CN1408508A

CN1408508A - 用湿式喷砂机处理镁合金表面的方法

Info

Publication number: CN1408508A
Application number: CN 01141850
Authority: CN
Inventors: 徐政荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-04-09

Abstract

一种用湿式喷砂机处理镁合金表面的方法，其特征为，在室温条件下用湿式喷砂机对镁合金表面施以喷砂处理，压力源为空压机，使用自然物的砂材，砂水重量比为1∶10－4∶10，表面喷砂处理完成后，可直接施以涂装或电镀。该表面处理方法除了可以去除镁合金的锈蚀、腐坏、污染的表面外，更可将镁合金射出或压铸工件表面原有的砂孔清除，此表面处理方法不仅可提高后续制程(电镀、电着涂装、喷漆烤漆)的密着性，更由于喷砂完成的工件可不需要经过化成处理及皮膜处理制程而直接作电镀、电着涂装、喷漆或烤漆等制程，完全消除了传统化学制程对环境所造成的污染。

Description

用湿式喷砂机处理镁合金表面的方法

技术领域

本发明系一种镁合金的表面处理方法，具体而言，不论镁合金的工件形状、尺寸、规格、材料、亦不论是射出成型或压铸成型的工件，均可以用湿式喷砂机完成的镁合金表面的处理方法。

背景技术

迈向二十一世纪“镁合金”是材料的新趋势，也是目前最热门的行业。为什么？因为镁合金是实用合金中质量最轻(密度为1.84mg/m³)的。同时具有高振动减衰性及优良的电磁波遮断性等，因为可以再生利用于高速化制品上，是不可或缺的材料，所以受到一般业者的注意，特别是近年来镁合金广泛地适用于电脑、行动电话、汽车部品等轻量化的制品，因为镁合金除了具有轻量性及再生利用性外，尚具有电磁波屏蔽性及薄肉成形的特性。

近年来，由于电脑、行动电话、汽车部品及家电制品等为要求提高携带性的轻量化趋势，致对于质量轻的材料要求也越来越高，因而逐渐采用树脂材料或轻量金属材料。然而，树脂材料系一般较难回收再生利用的材料，致会造成污染环境问题。与此相对的，轻量金属材料则一般较易再生利用，因此电脑、行动电话、汽车部品及家电制品等制造材料，若由树脂材料改为镁、铝系等轻量材料，特别是在要求轻而薄、短而小的趋势中，仍然具有金属应有的刚性，又在具有广泛用途的轻量金属中，其中密度最小的镁合金最为受到欢迎，而作为电脑、行动电话、汽车部品及家电制品的材料趋势。尤其在要求壁厚1.5mm以下(较理想为1.2mm以下)做为笔记型电脑、行动电话、数位摄影机、数位相机、MD随身听、液晶投影机、MP3等携带商品的盒体方面，系最为合适的轻量金属材料。

按，以往在镁合金的制程中是以工件经机械加工后，施以化成处理或皮膜处理，其目的为使其表面产生抗氧化膜；当抗氧化膜生成后再施以涂装喷(烤)漆处理。但此法需运溶剂脱脂及酸碱液浸泡，除了在制程中易造成操作困难、空气污染、及操作人员职业伤害外更因各式液体排放而产生环境污染等问题。

本发明系有鉴于传统镁合金的制程中不仅困难度高且对于环境保护危害甚大而创作出此镁合金的表面处理方法。按，目前喷砂机依使用砂材及环境的不同可分为湿式与干式喷砂机两种，但由于镁合金系属一种高度活化性的金属，因此，在干式喷砂机的砂材快速冲击下所产生的镁粉极易发生尘爆及燃烧，此种活化性质在工业上尚属无法克服的性质。

再者，以目前镁合金成型(射出成型或压铸成型)后，均以传统加工方式处理，其缺点为：1、CNC磨床研磨：加工设备成本昂贵，须具备专业人才操作，镁粉或镁屑具尘爆及燃烧的危险，收集困难。2、干式喷砂机：设备成本便宜，操作容易，但镁粉或镁屑具尘爆及燃烧的危险，收集困难。3、人工整修：仅适用于毛边及小面积修补，无法用于大面积清洁，且镁粉及镁屑具尘爆及燃烧的危险亦未能克服。

有鉴于镁合金在运用范畴愈来愈广泛，而传统加工方式不仅无法顺利完成镁合金工件处理的需求，更造成工业安全疑虑及高度环境污染等问题。

发明内容

当镁合金在湿式喷砂机的砂材快速冲击下所产生的镁粉与水接触产生快速而细微的氧化(产生氧化镁)，随着水循环而流失，由于氧化镁为一自然物，故此项运用除解决镁合金表面加工不易的问题外，亦兼具环境保护功能。因而湿式喷砂机应用于镁合金的制程，可达到一便宜、快速、安全，且全无污染的制程。

本发明目的在于提供一种用湿式喷砂机处理镁合金表面的方法，由湿式喷砂机喷出一定比例的高压砂水，冲击工件表面，以处理镁合金的表面，可有效简化生产流程，减少环境污染。

为实现本发明的目的，采用的技术方案如下：

一种用湿式喷砂机处理镁合金表面的方法，其特征为：在室温条件下用湿式喷砂机对镁合金表面施以喷砂处理，工作压力为1-5kg/cm²，压力源为空压机，使用自然物的砂材，砂水重量比为1∶10-4∶10，优选1∶3，表面喷砂处理完成后，可直接施以涂装或电镀。

本发明的另一特征在于该砂材为树脂砂、金刚砂、氧化铝、玻璃砂中的任何一种。

本发明的又—特征在于该砂材尺寸为#200。

上述湿式喷砂机的作业方式，是采用砂水混合方式，先将一定比例的砂材倒入水中混合后，以沉水泵送至喷头，并由侧边通入高压空气以带动砂水产生高压，冲击工件表面，以达到表面处理功能。湿式喷砂机中可加入水溶性抗氧化剂，以防喷砂后表面产生氧化情形。表面加工后的工件，可直接电镀、电着涂装、光辉处理、及一般喷(烤)漆，亦可直接作化成或退化成处理及皮膜处理。湿式喷砂机运作时，砂水混合是处于一封闭室内，且在水面下进行，故运作中不会产生空气污染。其中砂水是以一循环方式回流使用而排放量可经由定时定量进水控制，可精确有效的控排放量，同时由于使用极细粒的砂材冲击工件，所以加工时表面均匀且完全无死角。

不论镁合金的工件形状、尺寸、规格、材料、亦不论其成型类别，均可以适用本发明方法。如可在镁合金射出或压铸成型后采用本发明方法进行其表面处理，也可以在机械加工业完成后或镁合金经化成及皮膜处理后作表面处理。同时镁合金成型后的不良品或在涂装或电镀后的不良品，也可以适用本发明方法，作有效的去除。

本发明的优点是除了可以去除镁合金的锈蚀、腐坏、污染的表面外，更可将镁合金射出或压铸工件表面原有的砂孔清除，此表面处理方法不仅可提高后续制程(电镀、电着涂装、喷漆烤漆)的密着性，更由于喷砂完成的工件可不需要经过化成处理及皮膜处理制程而直接作电镀、电着涂装、喷漆或烤漆等制程，完全消除了传统化学制程对环境所造成的污染。

附图说明

本发明的镁合金的表面处理方法适用于所有镁合金的制品制程。

兹以下列图示依据实施例及比较例具体说明本发明于后：图1为传统镁合金的表面处理流程图。图2为本发明镁合金的表面处理流程图。表1为传统镁合金制程与本发明喷砂制程的操作性、流程、砂孔量的优劣比较图表。表2为传统镁合金制程与本发明喷砂制程的化成处理、皮膜处理、涂装、电镀的优劣比较图表。表3为传统镁合金制程与本发明喷砂制程的百格试验、密着试验、铅笔硬度试验、爪抓强度试验的优劣比较图表。

具体实施方式

实施例一：使用Mg-9Al-0.5Zn-0.3Mn系镁合金，以湿式喷砂机工作制程与传统工作制程比较其加工流程简化情形，如图1所示，为传统镁合金的表面处理流程图，如图2所示，为本发明镁合金的表面处理流程图由图1及图2的比较，可知本发明采用湿式喷砂机的工作制程，较传统制程简化甚多，可节省工时。

实施例二：使用Mg-9Al-0.5Zn-0.3Mn系镁合金，以湿式喷砂机处理，压力设定为2kg/cm²，使用#200金刚砂，于工件(A4号尺寸(210mm×297mm)，厚度1.2mm)射出成型后直接处理，砂水混合比例为砂材∶水＝1∶3(重量比)，如表1所示，为传统镁合金制程与本发明喷砂制程的操作性、流程、砂孔量的优劣比较图表。

由表1的比较，可知本发明采用湿式喷砂机的工作制程，较传统制程简单、单纯，且无砂孔量及不良率的产生。

实施例三：使用Mg-9Al-0.5Zn-0.3Mn系镁合金，以湿式喷砂机处理，压力设定为2kg/cm²，使用#200金刚砂，于工件(A4号尺寸(210mm×297mm)，厚度1.2mm)射出成型后直接处理，砂水混合比例为砂材∶水＝1∶3(重量比)，如表2所示，为传统镁合金制程与本发明喷砂制程的化成处理、皮膜处理、涂装、电镀的优劣比较图表。

由表2的比较，明显可知本发明采用湿式喷砂机的工作制程，均无需化成处理及皮膜处理，且于制程中均可涂装及电镀。

实施例四：使用Mg-9Al-0.5Zn-0.3Mn系镁合金，以湿式喷砂机处理，压力设定为2kg/cm²，使用#200金刚砂，于工件(A4号尺寸(210mm×297mm)，厚度1.2mm)射出成型后直接处理，砂水混合比例为砂材∶水＝1∶3(重量比)，实施一般涂装及电镀后实施测试，如表3所示，为传统镁合金制程与本发明喷砂制程的百格试验、密着试验、铅笔硬度试验、爪抓强度试验的优劣比较图表，其比较方式系1、百格试验：使用百格刀划出百格，以透明胶带作密着试验，检查剥离的格数。2、密着试验：贴上透明胶带，再以90度角拉起胶带，视涂膜剥离情形。3、铅笔硬度试验：铅笔尖以45度角压在涂装表面，大约500g的力向前推出。4、爪抓强度试验：以指甲爪涂装表面来回约2-3次(长度约20mm)。

由表3的比较，明显可知本发明采用湿式喷砂机的工作制程，其百格试验与密着试验与传统制程相同，均为无异常、无剥落，但其铅笔硬度试验则为无痕迹，不似传统制程的有轻微刮痕，而其爪抓强度均为无痕迹。

依据本发明镁合金的表面处理方法，系不论镁合金的工件形状、尺寸、规格、材料，也不论是射出成型或压铸成型的工件，均可以湿式喷砂机完成。

Claims

1、一种用湿式喷砂机处理镁合金表面的方法，其特征为：在室温条件下用湿式喷砂机对镁合金表面施以喷砂处理，工作压力为1-5kg/cm²，压力源为空压机，使用自然物的砂材，砂水重量比为1∶10-4∶10，表面喷砂处理完成后，可直接施以涂装或电镀。

2、根据权利要求1所述的用湿式喷砂机处理镁合金表面的方法，其特征在于砂水重量比优选为1∶3。

3、根据权利要求1所述的用湿式喷砂机处理镁合金表面的方法，其特征在于该砂材为树脂砂、金刚砂、氧化铝、玻璃砂中的任何一种。

4、根据权利要求1所述的用湿式喷砂机处理镁合金表面的方法，其特征在于采用的砂材尺寸为#200。