CN116200793A - 一种合金工件的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合金工件处理工艺，对合金工件依次包括以下步骤：前处理→电泳前处理→电泳→静置、打气→烘烤→除尘→喷粉→烘烤固化→包装。该工艺中喷粉处理后的合金工件膜厚达到60～120μm，电泳处理后的膜厚为10～14μm，总厚度高达70～130μm，能有效提高合金工件的韧度和防腐性能，而且附着力好，外观较为平滑。

Description

一种合金工件的加工工艺
技术领域
本发明涉及工件加工的技术领域，具体涉及一种合金工件的加工工艺。
背景技术
常规铝合金采用阳极氧化、电泳及喷粉等表面处理工艺。铝的化学氧化层比较薄，约为0.5～4μm，实际阳极氧化工艺膜厚可以达到9μm，后需进行封孔处理。电泳涂装是一种特殊的涂膜形成方法，分为阳极电泳涂装和阴极电泳涂装，阴极电泳涂装有替代阳极涂装之势，是至今无替代它的更先进的汽车车身、车轮。车架及零配件的涂底漆的方法，电泳漆膜虽然对底材的附着力和防腐性能良好，由于电泳漆是水性环氧树脂，其成膜的耐紫外光能力较差不耐阳光暴晒，不宜做表面涂装。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种合金工件的加工工艺，电泳后进行喷粉处理，通过调整参数，得到具有一定膜厚、附着力好、耐候性好的漆膜，防腐性能更好。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种合金工件的加工工艺，包括以下步骤：
1)对合金工件进行前处理；
2)对前处理后的合金工件进行电泳前处理；
3)对合金工件进行电泳；
4)静置、打气后对合金工件进行烘烤，再进行除尘处理；
5)对合金工件进行喷粉处理；
6)对合金工件烘烤固化，包装。
优选地，步骤1)中，所述前处理依次包括：抛丸、补抛和吹砂。
进一步，所述前处理采用至少一套抛丸设备进行处理，抛丸设备包括抛丸机、补抛机和除尘器；抛丸机与补抛机连接，抛丸机和补抛机分别与除尘器连接。
优选地，步骤2)中，所述电泳前处理依次包括：第一超声波水洗、脱脂处理、第一水洗、pH调节、磷化处理、硅烷化处理、第二超声波水洗、第二水洗、纯水洗。
进一步，所述第一超声波水洗的参数为：温度25～50℃，电导率≤3000us/cm；所述脱脂处理至少进行三次，参数为：温度25～60℃；游离碱6～12PT，在超声波中进行；所述第一水洗至少进行三次，水的pH为7.5～10；所述pH调节的参数为：水的pH为8～10；所述磷化处理的参数：温度25～45℃，总酸度21～25PT，游离酸1.0～2.0PT，促进剂3～7PT；所述第二超声波水洗至少进行三次，pH为7.0～9.0；所述第二水洗的参数为：电导率≤50us/cm。所述纯水洗的参数为：电导率≤10us/cm。
进一步，所述硅烷化处理采用硅烷剂和水混合，在35～40℃下进行。
优选地，步骤3)中，所述电泳的参数为：电泳槽的电导率500～600us/cm，pH4.5～6.0，固含量8～20％，灰分5～15％，细菌≤20个，电压100～350V，电流5～400A。
进一步，步骤3)中，合金工件进行电泳后，进行UF1/UF2和纯水洗。
优选地，步骤2)中，所述电泳前处理依次包括：热水洗、预脱脂、脱脂、水洗、磷化(硅烷化)、水洗和纯水洗。
优选地，步骤4)中，采用热风烘烤，热风温度185～215℃，工件温度165～185℃，打气的气压≥0.3MPa；步骤5)中，所述喷粉处理是采用聚酯粉末，电压为40～90mv；步骤6)中，烘烤固化的参数为：热风温度190～210℃，工件温度200℃。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明的合金工件处理工艺，对合金工件依次包括以下步骤：前处理→电泳前处理→电泳→静置、打气→烘烤→除尘→喷粉→烘烤固化→包装。该工艺中喷粉处理后的合金工件膜厚达到60～120μm，电泳处理后的膜厚为10～14μm，总厚度高达80～130μm，能有效提高合金工件的韧度、防腐性能和耐候性能，而且附着力好，外观较为平滑。
(2)具体地，本发明的处理工艺的喷粉步骤中采用聚酯粉末，能有效提高漆膜的防腐、耐候等性能，使得漆膜抗冲蚀磨损性优良，喷涂涂层可一次喷涂成型且不产生挂流现象。
(3)本发明的前处理采用至少一套抛丸设备进行处理，抛丸设备包括抛丸机、补抛机和除尘器；抛丸机与补抛机连接，抛丸机和补抛机分别与除尘器连接。优选地，采用两套抛丸设备，将合金工件悬挂通过设备，满负荷时两套设备同时开设，低负荷时开一备一。
(4)本发明的工艺在电泳前需要经过一系列的电泳前处理，依次包括第一超声波水洗、脱脂处理、第一水洗、pH调节、磷化、硅烷化处理、第二超声波水洗、第二水洗和纯水洗，其中，硅烷化处理中还需要加入硅烷剂，对合金工件的表面进行硅烷化处理，为了形成凹凸不平的表面，以增大比表面积，进而能够更好地电泳。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
一种合金工件的加工工艺，包括以下步骤：
1)对合金工件进行前处理；所述前处理依次包括：抛丸、补抛和吹砂。这三个步骤都在同一套抛丸设备中进行处理，抛丸设备包括抛丸机、补抛机和除尘器；抛丸机与补抛机连接，抛丸机和补抛机分别与除尘器连接。为了提高效率，开设两套抛丸设备，将合金工件悬挂通过设备，满负荷时两套设备同时开设，低负荷时开一备一。合金工件从前往后依次通过抛丸机和补抛机，抛丸机和补抛机各与一个除尘器连接。该步骤的目的是为了对合金工件进行除锈处理。
2)对前处理后的合金工件进行电泳前处理；所述电泳前处理依次包括：第一超声波水洗、脱脂处理、第一水洗、pH调节、磷化处理、硅烷化处理、第二超声波水洗、第二水洗和纯水洗。其中，所述第一超声波水洗的参数为：温度25℃，电导率≤3000us/cm；所述脱脂处理至少进行三次，参数为：温度25℃；游离碱6PT，在超声波中进行；所述第一水洗至少进行三次，水的pH为7.5；所述pH调节的参数为：水的pH为8；所述磷化处理的参数：温度25℃，总酸度21PT，游离酸1.0PT，促进剂3PT；所述第二超声波水洗至少进行三次，pH为7.0；所述第二水洗的参数为：电导率≤50us/cm，所述纯水洗的参数为：电导率≤10us/cm。所述硅烷化处理采用硅烷剂和水混合，在35℃下进行。
3)对合金工件进行电泳；所述电泳的参数为：电泳槽的电导率500us/cm，pH4.5，固含量8％，灰分5％，细菌≤20个，电压100V，电流5A。合金工件进行电泳后，进行电导处理和水洗。具体地，依次进行UFO/UFO1/UFO2：pH≤5.8，电导率≤1300us/cm，三道纯水洗，电导率≤500us/cm、≤10us/cm、≤10us/cm和新鲜纯水洗：电导率≤10us/cm；
4)静置、打气后对合金工件进行烘烤，再进行除尘处理；热风温度185℃，工件温度165℃；气压≥0.3MPa；
5)对合金工件采用聚酯粉末进行喷粉处理，电压为40Kv；
6)对合金工件烘烤固化，包装。烘烤固化的参数为：热风温度190℃，工件温度200℃。
实施例2
一种合金工件的加工工艺，包括以下步骤：
1)对合金工件进行前处理；其中，所述电泳前处理依次包括：热水洗、三次脱脂除油、三次水洗、表调、磷化、硅烷化处理、三次水洗和纯水洗；脱脂除油步骤中采用脱脂处理水和脱脂处理剂混合，在室温下进行，三次脱脂除油步骤是在三个脱脂脱脂除油池中进行，按照顺序依次为第一脱脂除油池、第二脱脂除油池和第三脱脂除油池，第三脱脂除油池的液体循环至第二脱脂除油池，第二脱脂除油池的液体循环到第一脱脂除油池，按照洗货量参考检验结果补加27.5m2/150d。磷化(包括硅烷化)步骤是按照顺序依次为第一表调池、第二磷化池、第三硅烷化池和第四水洗池。
2)对前处理后的合金工件进行电泳前处理，依次包括：第一超声波水洗、脱脂处理、第一水洗、pH调节、磷化、硅烷化处理、第二超声波水洗和第二水洗。其中，所述第一超声波水洗的参数为：温度50℃，电导率≤3000us/cm；所述脱脂处理至少进行三次，参数为：温度60℃；游离碱12PT，在超声波中进行；所述第一水洗至少进行三次，水的pH为10；所述pH调节的参数为：水的pH为10；所述磷化处理的参数：温度45℃，总酸度25PT，游离酸2.0PT，促进剂7PT；所述第二超声波水洗至少进行三次，pH为9.0；所述第二水洗的参数为：电导率≤50us/cm；所述纯水洗的参数为：电导率≤10us/cm。所述硅烷化处理为采用硅烷剂和水混合，在45℃下进行；其中，硅烷剂为是市售常用硅烷剂即可。其中，硅烷化处理的目的是为了使得合金工件的表面形成为凹凸不平的表面，以便增大合金工件的比表面积，进而能够更好地进行电泳。
3)对合金工件进行电泳；所述电泳的参数为：电泳槽的电导率500us/cm，pH6.0，固含量20％，灰分15％，细菌≤20个，电压350V，电流400A。合金工件进行电泳后，进行电导处理和水洗，具体地，依次进行UFO/UFO1/UFO2：pH≤5.8，电导率≤1300us/cm，三道纯水洗，电导率≤500us/cm、≤10us/cm、≤10us/cm和新鲜纯水洗：电导率≤10us/cm；
4)静置、打气后对合金工件进行烘烤，再进行除尘处理；热风温度215℃，工件温度185℃；气压≥0.3MPa；
5)对合金工件采用聚酯树脂粉进行喷粉处理，电压为90Kv，再进行除尘；
6)对合金工件烘烤固化，包装。烘烤固化的参数为：热风温度210℃，工件温度200℃。
实施例3
一种合金工件的加工工艺，包括以下步骤：
1)对合金工件进行前处理；所述前处理依次包括：抛丸、补抛和吹砂。这三个步骤都在同一套抛丸设备中进行处理，抛丸设备包括抛丸机、补抛机和除尘器；抛丸机与补抛机连接，抛丸机和补抛机分别与除尘器连接。为了提高效率，开设两套抛丸设备，将合金工件悬挂通过设备，满负荷时两套设备同时开设，低负荷时开一备一。合金工件从前往后依次通过抛丸机和补抛机，抛丸机和补抛机各与一个除尘器连接。该步骤的目的是为了对合金工件进行除锈处理。
2)对前处理后的合金工件进行电泳前处理；所述电泳前处理依次包括：第一超声波水洗、脱脂处理、第一水洗、pH调节、磷化、硅烷化处理、第二超声波水洗和第二水洗。其中，所述第一超声波水洗的参数为：温度30℃，电导率≤3000us/cm；所述脱脂处理至少进行三次，参数为：温度40℃；游离碱10PT，在超声波中进行；所述第一水洗至少进行三次，水的pH为8；所述pH调节的参数为：水的pH为9；所述磷化处理的参数：温度30℃，总酸度22PT，游离酸1.5PT，促进剂5PT；所述第二超声波水洗至少进行三次，pH为8.0；所述第二水洗的参数为：电导率≤50us/cm；所述纯水洗的参数为：电导率≤10us/cm。所述脱脂处理采用硅烷剂和水混合，在40℃下进行。
3)对合金工件进行电泳；所述电泳的参数为：电泳槽的电导率550us/cm，pH5.0，固含量15％，灰分10％，细菌≤20个，电压100～350V，电流100A。合金工件进行电泳后，进行UF1、UF2和纯水洗。
4)静置、打气后对合金工件进行烘烤，再进行除尘处理；热风温度210℃，工件温度170℃；气压≥0.3MPa；
5)对合金工件采用聚酯树脂粉进行喷粉处理，电压为50Kv；
6)对合金工件烘烤固化，包装。烘烤固化的参数为：热风温度200℃，工件温度200℃。
实施例4
一种合金工件的加工工艺，包括以下步骤：
1)对合金工件进行前处理；其中，所述电泳前处理依次包括：三次除油和水洗；除油步骤中采用脱脂处理水和脱脂处理剂混合，在室温下进行，三次除油步骤是在三个脱脂除油池中进行，按照顺序依次为第一脱脂除油池、第二脱脂除油池和第三脱脂除油池，第三脱脂除油池的液体循环至第二脱脂除油池，第二脱脂除油池的液体循环到第一脱脂除油池，按照洗货量参考检验结果补加27.5m2/150d。
2)对前处理后的合金工件进行电泳前处理，依次包括：第一超声波水洗、脱脂处理、第一水洗、pH调节、磷化、硅烷化处理、第二超声波水洗和第二水洗。其中，所述第一超声波水洗的参数为：温度25～50℃，电导率≤3000us/cm；所述脱脂处理至少进行三次，参数为：温度55℃；游离碱11PT，在超声波中进行；所述第一水洗至少进行三次，水的pH为9；所述pH调节的参数为：水的pH为9；所述磷化处理的参数：温度35℃，总酸度24PT，游离酸1.5PT，促进剂5PT；所述第二超声波水洗至少进行三次，pH为8.0；所述第二水洗的参数为：电导率≤50us/cm；所述纯水洗的参数为：电导率≤10us/cm。所述硅烷化处理采用硅烷剂和水混合，在40℃下进行；
3)对合金工件进行电泳；所述电泳的参数为：电泳槽的电导率550us/cm，pH5.5，固含量12％，灰分7％，细菌≤20个，电压150V，电流200A。合金工件进行电泳后，进行电导处理和水洗，具体地，依次进行UFO/UFO1/UFO2：pH≤5.8，电导率≤1300us/cm，三道纯水洗，电导率≤500us/cm、≤10us/cm、≤10us/cm和新鲜纯水洗：电导率≤10us/cm；
4)静置、打气后对合金工件进行烘烤，再进行除尘处理；热风温度200℃，工件温度175℃；气压≥0.3MPa；
5)对合金工件采用聚酯树脂粉进行喷粉处理，电压为50Kv；
6)对合金工件烘烤固化，包装。烘烤固化的参数为：热风温度200℃，工件温度200℃。
对比例1
对比例1与实施例1的不同之处在于：对比例1只进行一次超声波水洗，电泳、喷粉步骤与实施例1相同。
对比例2
对比例2与实施例1的不同之处在于：对比例2不进行前处理，其余步骤与实施例1相同。
对比例3
对比例3与实施例2的不同之处在于：对比例3不进行电泳前处理，其余步骤与实施例1相同。
性能测试
对实施例1～4和对比例1～3的产品进行产品性能测试，分别按照GB-T4957的标准检测电泳后的和喷粉后的工件膜厚，并分别按照GB-T9286和GB-T6739检测最终产品的附着力和硬度，具体见表1。
表1各组产品的性能测试结果
Figure BDA0003981000990000091
Figure BDA0003981000990000101
由表1可知，实施例1～4通过调整参数，结合电泳和喷粉工艺能得到膜厚高于80μm的膜层，而且附着力和硬度符合标准，具有良好的硬度和韧性。而对比例1～3分别缺少前处理和电泳前处理的步骤，所以导致影响电泳和喷粉的附着效果。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种合金工件的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)对合金工件进行前处理；
2)对前处理后的合金工件进行电泳前处理；
3)对合金工件进行电泳；
4)静置、打气后对合金工件进行烘烤，再进行除尘处理；
5)对合金工件进行喷粉处理；
6)对合金工件烘烤固化，包装。
2.如权利要求1所述的合金工件的加工工艺，其特征在于，步骤1)中，所述前处理依次包括：抛丸、补抛和吹砂。
3.如权利要求1或2所述的合金工件的加工工艺，其特征在于，所述前处理采用至少一套抛丸设备进行处理，抛丸设备包括抛丸机、补抛机和除尘器；抛丸机与补抛机连接，抛丸机和补抛机分别与除尘器连接。
4.如权利要求1所述的合金工件的加工工艺，其特征在于，步骤2)中，所述电泳前处理依次包括：第一超声波水洗、脱脂处理、第一水洗、pH调节、磷化处理、硅烷化处理、第二超声波水洗和第二水洗。
5.如权利要求4所述的合金工件的加工工艺，其特征在于，所述第一超声波水洗的参数为：温度25～50℃，电导率≤3000us/cm；所述脱脂处理至少进行三次，参数为：温度25～60℃，游离碱6～12PT，在超声波中进行；所述第一水洗至少进行三次，水的pH为7.5～10；所述pH调节的参数为：水的pH为8～10；所述磷化处理的参数：温度25～45℃，总酸度21～25PT，游离酸1.0～2.0PT，促进剂3～7PT；所述第二超声波水洗至少进行三次，pH为7.0～9.0；所述第二水洗的参数为：电导率≤50us/cm。
6.如权利要求4或5所述的合金工件的加工工艺，其特征在于，所述硅烷化处理为采用硅烷剂和水混合，在35～40℃下进行。
7.如权利要求1所述的合金工件的加工工艺，其特征在于，步骤3)中，所述电泳的参数为：电泳槽的电导率500～600us/cm，pH4.5～6.0，固含量8～20％，灰分5～15％，细菌≤20个，电压100～350V，电流5～400A。
8.如权利要求1所述的合金工件的加工工艺，其特征在于，步骤3)中，合金工件进行电泳后，进行UF1、UF2和纯水洗。
9.如权利要求1所述的合金工件的加工工艺，其特征在于，步骤2)中，所述电泳前处理依次包括：热水洗、预脱脂、脱脂、水洗、磷化、硅烷化、水洗、纯水洗处理。
10.如权利要求1所述的合金工件的加工工艺，其特征在于，步骤5)中，所述喷粉处理是采用聚酯树脂粉，电压为40～90mv；步骤6)中，烘烤固化的参数为：工件温度为200℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117626261A (zh) * 2024-01-26 2024-03-01 靖江圣泰金属制品有限公司 一种波轮洗衣机法兰表面处理工艺

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