸件表面形成一层电沉积膜,其中,所述电沉积液包括阳离子环氧树脂组成液、色料浆和水,其中,所述阳离子环氧树脂组成液由包括环氧树脂、乙氧基椰油烷基胺和第一有机溶剂的原料反应得到,所述色料浆包括颜料、有机锡化合物和第二有机溶剂;
通过静电喷涂将塑粉均匀地喷涂在经所述电沉积的铝合金压铸件的表面,之后将带有塑粉的铝合金压铸件置于固化炉中,加热至保温温度,保温预定时长,之后随炉冷却,形成塑粉固化膜,得到成品。
可选地,所述电沉积膜的厚度为10-25μm。
可选地,所述电沉积液包括以下质量分数的各组分:
环氧树脂:10%至25%,
乙氧基椰油烷基胺:0.1%至1%,
第一有机溶剂:1%至10%;
颜料:1%至10%,
有机锡化合物:1%至10%,
第二有机溶剂:10%至25%,
余量为水。
进一步可选地,所述电沉积液包括以下质量分数的各组分:
环氧树脂:10%至25%,
乙氧基椰油烷基胺:0.1%至1%,
5,8,11,13,16,19-六氧杂二十三烷:1%至10%;
炭黑:1%至10%,
二丁基氧化锡:1%至10%,
2-丁氧基乙醇:10%至25%,
余量为水。
可选地,在所述电沉积过程中,泳涂电压为60-250V,泳涂时间为60-180s,所述电沉积液的电导率为1000-1600μs/cm。
可选地,所述静电喷涂中,所述塑粉的喷粉量为70-120g/min;喷涂距离为100-150mm;供粉气压为2.5-3个标准大气压。
可选地,所述塑粉的静电喷涂包括第一遍喷涂和第二遍补喷,其中,所述第一遍喷涂的第一喷涂电压为80-100kV;所述第二遍补喷的第二喷涂电压为30-40kV。
可选地,所述保温温度为170-200℃,所述保温时长为10-30min。
可选地,所述塑粉固化膜的厚度为35-75m。
可选地,所述预处理依次包括打磨、喷砂、碱性除油除锈、磷化处理和钝化处理。
本发明提供的铝合金压铸件的表面处理方法,先对铝合金压铸件进行一定的预处理,再将所述预处理后的铝合金压铸件作阴极置于包括阳离子环氧树脂组成液、色料浆和水的电沉积液中进行电沉积,从而在其上形成一层致密的电沉积膜;之后通过静电喷涂将塑粉均匀地喷涂在电沉积后的铝合金压铸件上,并经高温加热固化,形成坚硬的塑粉固化膜。所述表面处理方法中通过以上各操作步骤之间的协同作用,可克服铝合金压铸件因含硅量高、组织疏松,以及内部气孔和表面砂眼等的存在导致对其进行其它表面处理时产生表面缺陷的问题,外表美观,还提高了处理后的铝合金压铸件的抗腐蚀性、及抗紫外氧化性能,且使其具有优异的抗盐雾性(目前测试抗盐雾满足200h)、耐季候性,能满足户外恶劣的环境使用要求。
本发明的优点将会在下面的说明书中部分阐明,一部分根据说明书是显而易见的,或者可以通过本发明实施例的实施而获知。
附图说明
图1为本发明一实施例中铝合金压铸件的表面处理方法的一种流程图;
图2为本发明实施例中电沉积过程的示意图。
具体实施方式
以下所述是本发明实施例的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明实施例原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
本发明实施例提供了一种铝合金压铸件的表面处理方法,包括:
取铝合金压铸件,对其进行预处理得到预处理后的铝合金压铸件;
将所述预处理后的铝合金压铸件作为阴极置于装有电沉积液的电解槽中进行电沉积以形成一电沉积膜,其中,所述电沉积液包括阳离子环氧树脂组成液、色料浆和水,其中,所述阳离子环氧树脂组成液由包括环氧树脂、乙氧基椰油烷基胺和第一有机溶剂的原料反应得到,所述色料浆包括颜料、有机锡化合物和第二有机溶剂;
通过静电喷涂将塑粉均匀地喷涂在经所述电沉积的铝合金压铸件的表面,之后将带有塑粉的铝合金压铸件置于固化炉中,加热至保温温度,保温预定时长,之后随炉冷却,使塑粉经熔化、流平、固化而形成塑粉固化膜,得到成品。
可选地,所述预处理依次包括打磨、喷砂、碱性除油除锈、磷化处理和钝化处理。
本发明中,所述喷砂处理可以去除铸件表面的锈质、毛刺等杂质。
可选地,所述喷砂处理中,以铸钢丸钢珠作为喷砂介质,所述喷砂介质的尺寸不超过75μm(200目)。
进一步地,所述喷砂处理中,喷砂机与铝合金压铸件的喷砂距离保持在280-320mm,喷砂压力在0.5MPa以下。
可选地,所述喷砂后,所述铝合金压铸件的表面达到SA2.5级。
可选地,所述碱性除油除锈是采用氢氧化钠溶液,在温度为50-70℃下进行。进一步地,所述碱性除油除锈的处理时间为10-30min。所用氢氧化钠溶液的浓度为15-25wt%。
本发明中,所述磷化处理可以给基体提供保护,在一定程度上防止基体被腐蚀,并为后续电沉积膜的形成打底,提高电沉积膜的附着力。可选地,所述磷化处理的温度为50-75℃,所述磷化处理的处理时间为5-20min。
可选地,经所述磷化处理形成的磷化膜的厚度为1-7g/m2
进一步地,所述磷化处理的磷化液包括铁、锰和锌中的至少一种元素的酸式磷酸盐与水。其中,所述磷化液的游离酸度与总酸度的比值为1:(10-15)。
可选地,在本发明一实施方式中,每1L的所述磷化液包括以下重量的各组分:磷酸二氢锰15-18g,磷酸二氢锌15-18g,磷酸锌55-63g,亚硝酸钠0.8-1.0g,硝酸镍0.8-1.6g,柠檬酸1-2g,十二烷基磺酸钠0-1g,余量为水。其中,磷酸二氢锰、磷酸二氢锌为成膜物质,磷酸锌作为活化剂;亚硝酸钠和硝酸镍作促进剂,柠檬酸作为络合剂,可有效降低磷化液絮沉。
可选地,所述钝化处理是在室温下将铝合金压铸件浸入铬酸盐溶液中1-5min。进一步地,所述铬酸盐溶液中,铬酸盐的浓度为5-30wt%。磷化后的所述钝化处理可以增加防锈能力,并提高表面光泽。
可选地,在所述碱性除油除锈、磷化处理和钝化处理的各步骤之间,还包括:用水洗涤。
例如,在本发明一实施方式中,在所述喷砂之后的预处理依次包括碱性除油除锈→超声波下热水洗→冷水洗→磷化→热水洗→钝化。进一步地,所述热水洗的温度为50-65℃,时长为1-5min。所述冷水洗可在流动的冷水下清洗1-3min。
经过上述预处理后,可以保证后续电沉积膜较好地附着在铝合金压铸件上。可选地,经上述预处理后,铝合金压铸件表面的膜层厚度不超过1.5μm。
可选地,所述电沉积膜的厚度为10-25μm。进一步优选为15-25μm。
可选地,在所述电沉积过程中,泳涂电压为60-250V,泳涂时间为60-180s,所述电沉积液的电导率为1000-1600μs/cm。
所述电沉积过程中,所用的阳极可采用不锈钢板或普通钢板等,但不限于此。
本发明中,所述环氧树脂与乙氧基椰油烷基胺在第一有机溶剂下反应得到含胺基的环氧树脂,即阳离子环氧树脂。乙氧基椰油烷基胺可以将阳离子基团-胺基引入到环氧树脂中以使环氧树脂阳离子化,乙氧基椰油烷基胺包含至少一个与环氧基反应的带活泼氢的阳离子化组分。
可选地,在将环氧树脂、乙氧基椰油烷基胺和第一有机溶剂进行混合一段时间后得到所述阳离子环氧树脂组成液之后,再加入所述色料浆混合,得到所述电沉积液。之后再对浸入所述电沉积液中的阳极和阴极通电。
当浸入所述电沉积液中的阳极和阴极通电后,当阴极和阳极通电后,在电解槽中发生水的电解,在阴极释放出OH-,在阳极释放出O2,电解方程式如下:阳极反应:2H2O→4H++O2+4e-;阴极反应:2H2O+2e-→2OH-+H2。在电场作用下,带正电的树脂阳离子(为方便理解起见,以R-NH3 +示意)及其包裹的颜料粒子向阴极移动,到达阴极后,与阴极附近析出的OH-发生反应:R-NH3 ++OH-→R-NH2+H2O,在电场的持续作用下,在阴极上沉积形成一致密的电沉积膜,克服了铝合金压铸件由于内部气孔和表面砂眼的存在,在对其进行其他表面处理时带来的无法完全封孔的问题,还在一定程度上提高了其抗腐蚀性。此外,电沉积膜中颜料的存在,还可赋予其着色、耐候、防锈等性质。
可选地,所述电沉积液包括以下质量分数的各组分:
环氧树脂:10%至25%,
乙氧基椰油烷基胺:0.1%至1%,
第一有机溶剂:1%至10%;
颜料:1%至10%,
有机锡化合物:1%至10%,
第二有机溶剂:10%至25%,
余量为水。
优选地,所述环氧树脂为聚氨酯改性的环氧树脂,例如可以为PPG公司的CL1WE-93-7263产品。
本发明中对上述颜料没有特殊的限制,可用颜料的实例包括:着色颜料,例如,氧化钛、碳黑和氧化铁红;体质颜料,例如粘土、云母、氧化钡、碳酸钙和二氧化硅;以及防锈颜料,例如钼磷酸铝、三聚磷酸铝和氧化锌(锌白)。
可选地,所述有机锡化合物选自二丁基氧化锡、二辛基氧化锡、二丁基二苯甲酸锡和二苯甲酸二丁基锡中的一种或多种。这样可提高所述电沉积膜的固化性。
本发明中对上述第一有机溶剂、第二有机溶剂的种类没有特别要求,只要能保证所述阳离子环氧树脂组成液及所述色料浆分别形成均一的物料体系即可。所述第一有机溶剂和第二有机溶剂的种类可以相同或不同,它们可以分别独立地选自烃类、酯类、酮类、酰胺类、醇类和醚醇类等,但不限于此。具体地,可以列举甲苯、二甲苯、环己烷、正己烷等烃类溶剂;乙酸乙酯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)等酯类溶剂;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁酮、环己酮等酮类溶剂;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类溶剂;甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、2-丁氧基乙醇等醇类溶剂;乙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚等醚醇类溶剂。
在本发明一实施方式中,所述电沉积液包括以下质量分数的各组分:
环氧树脂:10%至25%,
乙氧基椰油烷基胺:0.1%至1%,
5,8,11,13,16,19-六氧杂二十三烷:1%至10%;
炭黑:1%至10%,
二丁基氧化锡:1%至10%,
2-丁氧基乙醇:10%至25%,
余量为水。
本发明中,所述塑粉的静电喷涂过程如下:喷粉枪连接负极,工件接地(即接正极),塑粉可由供粉系统借助压缩空气气体送入喷粉枪,在喷粉枪前端加载有高压静电发生器产生的高压,由于电晕放电,在其附近产生密集的电荷,塑粉由喷粉枪的枪嘴喷出时,构成回路形成带电的塑粉粒子,它受静电力的作用,被吸到与其极性相反的工件上,随着工件上的塑粉增多,电荷积聚也越多,当达到一定厚度时,基于静电排斥作用,便不继续吸附,从而使整个工件获得一定厚度的粉末吸附层,然后粉末经熔融、流平、固化,即在工件表面形成坚硬的塑粉固化膜,从而可对铝合金压铸件起到高抗腐蚀,高耐磨性、高韧性和高抗季候性、高抗盐雾和抗紫外氧化的保护。
所述塑粉为本领域所公知,通常包括:树脂、填料、着色剂、固化剂、助剂(如催化剂)等。在本发明一实施方式中,所述塑粉为来自金丽彩公司的8E2212产品。
优选地,所述塑粉为环氧酚醛防腐型粉末涂料。这样由塑粉固化成的塑粉固化膜就可以既具有附着力好、抗碱性好的特点,还具有优良的耐酸性、耐溶剂、耐热、耐湿寒等耐候性。
可选地,所述静电喷涂中,所述塑粉的尺寸不超过80μm。塑粉最好在使用前过筛,以排除少量的细微杂质。
可选地,所述静电喷涂中,所述塑粉的喷粉量为70-120g/min;喷涂距离为100-150mm;供粉气压为2.5-3个标准大气压。
进一步地,所述塑粉的喷涂包括第一遍喷涂和第二遍补喷,其中,所述第一遍喷涂的第一喷涂电压为80-100kV;所述第二遍补喷的第二喷涂电压为30-40kV。通过这样的喷涂过程,可在所述电沉积膜均匀地形成粉末吸附层,甚至是在工件易产生静电屏蔽的位置,可起到高效的抗盐雾性和抗紫外氧化保护。
可选地,在塑粉的固化过程中,所述保温温度为170-200℃,所述保温时长为10-30min。
上述塑粉的固化可在固化炉中进行,加热的方式可以采用电加热、燃油加热、燃气加热、燃煤加热等。
可选地,所述塑粉固化膜的厚度为35-75μm。进一步优选为40-60μm。
可选地,经上述表面处理方法处理后的铝合金压铸件上的总膜层厚度为46-100μm。进一步优选为55-100μm。这样厚度的总膜层可赋予铝合金压铸件更好的抗盐雾性和抗紫外氧化性。
本发明提供的所述铝合金压铸件的表面处理方法中,通过预处理、电沉积、喷涂塑粉并固化等各操作步骤之间的协同作用,可克服铝合金压铸件因含硅量高、组织疏松,以及内部气孔和表面砂眼等的存在导致对其进行其它表面处理时产生表面缺陷的问题,外表美观,还提高了处理后的铝合金压铸件的抗腐蚀性、及抗紫外氧化性能,且使其具有优异的抗盐雾性(目前测试抗盐雾满足200h)、耐季候性,能满足户外恶劣的环境使用要求。
下面通过几个具体的例子来进一步说明本发明。
实施例1
参阅图1至图2,一种铝合金压铸件的表面处理方法,包括以下步骤:
(1)预处理:
以市售的A380材质铝合金压铸件作为工件,先对其进行砂纸打磨。将打磨后的铝合金压铸件进行喷砂处理,具体如下:采用喷砂机以200目的铸钢丸钢珠作为喷砂介质,控制距工件的喷射距离保持在300mm左右,喷砂覆盖率大于100%,喷砂压力在0.5MPa以下,以去除铸件的锈质、毛刺等杂质。喷砂后,所述铝合金压铸件的表面达到SA2.5级。
之后在温度为60℃左右的水蒸汽加热下,采用氢氧化钠溶液进行碱性化学除油除锈,时间为20min左右;然后在60℃左右的热水中进行超声波清洗,之后在流动的冷水中清洗1min。然后对工件进行磷化处理,具体如下:采用由Fe(H2PO4)2、Mn(H2PO4)2、Zn(H2PO4)2组成的酸性稀水溶液作为磷化液(其中,游离酸度与总酸度的比值为1:12),在62℃下进行磷化处理10min中,形成的磷化膜的厚度为5g/m2。之后再将工件在60℃左右的热水中进行热水清洗2min,然后在室温下将工件浸入浓度为20wt%的铬酸钾溶液中进行钝化2min,得到预处理后的铝合金压铸件。
(2)电沉积:
以不锈钢板作阳极,以经步骤(1)预处理后的铝合金压铸件作阴极,将它们置于放有电沉积液的电解槽中进行电沉积(如图2所示的示意图),直至在阴极表面形成一层厚度为20μm的致密电沉积膜;其中,所述电沉积液包括以下质量分数的各组分:环氧树脂(PPG公司的CL1WE-93-7263):20%,乙氧基椰油烷基胺:0.8%,5,8,11,13,16,19-六氧杂二十三烷:8%(以上三种构成阳离子环氧树脂组成液);炭黑:6%,二丁基氧化锡:4%,2-丁氧基乙醇:18%(以上三种构成色料浆),以及43.2%的水。注意在配制所述电沉积液的过程中,先加入阳离子环氧树脂组成液进行充分搅拌,之后再加入色料浆和水。
在所述电沉积过程中控制以下参数:泳涂电压为150V,泳涂时间为90s,槽液的电导率为1300μs/cm;槽液温度为28±1℃,槽液的pH值为6.4±0.3。
在电沉积完成后,从槽液中取出工件,并烘干。
(3)塑粉的喷涂和固化:
采用金丽彩公司的8E2212产品作为塑粉,在使用前过180目筛,以排除少量的细微杂质。将喷粉枪连接负极,将经上述步骤(2)处理的工件接地,将塑粉通过供粉系统借由压缩空气送入喷粉抢,通过静电喷涂将塑粉均匀地喷涂在电沉积后的铝合金压铸件的表面,注意在工件的表面进行两遍均匀的喷涂,形成一定厚度的塑粉吸附层。其中,喷涂过程的重要参数控制如下:塑粉的喷粉量为100g/min;喷涂距离为120mm;供粉气压为2.8个标准大气压。第一遍喷涂的第一喷涂电压为90kV;所述第二遍补喷的第二喷涂电压为35kV。
之后将带有塑粉吸附层的铝合金压铸件置于固化炉中,加热至185℃,保温15min,之后随炉冷却,塑粉经过熔化、流平、固化而形成厚度为50μm的塑粉固化膜,开炉取出处理后的成品。
实施例2
一种铝合金压铸件的表面处理方法,包括以下步骤:
取市售的A380材质铝合金压铸件作为工件,按与上述实施例1相同的方法进行步骤(1)的预处理;
(2)电沉积:
以不锈钢板作阳极,以经步骤(1)预处理后的铝合金压铸件作阴极,将它们置于放有电沉积液的电解槽中进行电沉积(如图1所示的简图),直至在阴极表面形成一层厚度为15μm的致密电沉积膜;其中,所述电沉积液包括以下质量分数的各组分:环氧树脂(PPG公司的CL1WE-93-7263):10%,乙氧基椰油烷基胺:0.1%,5,8,11,13,16,19-六氧杂二十三烷:4.9%(以上三种构成阳离子环氧树脂组成液);炭黑:8%,二丁基氧化锡:3%,2-丁氧基乙醇:20%(以上三种构成色料浆),以及54%的水。
在所述电沉积过程中控制以下参数:泳涂电压为80V,泳涂时间为60s,槽液的电导率为1200μs/cm;槽液温度为28±1℃,槽液的pH值为6.4±0.3。
在电沉积完成后,从槽液中取出工件,并烘干。
(3)塑粉的喷涂和固化:
采用金丽彩公司的8E2212产品作为塑粉,在使用前过180目筛,以排除少量的细微杂质。将喷粉枪连接负极,将经上述步骤(2)处理的工件接地,将塑粉通过供粉系统借由压缩空气送入喷粉抢,通过静电喷涂将塑粉均匀地喷涂在电沉积后的铝合金压铸件的表面,注意在工件的表面进行两遍均匀的喷涂,形成一定厚度的塑粉吸附层。其中,喷涂过程的重要参数控制如下:塑粉的喷粉量为70g/min;喷涂距离为150mm;供粉气压为3个标准大气压。第一遍喷涂的第一喷涂电压为80kV;所述第二遍补喷的第二喷涂电压为30kV。
之后将带有塑粉吸附层的铝合金压铸件置于固化炉中,加热至190℃,保温12min,之后随炉冷却,塑粉经过熔化、流平、固化而形成厚度为40μm的塑粉固化膜,开炉取出处理后的成品。
实施例3
一种铝合金压铸件的表面处理方法,包括以下步骤:
取市售的A380材质铝合金压铸件作为工件,按与上述实施例1相同的方法进行步骤(1)的预处理;
(2)电沉积:
以不锈钢板作阳极,以经步骤(1)预处理后的铝合金压铸件作阴极,将它们置于放有电沉积液的电解槽中进行电沉积(如图1所示的简图),直至在阴极表面形成一层厚度为25μm的致密电沉积膜;其中,所述电沉积液包括以下质量分数的各组分:环氧树脂(PPG公司的CL1WE-93-7263):18%,乙氧基椰油烷基胺:0.5%,5%的5,8,11,13,16,19-六氧杂二十三烷和4%的乙二醇单甲醚(以上四种构成阳离子环氧树脂组成液);5%的炭黑和1%的硅酸铝:二丁基氧化锡:2%,2-丁氧基乙醇:20%(以上四种构成色料浆),以及45.5%的水。
在所述电沉积过程中控制以下参数:泳涂电压为200V,泳涂时间为180s,槽液的电导率为1600μs/cm;槽液温度为28±1℃,槽液的pH值为6.4±0.3。
在电沉积完成后,从槽液中取出工件,并烘干。
(3)塑粉的喷涂和固化:
采用金丽彩公司的8E2212产品作为塑粉,在使用前过180目筛,以排除少量的细微杂质。将喷粉枪连接负极,将经上述步骤(2)处理的工件接地,将塑粉通过供粉系统借由压缩空气送入喷粉抢,通过静电喷涂将塑粉均匀地喷涂在电沉积后的铝合金压铸件的表面,注意在工件的表面进行两遍均匀的喷涂,形成一定厚度的塑粉吸附层。其中,喷涂过程的重要参数控制如下:塑粉的喷粉量为120g/min;喷涂距离为100mm;供粉气压为2.5个标准大气压。第一遍喷涂的第一喷涂电压为100kV;所述第二遍补喷的第二喷涂电压为40kV。
之后将带有塑粉吸附层的铝合金压铸件置于固化炉中,加热至170℃,保温20min,之后随炉冷却,塑粉经过熔化、流平、固化而形成厚度为70μm的塑粉固化膜,开炉取出处理后的成品。
测试部分:
对上述各实施例的成品进行以下检测项目。
表1检测项目
序号 检测项目 测试方法
1 外观 目测
2 颜色 目测(ΔE<1)
3 光泽度(°) GB/T 9754-88
4 铅笔硬度(B) GB/T 6739-86
5 附着力(级) GB/T9286-88
从表1可以看出,经本发明的方法处理后的铝合金压铸件,成哑黑状,外表美观,表面色调均匀一致,无颗粒、针孔、气泡、皱纹;光泽度高,≥60°;铅笔硬度高,可达4B;附着力较好,附着力(级)为1级,符合<2级的标准。
此外,对上述各实施例的成品进行中性盐雾测试和抗紫外线老化测试。具体方法如下。
中性盐雾试验:在特定的试验箱(如电镀设备)内,将含有(5±0.5)%氯化钠、pH值为6.5~7.2的盐水通过喷雾装置进行喷雾,让盐雾沉降到待测试验件上,经过一定时间观察其表面腐蚀状态。试验箱的温度要求在(35±2)℃,湿度大于95%,降雾量为1~2mL/(h·cm2),喷嘴压力为78.5~137.3kPa(0.8~1.4kgf/cm2)。
抗紫外线老化测试(抗UV测试):试验箱采用荧光紫外灯作为光源,通过模拟自然阳光中的紫外辐射和冷凝,对材料进行加速耐候性试验,以获得材料耐候性的结果。具体试验过程如下:将试验箱先在70±3℃的温度下采用310nm的紫外光以0.44W/m2的辐射强度照射待测试验件8小时,再向试验箱喷洒冷凝水以在50±3℃的温度下采用310nm的紫外光以0.44W/m2的辐射强度照射4小时。不断重复上述过程,观察待测试验件的变化情况。
结果发现,本发明各实施例的成品能耐中性盐雾测试200小时而不生锈、不起泡、不脱层,能抗UV测试1000小时而不褪色,这说明经过本发明的表面处理方法进行处理后,铝合金压铸件的抗腐蚀性、耐盐雾性、抗UV氧化性均较好,可以满足户外恶劣的环境使用要求。
需要说明的是,根据上述说明书的揭示和和阐述,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些等同修改和变更也应当在本发明的权利要求的保护范围之内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种铝合金压铸件的表面处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
取铝合金压铸件,对其进行预处理得到预处理后的铝合金压铸件;
将所述预处理后的铝合金压铸件作为阴极置于装有电沉积液的电解槽中进行电沉积,以使所述铝合金压铸件表面形成一层电沉积膜,其中,所述电沉积液包括阳离子环氧树脂组成液、色料浆和水,其中,所述阳离子环氧树脂组成液由包括环氧树脂、乙氧基椰油烷基胺和第一有机溶剂的原料反应得到,所述色料浆包括颜料、有机锡化合物和第二有机溶剂;
通过静电喷涂将塑粉均匀地喷涂在经所述电沉积的铝合金压铸件的表面,之后将带有塑粉的铝合金压铸件置于固化炉中,加热至保温温度,保温预定时长,之后随炉冷却,形成塑粉固化膜,得到成品;
其中,所述电沉积液包括以下质量分数的各组分:
环氧树脂:10%至25%,
乙氧基椰油烷基胺:0.1%至1%,
第一有机溶剂:1%至10%;
颜料:1%至10%,所述颜料为炭黑;
有机锡化合物:1%至10%,
第二有机溶剂:10%至25%,
余量为水。
2.如权利要求1所述的表面处理方法,其特征在于,所述电沉积膜的厚度为10-25μm。
3.如权利要求1所述的表面处理方法,其特征在于,所述电沉积液包括以下质量分数的各组分:
环氧树脂:10%至25%,
乙氧基椰油烷基胺:0.1%至1%,
5,8,11,13,16,19-六氧杂二十三烷:1%至10%;
炭黑:1%至10%,
二丁基氧化锡:1%至10%,
2-丁氧基乙醇:10%至25%,
余量为水。
4.如权利要求1所述的表面处理方法,其特征在于,在所述电沉积过程中,泳涂电压为60-250V,泳涂时间为60-180s,所述电沉积液的电导率为1000-1600μs/cm。
5.如权利要求1所述的表面处理方法,其特征在于,所述静电喷涂中,所述塑粉的喷粉量为70-120g/min;喷涂距离为100-150mm;供粉气压为2.5-3个标准大气压。
6.如权利要求5所述的表面处理方法,其特征在于,所述塑粉的静电喷涂包括第一遍喷涂和第二遍补喷,其中,所述第一遍喷涂的第一喷涂电压为80-100kV;所述第二遍补喷的第二喷涂电压为30-40kV。
7.如权利要求1所述的表面处理方法,其特征在于,所述保温温度为170-200℃,所述保温时长为10-30min。
8.如权利要求7所述的表面处理方法,其特征在于,所述塑粉固化膜的厚度为35-75μm。
9.如权利要求1所述的表面处理方法,其特征在于,所述预处理依次包括打磨、喷砂、碱性除油除锈、磷化处理和钝化处理。
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