CN114540915A - 一种工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺 - Google Patents

一种工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺 Download PDF

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Abstract

一种工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，所述表面处理工艺，包括如下步骤：（1）预处理：所述铝合金滑轮座的材料采用2519‑T87高强铝合金；（2）表面处理：将预处理后的铝合金滑轮座与阳极连接并列放置到电解液中，开启交流脉冲电源进行微弧氧化表面处理30‑35min，微弧氧化表面处理结束后，将处理过的铝合金滑轮座采用去离子水多次清洗，使其自然晾干，得到表面处理后的铝合金滑轮座。本发明所述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，工艺设计合理，铝合金滑轮座的材料采用2519‑T87高强铝合金，表面处理工艺采用微弧氧化技术，生长出的陶瓷层与铝合金滑轮座表面的结合力好，提高了铝合金滑轮座的耐磨耐蚀性能，应用前景广泛。

Description

一种工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺
技术领域
本发明属于表面处理技术领域，具体涉及一种工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺。
背景技术
工业滑升门属于工业门系列，也称为自动滑升门，电动滑升门等，适合每一种建筑物外的用门。工业滑升门适用于医药、食品、电子、印刷、超市等洁净度要求高的厂房及区域隔离，具有外形美观、高强度、安全可靠、开启平稳、低噪音、密封与保温性能良好、节省占用厂房空间及提高生产效率等显著特征，因较低的安装条件和较高的实用性而得到广泛应用。
工业保温滑升门是工业滑升门的一种，具有较好的保温效果，铝合金滑轮座是工业保温滑升门中重要的零部件之一，滑轮座嵌入与之对应的轨道槽，在长期的使用过程中，容易收到磨损、腐蚀。为了克服铝铝合金滑轮座耐磨性、耐蚀性方面的缺陷，提高耐磨耐蚀性能，需要对合金滑轮座进行表面处理。因此，需要研发一种工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，以来提高铝合金滑轮座的使用寿命。
中国专利申请号为CN201922127391.4公开了一种新型工业门滑轮座，目的是对工业门滑轮座的结构进行改进，使其与轨道槽紧密接触，消减了晃动和噪音，没有对铝合金滑轮座的工艺上进行改进，从而使得铝合金滑轮座的耐磨性、耐蚀性得到提高。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，工艺设计合理，铝合金滑轮座的材料采用2519-T87高强铝合金，表面处理工艺采用微弧氧化技术，生长出的陶瓷层与铝合金滑轮座表面的结合力好，提高了铝合金滑轮座的耐磨耐蚀性能，应用前景广泛。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，所述表面处理工艺，包括如下步骤：
(1)预处理：所述铝合金滑轮座的材料采用2519-T87高强铝合金，采用酒精对铝合金滑轮座表面进行清洁处理，然后打磨铝合金滑轮座表面，去除表面划痕，使铝合金滑轮座表面光亮，再采用去离子水对铝合金滑轮座多次清洗；干燥后，对铝合金滑轮座进行浸蚀处理；浸蚀处理后，再采用去离子水对铝合金滑轮座多次清洗，再用乙醇超声清洗；
(2)表面处理：将预处理后的铝合金滑轮座与阳极连接并列放置到电解液中，开启交流脉冲电源进行微弧氧化表面处理30-35min，微弧氧化表面处理结束后，将处理过的铝合金滑轮座采用去离子水多次清洗，使其自然晾干，得到表面处理后的铝合金滑轮座。
本发明所述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，工艺设计合理，铝合金滑轮座的材料采用2519-T87高强铝合金，其具有优越的力学性能和抗腐蚀性能，本发明通过表面处理对其进行改性，进一步提高耐磨耐蚀性能。
在表面处理前，通过预处理，提高后续微弧氧化的效果；表面处理工艺采用微弧氧化技术，相比现有技术中采用阳极氧化对铝合金进行耐蚀处理，微弧氧化的工艺更简单，生产效率更高，基本无排放，更加环保，本申请通过电解液和交流脉冲电源相应的电参数相结合，铝合金滑轮座表面依靠弧光放电所产生的瞬时高压作用，生长出以基体金属为氧化物为主的陶瓷层，该陶瓷层使铝合金滑轮座提高了耐磨耐蚀性能，并且陶瓷层与铝合金滑轮座表面的结合力较强，稳定性比较好。
进一步的，上述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，所述步骤(1)中的浸蚀处理，包括如下步骤：将铝合金滑轮座放入NaOH溶液中，在55℃恒温下浸蚀30s，然后立即取出，采用去离子水对铝合金滑轮座进行反复冲洗。
对铝合金滑轮座进行清洁、打磨、浸蚀处理，有利于减少铝合金滑轮座表面的毛刺和金属屑，使铝合金滑轮座表面的平整度大幅度提高，有利于微弧氧化效果，陶瓷层的表面更光滑。
进一步的，上述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，所述NaOH溶液的质量分数为5％-10％。
进一步的，上述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，所述步骤(3)中，所述电解液是采用去离子水将10-15g/L的(Na2P03)6、4-8g/L的Na2SiO3、1-3g/L的NaOH配置成混合溶液。
进一步的，上述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，所述电解液是采用去离子水将12g/L的(Na2P03)6、6g/L的Na2SiO3、1.5g/L的NaOH配置成混合溶液。
上述电解液采用硅酸盐混合溶液体系，可以在铝合金滑轮座表面形成含有SiC纳米颗粒的陶瓷膜，耐磨耐蚀性能优异。
进一步的，上述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，所述步骤(3)中，微弧氧化表面处理过程中电解液的温度保持在32-35℃之间，所述阳极为不锈钢棒。
进一步的，上述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，所述交流脉冲电源的参数设置为：电路密度为5-10A/dm2,脉冲频率为100-300Hz。
上述电路密度、脉冲频率设计合理，使得陶瓷层的结构变得致密，耐腐蚀性明显提高。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明所述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，工艺设计合理，铝合金滑轮座的材料采用2519-T87高强铝合金，其具有优越的力学性能和抗腐蚀性能；在表面处理前，通过预处理，提高后续微弧氧化的效果；表面处理工艺采用微弧氧化技术，相比现有技术中采用阳极氧化对铝合金进行耐蚀处理，微弧氧化的工艺更简单，生产效率更高，基本无排放，更加环保，本申请通过电解液和交流脉冲电源相应的电参数相结合，铝合金滑轮座表面依靠弧光放电所产生的瞬时高压作用，生长出以基体金属为氧化物为主的陶瓷层，该陶瓷层使铝合金滑轮座提高了耐磨耐蚀性能，并且陶瓷层与铝合金滑轮座表面的结合力较强，稳定性比较好，提高了铝合金滑轮座的耐磨耐蚀性能。
具体实施方式
下面将对比例1、对比例2、实施例1、实施例2、实施例3结合实验数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
对比例1
对比例1为未经表面处理工艺的铝合金滑轮座。
对比例2
对比例2的铝合金滑轮座，所述表面处理工艺，包括如下步骤：
将铝合金滑轮座与阳极连接并列放置到电解液中，所述电解液是采用去离子水将12g/L的(Na2P03)6、6g/L的Na2SiO3、1.5g/L的NaOH配置成混合溶液，开启交流脉冲电源进行微弧氧化表面处理35min，电解液的温度保持在32℃之间，所述交流脉冲电源的参数设置为：电路密度为8A/dm2,脉冲频率为280Hz，微弧氧化表面处理结束后，将处理过的铝合金滑轮座采用去离子水多次清洗，使其自然晾干，得到表面处理后的铝合金滑轮座。
实施例1
实施例1的铝合金滑轮座，所述表面处理工艺，包括如下步骤：
(1)预处理：采用酒精对铝合金滑轮座表面进行清洁处理，然后打磨铝合金滑轮座表面，去除表面划痕，使铝合金滑轮座表面光亮，再采用去离子水对铝合金滑轮座多次清洗；干燥后，将铝合金滑轮座放入NaOH溶液中，所述NaOH溶液的质量分数为8％，在55℃恒温下浸蚀30s，然后立即取出，采用去离子水对铝合金滑轮座进行反复冲洗；浸蚀处理后，再采用去离子水对铝合金滑轮座多次清洗，再用乙醇超声清洗；
(2)将铝合金滑轮座与阳极连接并列放置到电解液中，所述电解液是采用去离子水将10g/L的(Na2P03)6、8g/L的Na2SiO3、2g/L的NaOH配置成混合溶液，开启交流脉冲电源进行微弧氧化表面处理35min，电解液的温度保持在32℃之间，所述交流脉冲电源的参数设置为：电路密度为8A/dm2,脉冲频率为280Hz，微弧氧化表面处理结束后，将处理过的铝合金滑轮座采用去离子水多次清洗，使其自然晾干，得到表面处理后的铝合金滑轮座。
实施例2
实施例2的铝合金滑轮座，所述表面处理工艺，包括如下步骤：
(1)预处理：采用酒精对铝合金滑轮座表面进行清洁处理，然后打磨铝合金滑轮座表面，去除表面划痕，使铝合金滑轮座表面光亮，再采用去离子水对铝合金滑轮座多次清洗；干燥后，将铝合金滑轮座放入NaOH溶液中，所述NaOH溶液的质量分数为8％，在55℃恒温下浸蚀30s，然后立即取出，采用去离子水对铝合金滑轮座进行反复冲洗；浸蚀处理后，再采用去离子水对铝合金滑轮座多次清洗，再用乙醇超声清洗；
(2)将铝合金滑轮座与阳极连接并列放置到电解液中，所述电解液是采用去离子水将12g/L的(Na2P03)6、6g/L的Na2SiO3、1.5g/L的NaOH配置成混合溶液，开启交流脉冲电源进行微弧氧化表面处理35min，电解液的温度保持在32℃之间，所述交流脉冲电源的参数设置为：电路密度为8A/dm2,脉冲频率为200Hz，微弧氧化表面处理结束后，将处理过的铝合金滑轮座采用去离子水多次清洗，使其自然晾干，得到表面处理后的铝合金滑轮座。
实施例3
实施例2的铝合金滑轮座，所述表面处理工艺，包括如下步骤：
(1)预处理：采用酒精对铝合金滑轮座表面进行清洁处理，然后打磨铝合金滑轮座表面，去除表面划痕，使铝合金滑轮座表面光亮，再采用去离子水对铝合金滑轮座多次清洗；干燥后，将铝合金滑轮座放入NaOH溶液中，所述NaOH溶液的质量分数为8％，在55℃恒温下浸蚀30s，然后立即取出，采用去离子水对铝合金滑轮座进行反复冲洗；浸蚀处理后，再采用去离子水对铝合金滑轮座多次清洗，再用乙醇超声清洗；
(2)将铝合金滑轮座与阳极连接并列放置到电解液中，所述电解液是采用去离子水将12g/L的(Na2P03)6、6g/L的Na2SiO3、1.5g/L的NaOH配置成混合溶液，开启交流脉冲电源进行微弧氧化表面处理35min，电解液的温度保持在32℃之间，所述交流脉冲电源的参数设置为：电路密度为8A/dm2,脉冲频率为280Hz，微弧氧化表面处理结束后，将处理过的铝合金滑轮座采用去离子水多次清洗，使其自然晾干，得到表面处理后的铝合金滑轮座。
其中，所述对比例1、对比例2、对比例3、实施例1、实施例2的铝合金滑轮座的材料采用2519-T87高强铝合金，2519-T87高强铝合金的成分如表1所示。
表1
Figure BDA0003553106390000081
效果验证：
按照下述标准对由上述对比例1、对比例2、对比例3、实施例1、实施例2的铝合金滑轮座进行性能检测，测试结果如表2、2所示。首先，先将对比例1、对比例2、对比例3、实施例1、实施例2的铝合金滑轮座通过线切割将板材加工成15mm×25mm×2mm的试样。
(1)耐磨性能：采用HT-600高温摩擦磨损试验机测试对比例1的表面以及对比例2、对比例3、实施例1、实施例2的铝合金滑轮座试样的陶瓷膜层在空气中的摩擦磨损性能，对磨材料为Si3N4陶瓷球，对磨件半径为4mm，加载载荷为40N，磨损时间为30min，测试结果见表2。
表2
Figure BDA0003553106390000091
(2)耐蚀性能：采用浸泡实验初步评价对比例1、对比例2、对比例3、实施例1、实施例2的铝合金滑轮座试样的陶瓷膜层的耐蚀性。浸泡介质为质量分数为3.5wt％的NaCl溶液，测试过程中溶液温度为(25±1)℃，腐蚀介质每3天更换一次，腐蚀时间为300h，然后采用采用CS350电化学工作站进一步测试其耐腐蚀性，测试结果见表3。
表3
Figure BDA0003553106390000092
其中，Ecorr、Icorr、Rp通常用来表示试样的耐腐蚀性能。Ecorr以及Rp越高说明越难腐蚀，Icorr越低说明腐蚀速率越慢，即耐腐蚀性越好。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，其特征在于，所述表面处理工艺，包括如下步骤：
（1）预处理：所述铝合金滑轮座的材料采用2519-T87高强铝合金，采用酒精对铝合金滑轮座表面进行清洁处理，然后打磨铝合金滑轮座表面，去除表面划痕，使铝合金滑轮座表面光亮，再采用去离子水对铝合金滑轮座多次清洗；干燥后，对铝合金滑轮座进行浸蚀处理；浸蚀处理后，再采用去离子水对铝合金滑轮座多次清洗，再用乙醇超声清洗；
（2）表面处理：将预处理后的铝合金滑轮座与阳极连接并列放置到电解液中，开启交流脉冲电源进行微弧氧化表面处理30-35min，微弧氧化表面处理结束后，将处理过的铝合金滑轮座采用去离子水多次清洗，使其自然晾干，得到表面处理后的铝合金滑轮座。
2.根据权利要求1所述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，其特征在于，所述步骤（1）中的浸蚀处理，包括如下步骤：将铝合金滑轮座放入NaOH溶液中，在55℃恒温下浸蚀30s，然后立即取出，采用去离子水对铝合金滑轮座进行反复冲洗。
3.根据权利要求2所述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，其特征在于，所述NaOH溶液的质量分数为5%-10%。
4.根据权利要求1所述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，其特征在于，所述步骤（3）中，所述电解液是采用去离子水将10-15g/L的(Na2P03)6、4-8g/L的Na2SiO3、1-3g/L的NaOH配置成混合溶液。
5.根据权利要求4所述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，其特征在于，根据权利要求4所述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，其特征在于，所述电解液是采用去离子水将12g/L的(Na2P03)6、6g/L的Na2SiO3、1.5g/L的NaOH配置成混合溶液。
6.根据权利要求1所述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，其特征在于，所述步骤（3）中，微弧氧化表面处理过程中电解液的温度保持在32-35℃之间，所述阳极为不锈钢棒。
7.根据权利要求1所述的工业保温滑升门铝合金滑轮座耐磨耐蚀表面处理工艺，其特征在于，所述交流脉冲电源的参数设置为：电路密度为5-10A/dm2, 脉冲频率为100-300Hz。
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