CN1715456A - 轮毂表面涂装与电镀工艺相结合的方法 - Google Patents

Abstract

一种轮毂表面树脂漆涂装与电镀工艺相结合的方法，该方法包括以下步骤：将轮毂铝合金粗坯进行常规涂装，然后车掉需电镀部位的涂装树脂漆露出铝合金原材，再进行抛光，电镀底层镍和铜之前的前处理，电镀底层镍和铜，抛铜，电镀多层镍之前的前处理，电镀多层镍，电镀铬，即得同时具有涂装层与电镀层的轮毂。用该方法所得轮毂其电镀层具有良好的防护性能，具有涂装树脂漆和金属镀层搭配的外表颜色，非常美观；而且镀层金属和涂装树脂漆结合非常紧密，具有良好的防护效果。

Description

轮毂表面涂装与电镀工艺相结合的方法

技术领域

本发明涉及一种车辆用轮毂表面涂装与电镀工艺相结合的方法，尤其涉及一种用树脂漆涂装与电镀工艺相结合的方法。

背景技术

机动车辆不仅仅是最佳的代步工具，更是货物运输中的重要工具。轮胎是车辆的重要组件，其需要与轮毂结合使用。一般高级轿车通常采用铝合金材质轮毂，不仅具有较佳的行驶安全性，同时增加了整体美观性。现行市场上所销售的铝合金轮毂，其表面通常全部用树脂漆涂装或者全部用金属电镀，到目前为止，还没有涂装后再将部分表面进行电镀的工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种轮毂表面进行涂装和电镀工艺相结合的方法。

本发明的主要构思是，将铝合金轮毂表面先全部用树脂漆涂装，再将需电镀部分外表面的涂装漆车光，然后以电镀补添该被车光的涂装漆层，以制造同时具有涂装层与电镀层的铝合金轮毂。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，提供一种轮毂表面涂装与电镀工艺相结合的方法，该方法包括以下步骤：

a.将轮毂铝合金粗坯用标准涂装方法涂装；

b.车掉需电镀的部位上的涂装漆，露出轮毂铝合金原材；

c.将已车光涂装漆、露出铝合金材质的轮毂铝坯部分进行抛光：

d.电镀底层镍和铜之前的前处理，除去轮毂表面抛光腊和油渍；

e.电镀底层镍和铜，在铝坯上镀镍层和铜层；

f.抛铜，将铜层抛光；

g.电镀多层镍之前的前处理，除去轮毂表面抛铜腊和油渍；

h.电镀多层镍，在铜层上镀多层含硫量不同的镍；

i.电镀铬，在多层镍上镀铬。

更具体来说，本发明的方法是采用铸造工艺制造的铝合金轮毂粗坯，经过以下加工程序得到涂装好的轮毂：

1.将轮毂表面凹凸不平及毛刺之处用砂纸进行研磨，使其平整；然后用钢砂设定秒数进行喷砂，以减少轮毂表面的砂孔；然后将原子灰与硬化剂以一定的重量配比调配好，用所得物质填补轮毂表面、侧面的坑洞，以除去较大的砂孔与缩孔(凹下的较大的孔)。

2.待上述填补的物质干燥后，以研磨机与砂纸等工具除去填补痕迹，然后再进行前处理清洗；在常温下，轮毂用30-40℃的热水清洗、脱脂(除油、除杂质)、清水清洗、形成皮膜(使轮毂表面覆盖一层皮膜，保护基材，增加粉底附着力)、纯水清洗等程序；清洗后，将水痕吹干净，再经高温烘干，以除去表面杂质；烘干后进行喷粉底，在一定的温度下进行烘烤，使灰粉(粉底)附着在轮毂表面，提供轮毂表面光滑度，以增加色漆附着力；

3.然后研磨轮毂，用不同号数的砂纸和研磨机将轮毂表面残留的毛刺、颗粒、杂质等磨平，使轮毂表面光滑、没有砂痕；

4.用清水、纯水将轮毂表面积聚的粉尘洗干净，将轮毂表面的水纹擦拭干净或用吹风机吹干净，然后根据所需要的不同颜色调配好油漆，再按喷涂条件在轮毂上喷涂一层底漆，经预热后再喷上一层面漆，色泽均匀后设定一定的温度和时间进行烘烤，使油漆附着在轮毂上不脱落，最后喷上金油(透明的聚丙烯酸油漆)再高温烘烤，以保护面漆，避免其氧化。

上述加工工序属于涂装的标准程序，所得到的即为市售涂装轮毂。下述工序，即本发明的重点。将所得轮毂设定要电镀的部位进行车削，去除该处的涂装树脂漆露出铝合金原材，然后用电镀方法将镀层金属镀在铝合金原材表面，由于涂装树脂漆与镀层金属颜色不同，因此所得轮毂具有两种不同材质、不同颜色的表面。

电镀方法包括以下步骤：

1.将上述已车光涂装漆、露出铝合金材质的轮毂铝坯部分进行抛光：通过抛光使准备电镀金属的部位(即铝坯)细致紧密、空隙率小。优选为，先打小枪，将角落及沟槽等不容易研磨的部分先抛光，然后研磨，其有整平、磨光亮作用，利于电镀层光亮、细致。

2.电镀底层镍和铜之前的前处理：进行除腊、除油，使底层镍和铜与铝坯附着力好。优选按如下程序进行，化学热浸除腊→超声波除腊→热水洗→水洗→擦洗→化学热浸除腊→水洗→化学热浸除油→水洗；其中，化学热浸除腊，是利用化学皂化作用除去抛光腊；超声波除腊是使用超声波利用高频振动除去抛光腊；擦洗是用人工方式擦洗轮毂角落除去抛光腊；化学热浸除油利用化学乳化作用除去轮毂表面油渍。

3.电镀底层镍和铜：使铝坯上电镀底层镍及铜层，以利于抛铜作业。优选按如下程序进行，弱腐蚀→水洗→除垢→水洗→纯水洗→沉锌→脱锌→水洗→纯水洗→沉锌→水洗→纯水洗→电镀底层镍→水洗→酸活化→纯水洗→电镀铜→水洗→钝化→热水洗，还可以在电镀底层镍之后回收底层镍槽液再水洗；其中，弱腐蚀是利用碱性溶液去掉铝坯上金属铝的氧化层；除垢是利用酸性溶液去掉铝坯上三氧化二铝；纯水洗避免杂质进入沉锌槽、电镀预镍槽或电镀铜槽；沉锌利用化学置换反应在轮毂上沉积一层锌；利用酸性溶液脱锌除去锌层使轮毂表面无三氧化二铝氧化层；第二次沉锌使电镀层结合力更好；电镀底层镍保护铝层，以避免抛铜时抛穿铝层；回收预镍槽液，即可节省预镍槽液，又可避免污染；酸活化底层镍，使底层镍与铜层有更好的结合力；因为铜有良好的延展性，可借助抛铜挤压减少针孔；因为铜易与空气中的氧结合，氧化生成铜绿，故需作钝化处理；热水洗使铜层清洁，以利于抛铜作业。

4.抛铜：把铜层抛亮，以利于电镀多层镍，镀上色泽光亮的镍层。优选按如下程序进行，气动枪抛铜→研磨→电动枪抛铜；其中，气动枪针对沟槽、角落抛铜；研磨使平整、光亮；电动枪再针对沟槽、角落抛铜。

5.电镀多层镍之前的前处理：进行除油、除腊，使铜层与多层镍附着力好。优选按如下程序进行，化学热浸除腊→擦洗→水洗→化学热浸除腊→热水洗→水洗→化学热浸除油→水洗→中和→水洗→沉锌→水洗；其中，化学热浸除腊利用化学皂化作用除去抛铜腊；擦洗用人工方式擦洗轮毂角落，除去抛铜腊；化学热浸除油利用化学乳化作用除去轮毂表面油渍；中和是将铜层表面酸性物质中和，避免沉锌槽pH过低，以利于沉锌；沉锌是将抛铜抛穿的微小空隙沉上一层锌，以利于电镀多层镍。

6.电镀多层镍：通过镀上多层含硫量不同的镍层，造成电位差，延长腐蚀时间。优选按如下程序进行，电解除油→热水洗→水洗→酸活化→纯水洗→镀半光亮镍→镀高硫镍→镀光亮镍→镀镍封→水洗，还可在镀镍封之后回收镍封槽液，再水洗；其中，电解除油是通电阴极产生氢气可使油渍和杂质剥离，以除去铜层上的油渍，以利于电镀多层镍；酸活化使铜层表面活化，以使铜层与多层镍有良好的结合力；纯水洗避免杂质进入半光亮镍槽；分别镀半光亮镍、高硫镍、光亮镍和镍封是利用各自含硫量不同的镍造成电位差，延长腐蚀时间，以光亮镍为基准位，半光亮镍与光亮镍电位差120-150mV，高硫镍与光亮镍电位差13-25mV，镍封与光亮镍电位差为10-20mV；回收镍封槽液可节省该液并避免污染。利用四层电镀镍层含硫量多少不同，造成电位差，达到防腐蚀的效果。

7.电镀铬：在多层镍表面镀上优良的防护铬层。优选按如下程序进行，电解活化→水洗→铬酸活化→电镀铬→水洗→还原→水洗→热水洗，还可以先装辅助阳极然后再电解活化，也还可以在电镀铬之后回收电镀铬槽液，然后水洗，最后热水洗之后还可以卸掉辅助电极；其中，装辅助阳极是因为电镀铬电流效率很低(约8-13％)，故可以加装辅助阳极加强底电流区电流，以利于电镀铬；铬酸活化使多层镍表面活化，使镍层与铬层有良好的结合力；电镀铬得到良好的光泽、防护及装饰性的镀层；回收电镀铬槽液，可节省电镀铬槽液并避免污染；还原使电镀液中六价铬还原为三价铬，使电镀废水符合环保要求，并且使电镀铬层表面吸附的不稳定的六价铬转化为稳定的三价铬，使镀铬层稳定。铬层为最上金属层，因为铬是一种微带天蓝色的银白色金属，电极电位很低，但是其有很强的钝化性能，在大气中很快钝化，显示出贵金属的性质，能长期保持其光泽，是良好的防护及装饰性镀层金属。

在上述所有步骤完成后，即得本发明的轮毂。还可以将该轮毂进行包装，即配件、包装成箱。

上述所得轮毂，其电镀层具有良好的防护性能，主要表现在：①电镀层与基体金属结合牢固、附着力强；②镀层完整、结晶细致紧密、空隙率低；③镀层具有良好的物理、化学和机械性能；④镀层厚度符合标准规定，而且镀层均匀。

本发明所得轮毂，具有涂装树脂漆和金属镀层搭配的外表颜色，涂装漆的莹润配合镀层金属的光亮，非常美观；而且镀层金属和涂装树脂漆结合非常紧密，具有良好的防护效果。

尤其是当轮毂的前后表面平整部分用上述电镀方法处理、而轮毂其他部位保持涂装处理时，轮毂的外观异常漂亮。

由于电镀的费用高于涂装的费用，与先电镀后涂装制造同时具有涂装层和镀层的轮毂相比，采用本发明方法费用低得多。

具体实施方式

下面结合具体实施例来描述本发明。当然，下述仅为本发明轮毂表面涂装与电镀工艺的结合方法的较佳实施例，并非用以限制本发明的实施范围，任何本领域的熟练技术人员在不违背本发明的精神所做的修改，均应属于本发明的范围。

实施例1

取轮毂铝合金粗坯，按标准涂装方式全部进行涂装，即：1.先将轮毂表面凹凸不平及毛刺之处用砂纸进行研磨，使其平整；然后用钢砂设定9秒进行喷砂，以减少轮毂表面的砂孔；然后将原子灰与硬化剂(使原子灰快速硬化的一种物质)以100∶2的重量配比调配好，用所得物质填补轮毂表面、侧面的坑洞，以除去较大的砂孔与缩孔；2.待上述填补的物质干燥后，以研磨机与砂纸等工具除去填补痕迹，然后再进行前处理清洗；在常温下，轮毂用30-40℃的热水、脱脂(除油、除杂质)、清水、皮膜、纯水等程序清洗；清洗后，将水痕吹干净，在经高温烘干，以除去表面杂质；烘干后进行喷粉底，在一定198℃下进行烘烤，使灰粉(粉底)附着在轮毂表面，提供轮毂表面光滑度，以增加色漆附着力；3.然后研磨轮毂，用不同号数的砂纸和研磨机将轮毂表面残留的毛刺、颗粒、杂质等磨平，使轮毂表面光滑、没有砂痕；4.依次用清水、纯水将轮毂表面积聚的粉尘洗干净，将轮毂表面的水纹擦拭干净或用吹风机吹干净，然后根据所需要的不同颜色调配好油漆，再按喷涂条件在轮毂上喷涂一层底漆，经预热后再喷上一层面漆，色泽均匀后设定170℃和40分钟进行烘烤，使油漆附着在轮毂上不脱落，最后喷上金油再于160℃烘烤，以保护面漆，避免其氧化。

5.然后将所得轮毂设定要电镀的部位(轮毂的前后表面平整部分)进行车削，去除该处的涂装树脂漆露出铝合金原材，而其他部位，包括前后表面的凹进部位仍然保持涂装；然后用电镀方法将镀层金属镀在铝合金原材表面，即：6.将上述已车光涂装漆、露出铝合金材质的轮毂铝坯部分进行抛光：先打小枪，将角落及沟槽等不容易研磨的部分先抛光，然后研磨；7.电镀底层镍和铜前处理：按如下程序进行，将轮毂用安美特药水公司的BCR试剂进行化学热浸除抛光腊→超声波除抛光腊→热水洗→水洗→擦洗除抛光腊→用安美特药水公司的BCR试剂进行化学热浸除抛光腊→水洗→用安美特药水公司的152试剂进行化学热浸除去轮毂表面油渍→水洗；8.电镀底层镍和铜：按如下程序进行，将轮毂用安美特药水公司的U152试剂进行弱腐蚀轮毂除去铝坯上金属铝的氧化层→水洗→使用由硝酸、磷酸、氢氟酸和用安美特药水公司的除垢剂S配制成的试剂进行除垢去掉铝坯上三氧化二铝→水洗→纯水洗→利用安美特药水公司的W-B和W-E试剂置换锌以在轮毂上沉积一层锌→利用50％硝酸配成的溶液脱锌同时除去轮毂表面三氧化二铝层→水洗→纯水洗→再沉锌→水洗→纯水洗→电镀底层镍→水洗→酸活化轮毂表面→纯水洗→电镀铜→水洗→用柠檬酸钝化电镀铜层→热水洗，在电镀预镍后可以回收预镍槽液，然后再水洗轮毂；9.抛铜：按如下程序进行，针对沟槽、角落气动枪抛铜→研磨→再针对沟槽、角落电动枪抛铜；10.电镀多层镍前处理：按如下程序进行，将轮毂利用三孚药水公司的SF-601试剂进行化学热浸除抛铜腊→擦洗轮毂角落除去抛铜腊→水洗→利用三孚药水公司的SF-601试剂进行化学热浸除抛铜腊→热水洗→水洗→利用安美特药水水公司的251试剂进行化学热浸除轮毂表面油渍→水洗→中和铜层表面酸性物质→水洗→将抛铜抛穿的微小空隙沉上一层锌→水洗；11.电镀多层镍：按如下程序进行，将轮毂电解除去铜层表面油渍→热水洗→水洗→酸活化铜层表面→纯水洗→镀半光亮镍→镀高硫镍→镀光亮镍→镀镍封→回收镍封槽液→水洗，其中半光亮镍与光亮镍电位差130mV，高硫镍与半光亮镍电位差20mV，镍封与光亮镍电位差为15mV；12.电镀铬：按如下程序进行，装辅助阳极→电解活化→水洗→铬酸活化多层镍表面→电镀铬→水洗→使用亚硫酸氢钠将电镀液中六价铬还原成三价铬→水洗→热水洗→卸辅助电极，电镀铬之后可以回收电镀铬槽液，然后再水洗轮毂。

即得前后表面的平整部分为电镀、其他部位为涂装漆(包括轮毂前后表面的凹进部位)的轮毂。

最后进行13.将所得轮毂配件、包装成箱。

Claims (6)

1、一种轮毂表面涂装与电镀工艺相结合的方法，该方法包括以下步骤：

a.将轮毂铝合金粗坯用标准涂装方法涂装；

b.车掉需电镀的部位上的涂装漆，露出轮毂铝合金原材；

c.将已车光涂装漆、露出铝合金材质的轮毂铝坯部分进行抛光：

d.电镀底层镍和铜之前的前处理，除去轮毂表面抛光腊和油渍；

e.电镀底层镍和铜，在铝坯上镀镍层和铜层；

f.抛铜，将铜层抛光；

g.电镀多层镍之前的前处理，除去轮毂表面抛铜腊和油渍；

h.电镀多层镍，在铜层上镀多层含硫量不同的镍；

i.电镀铬，在多层镍上镀铬。

2、如权利要求1的轮毂表面涂装与电镀工艺相结合的方法，其特征在于，其中

步骤c中的抛光是先打小枪，将角落及沟槽等不容易研磨的部分先抛光，然后研磨；

步骤d中的前处理是将轮毂进行化学热浸，除去抛光腊，再超声波除抛光腊，热水洗，水洗，擦洗除去抛光腊，再进行化学热浸除抛光腊，水洗，然后化学热浸除轮毂表面油渍，水洗；

步骤e中的电镀底层镍铜还包括弱腐蚀除掉铝坯上金属铝的氧化层，水洗，除垢去掉铝坯上三氧化二铝，水洗，纯水洗，沉锌，脱锌，水洗，纯水洗，沉锌，水洗，纯水洗，接着电镀底层镍，水洗，酸活化，纯水洗，再电镀铜，水洗，钝化镀层铜，热水洗；

步骤f中的抛铜是先对沟槽、角落用气动枪抛铜，研磨，再针对沟槽、角落用电动枪抛铜；

步骤g中的前处理是将轮毂化学热浸，除去抛铜腊，擦洗除去轮毂角落抛铜腊，水洗，化学热浸，除去抛铜腊，热水洗，水洗，化学热浸除去轮毂表面油渍，水洗，中和铜层表面酸性物质，水洗，沉锌，水洗；

步骤h中的镀多层镍是先电解除去铜层上的油渍，热水洗，水洗，酸活化铜层表面，纯水洗，再镀半光亮镍，镀高硫镍，镀光亮镍，镀镍封，水洗；

步骤i中的镀铬是先电解活化，水洗，铬酸活化多层镍表面，再电镀铬，水洗，水洗，热水洗。

3、如权利要求1或2的轮毂表面涂装与电镀工艺相结合的方法，其特征在于，在步骤i之后还包括步骤j.将所得轮毂配件、包装成箱。

4、如权利要求2或3的轮毂表面涂装与电镀工艺相结合的方法，其特征在于，步骤e中，电镀底层镍之后还可以回收底层镍槽液。

5、如权利要求2或3的轮毂表面涂装与电镀工艺相结合的方法，其特征在于，步骤h中，镀镍封之后还可以回收镍封槽液。

6、如权利要求2或3的轮毂表面涂装与电镀工艺相结合的方法，其特征在于，步骤i中，先装辅助阳极再电解活化；电镀铬之后还可包括回收电镀铬槽液，还可以包括卸辅助阳极。