CN114351208A - 一种汽车配件的表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明申请公开了一种汽车配件表面处理方法，它包括以下步骤：1）喷砂处理；2）皂化；3）微弧氧化处理；4）阳极氧化；5）着色；6）封孔处理。本发明的汽车配件的表面处理方法便于操作，经本发明工艺处理后的汽车配件表面硬度高、耐腐蚀、耐氧化、耐磨损、耐抗击，防锈性能好，耐温度变化性好，服役寿命长，能够带来很好的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于汽车零配件生产技术领域，具体讲是一种汽车配件的表面处理方法。
背景技术
汽车配件是构成汽车的零件和配件，比如有发动机配件、制动系配件、转向系配件、行走系配件、电器仪表系配件、汽车灯具、汽车座椅、车身等。这些配件中大部分为金属板材，而金属板材普遍存在着腐蚀问题。腐蚀不仅破坏汽车的外观，还直接影响汽车的使用寿命，同时带来了环境的污染，事故的发生以及材料和能源的浪费。为此，汽车配件的出厂都需经过金属表面处理，汽车常用的表面处理方式有：电化学处理（电镀和阳极氧化）；涂装（喷涂、电泳）；化学处理（磷化、钝化、发黑）；热处理（热浸镀、热喷涂、热烫印、化学热处理等）；真空法（蒸发镀、溅射镀、离子镀等）。每种处理方法都各有利弊，应用时应当综合考虑，比如材料成本、生产工序、加工时间、处理效果、环境污染等等。现有工艺处理汽车配件后，表面有裂纹，着色不均匀不持久，耐腐蚀抗磨损性能欠佳。上述问题，亟待解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种的汽车配件的表面处理方法，得到的汽车配件表面无裂纹、着色均匀持久、抗磨损耐腐蚀。
本发明的技术解决方案如下：一种汽车配件的表面处理方法，它包括以下步骤：
1)喷砂处理：采用压缩空气为动力，将喷料喷射到汽车配件的表面，使其表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度；
2) 皂化：将喷砂处理过的汽车配件放入肥皂水溶液，25~35℃浸泡2~4h，形成一层硬脂酸铁薄膜；
3) 微弧氧化处理：将汽车配件放入电解液中，以交直流重叠波形恒定电流模式进行微弧氧化处理，形成微弧氧化膜；所述电解液由以下重量份数比例的组分组成：氢氧化钾1~3份、偏硅酸钠2~4份、磷酸三钠3~5份；
4)阳极氧化：经处理后的铝合金基材作为阳极，放入150 ~200g/L的硫酸中，并以铅板作为阴极，接通电源在-15~15℃条件下进行阳极氧化，氧化过程中控制电压从起始电压逐渐上升至终止电压后，断开电源，氧化结束，形成阳极氧化膜；
5) 着色：将阳极氧化后的汽车配件放入70~90℃的着色溶液中，浸泡15~20分钟，水洗，形成着色层；所述着色溶液由以下重量份数比例的组分组成：重铬酸钾8~12份、碳酸钠10~30份、红藻提取物1~2份、水100份；
6)封孔处理：将经阳极氧化处理后的工件在封孔剂中进行封孔处理，烘干，即完成汽车配件的表面处理；所述封孔剂由以下重量份数比例的组分组成：醋酸镍10~20份、粉煤灰3~5份、月桂酸咪唑啉两性表面活性剂2~5份、冰醋酸1~3份、水100份。
优选地，所述步骤1）中的喷料由以下重量份数比例的组分组成：海南砂6~10份、铜矿砂1~2份、珍珠粉1~2份、石英砂0.2~0.4份。
优选地，所述肥皂水溶液的浓度为5~20%。
优选地，所述步骤3）中施加的电压为400~600V，电流密度为4.0 ~10A/dm 2 。
优选地，所述步骤3）以交直流重叠波形恒定电流模式为40~60Hz。
优选地，所述步骤4）中的起始电压为10~15V，终止电压为25~50V。
优选地，所述氧化膜的厚度为13~17μm，所述阳极氧化膜的厚度为10~15 μm。
本发明的有益效果如下：1)喷料中添加了珍珠粉，珍珠粉密度较小，海南砂、铜矿砂和石英砂的密度较大，使得表面变的粗糙，珍珠粉则适量降低粗糙度，增加清洁度；喷砂处理能够在不同粗糙度之间任意选择，避免了化学剂清理导致的表面过于光滑不利于涂层粘接；
2) 先微弧氧化进行处理，再进行阳极氧化处理，有效地减少了工件表面形成多孔型的氧化膜，并且降低了后续处理中在膜上产生裂纹的可能性；
3) 阳极氧化较于常规的处理工艺，操作简单，所得阳极氧化膜兼具装饰作用和硬度高的特点；
4) 着色溶液中添加了红藻提取物，能够增加重铬酸钾的着色效果，提高着色均匀性和颜色的耐久性，保护前期形成的氧化膜，使后续能更快速稳定的进行封孔处理，
5) 封孔剂中添加了粉煤灰和月桂酸咪唑啉两性表面活性剂，显著增加了渗透性和粘结性，使得封孔剂能够填充到微小弯曲的孔隙内，提高抗磨损耐腐蚀性能；
6) 该汽车配件的表面处理方法便于操作，经本发明工艺处理后的汽车配件表面硬度高、耐腐蚀、耐氧化、耐磨损、耐抗击，防锈性能好，耐温度变化性好，服役寿命长。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。
海南砂、铜矿砂、珍珠粉、石英砂、氢氧化钾、偏硅酸钠、磷酸三钠、硫酸、重铬酸钾、碳酸钠、红藻提取物、醋酸镍、月桂酸咪唑啉两性表面活性剂、冰醋酸，上述原料或试剂均通过市售采购。肥皂水溶液通过市售的肥皂与水混合即可得到，粉煤灰是收集燃烧艾条后的细灰。
以下所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进，亦落入本发明要求的保护范围之内。
实施例一
一种汽车配件的表面处理方法，包括以下步骤：1) 喷砂处理：采用压缩空气为动力，将喷料喷射到汽车配件的表面，使其表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度；喷料由以下重量份数比例的组分组成：海南砂6份、铜矿砂1份、珍珠粉1份、石英砂0.2份；
2)皂化：将喷砂处理过的汽车配件放入浓度为5%的肥皂水溶液，25℃浸泡4h，形成一层硬脂酸铁薄膜；
3) 微弧氧化处理：将汽车配件放入电解液中，施加400V的电压，电流密度为4.0A/dm 2，以40Hz交直流重叠波形恒定电流模式进行微弧氧化处理，形成厚度为13μm的微弧氧化膜；所述电解液由以下重量份数比例的组分组成：氢氧化钾1份、偏硅酸钠2份、磷酸三钠3份；
4)阳极氧化：经处理后的铝合金基材作为阳极，放入150 g/L的硫酸中，并以铅板作为阴极，接通电源在-15℃条件下进行阳极氧化，氧化过程中控制电压从起始电压10V逐渐上升至终止电压25V后，断开电源，氧化结束，形成厚度为10 μm的阳极氧化膜；
5)着色：将阳极氧化后的汽车配件放入70℃的着色溶液中，浸泡20分钟，水洗，形成着色层；所述着色溶液由以下重量份数比例的组分组成：重铬酸钾8份、碳酸钠10份、红藻提取物1份、水100份；
6)封孔处理：将经阳极氧化处理后的工件在封孔剂中进行封孔处理，烘干，即完成汽车配件的表面处理；所述封孔剂由以下重量份数比例的组分组成：醋酸镍10份、粉煤灰3份、月桂酸咪唑啉两性表面活性剂2份、冰醋酸13份、水100份。
实施例二
一种汽车配件的表面处理方法，包括以下步骤：1)喷砂处理：采用压缩空气为动力，将喷料喷射到汽车配件的表面，使其表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度；喷料由以下重量份数比例的组分组成：海南砂10份、铜矿砂2份、珍珠粉2份、石英砂0.2份；
2)皂化：将喷砂处理过的汽车配件放入浓度为20%的肥皂水溶液， 35℃浸泡2h，形成一层硬脂酸铁薄膜；
3) 微弧氧化处理：将汽车配件放入电解液中，施加600V的电压，电流密度为4.010A/dm2 ，以60Hz交直流重叠波形恒定电流模式进行微弧氧化处理，形成厚度为17μm的微弧氧化膜；所述电解液由以下重量份数比例的组分组成：氢氧化钾3份、偏硅酸钠4份、磷酸三钠3份；
4)阳极氧化：经处理后的铝合金基材作为阳极，放入200g/L的硫酸中，并以铅板作为阴极，接通电源在15℃条件下进行阳极氧化，氧化过程中控制电压从起始电压15V逐渐上升至终止电压50V后，断开电源，氧化结束，形成厚度为15 μm的阳极氧化膜；
5)着色：将阳极氧化后的汽车配件放入90℃的着色溶液中，浸泡15分钟，水洗，形成着色层；所述着色溶液由以下重量份数比例的组分组成：重铬酸钾12份、碳酸钠30份、红藻提取物1份、水100份；
6)封孔处理：将经阳极氧化处理后的工件在封孔剂中进行封孔处理，烘干，即完成汽车配件的表面处理；所述封孔剂由以下重量份数比例的组分组成：醋酸镍20份、粉煤灰5份、月桂酸咪唑啉两性表面活性剂5份、冰醋酸3份、水100份。
实施例三
一种汽车配件的表面处理方法，包括以下步骤：1)喷砂处理：采用压缩空气为动力，将喷料喷射到汽车配件的表面，使其表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度；喷料由以下重量份数比例的组分组成：海南砂8份、铜矿砂1份、珍珠粉1份、石英砂0.3份；
2)皂化：将喷砂处理过的汽车配件放入浓度为10%的肥皂水溶液，30℃浸泡3h，形成一层硬脂酸铁薄膜；
3)微弧氧化处理：将汽车配件放入电解液中，施加500V的电压，电流密度为7A/dm 2 ，以50Hz交直流重叠波形恒定电流模式进行微弧氧化处理，形成厚度为15μm的微弧氧化膜；所述电解液由以下重量份数比例的组分组成：氢氧化钾2份、偏硅酸钠3份、磷酸三钠4份；
4)阳极氧化：经处理后的铝合金基材作为阳极，放入180g/L的硫酸中，并以铅板作为阴极，接通电源在20℃条件下进行阳极氧化，氧化过程中控制电压从起始电压13V逐渐上升至终止电压35V后，断开电源，氧化结束，形成厚度为12 μm的阳极氧化膜；
5)着色：将阳极氧化后的汽车配件放入80℃的着色溶液中，浸泡18分钟，水洗，形成着色层；所述着色溶液由以下重量份数比例的组分组成：重铬酸钾10份、碳酸钠20份、红藻提取物2份、水100份；
6)封孔处理：将经阳极氧化处理后的工件在封孔剂中进行封孔处理，烘干，即完成汽车配件的表面处理；所述封孔剂由以下重量份数比例的组分组成：醋酸镍15份、粉煤灰4份、月桂酸咪唑啉两性表面活性剂4份、冰醋酸2份、水100份。
产品测试
经本发明汽车配件的表面处理方法得到的汽车配件，经测试，抗拉强度为7~15GPa，弹性模量为130~150 GPa，摩擦系数为0.2~0.4。
对比例1：与本发明的不同之处在于，喷料中未添加珍珠粉。抗拉强度为7~15 GPa，弹性模量为110~130 GPa，摩擦系数为0.2~0.4。
对比例2：与本发明的不同之处在于，着色溶液中未添加红藻提取物。着色的均匀度和持久性降低。
对比例3：与本发明的不同之处在于，封孔剂中未添加粉煤灰和月桂酸咪唑啉两性表面活性剂。抗拉强度为6~12GPa，弹性模量为120~140 GPa，摩擦系数为0.3~0.6，抗磨损耐腐蚀性能降低。
以上所述，仅是本发明较佳可行的实施示例，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的技术人员来说，凡运用本发明的技术方案和技术构思做出的其他各种相应的改变都应属于在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种汽车配件的表面处理方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1)喷砂处理：采用压缩空气为动力，将喷料喷射到汽车配件的表面，使其表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度；
2)皂化：将喷砂处理过的汽车配件放入肥皂水溶液，25~35℃浸泡2~4h，形成一层硬脂酸铁薄膜；
3)微弧氧化处理：将汽车配件放入电解液中，以交直流重叠波形电流模式进行微弧氧化处理，形成微弧氧化膜；所述电解液的电解质由以下重量份数比例的组分组成：氢氧化钾1~3份、偏硅酸钠2~4份、磷酸三钠3~5份；
4)阳极氧化：经处理后的铝合金基材作为阳极，放入150 ~200g/L的硫酸中，并以铅板作为阴极，接通电源在-15~15℃条件下进行阳极氧化，氧化过程中控制电压从起始电压逐渐上升至终止电压后，断开电源，氧化结束，形成阳极氧化膜；
5)着色：将阳极氧化后的汽车配件放入70~90℃的着色溶液中，浸泡15~20分钟，水洗，形成着色层；所述着色溶液由以下重量份数比例的组分组成：重铬酸钾8~12份、碳酸钠10~30份、红藻提取物1~2份、水100份；
6）封孔处理：将经阳极氧化处理后的工件在封孔剂中进行封孔处理，烘干，即完成汽车配件的表面处理；所述封孔剂由以下重量份数比例的组分组成：醋酸镍10~20份、粉煤灰3~5份、月桂酸咪唑啉两性表面活性剂2~5份、冰醋酸1~3份、水100份。
2.根据权利要求1所述的汽车配件的表面处理方法，其特征在于，所述步骤1）中的喷料由以下重量份数比例的组分组成：海南砂6~10份、铜矿砂1~2份、珍珠粉1~2份、石英砂0.2~0.4份。
3.根据权利要求1所述的汽车配件的表面处理方法，其特征在于，所述肥皂水溶液的浓度为5~20%。
4.根据权利要求1所述的汽车配件的表面处理方法，其特征在于，所述步骤3）中施加的电压为400~600V，电流密度为4.0 ~10A/dm 2 。
5.根据权利要求1所述的汽车配件的表面处理方法，其特征在于，所述步骤3）以交直流重叠波形电流模式为40~60Hz。
6.根据权利要求1所述的汽车配件的表面处理方法，其特征在于，所述步骤4）中的起始电压为10~15V，终止电压为25~50V。
7.根据权利要求1所述的汽车配件的表面处理方法，其特征在于，所述微弧氧化膜的厚度为13~17μm，所述阳极氧化膜的厚度为10~15 μm。
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| CN202011093340.5A CN114351208A (zh) | 2020-10-14 | 2020-10-14 | 一种汽车配件的表面处理方法 |
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2020
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