CZ2014778A3 - Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu - Google Patents
Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2014778A3 CZ2014778A3 CZ2014-778A CZ2014778A CZ2014778A3 CZ 2014778 A3 CZ2014778 A3 CZ 2014778A3 CZ 2014778 A CZ2014778 A CZ 2014778A CZ 2014778 A3 CZ2014778 A3 CZ 2014778A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- coating
- temperature
- bath
- demineralized water
- metal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/34—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/48—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
- C23C22/56—Treatment of aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/82—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu povlakování kovových forem ze slitin typu Al – Mg a Al – Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu, při kterém se forma odmastí a odmoří v lázni (1) s pH 11,0 až 12,5 při teplotě 50 až 70 .degree.C po dobu 1 až 2 min, následuje oplach (2) v demineralizované vodě při teplotě 20 až 30 .degree.C, načež se ponoří do metalické lázně (3) s pH 4,8 až 5,2 o teplotě 25 až 30 .degree.C po dobu 2 až 3 min následuje další oplach (4) v demineralizované vodě o teplotě 20 až 30 .degree.C, sušení (5) při teplotě 110 až 115 .degree.C po dobu 20 až 25 min, a nanesení finálního povlaku v lázni (6) s pH 7,5 až 8,5 při teplotě 60 až 65 .degree.C po dobu 15 až 16 min, který se vypálí při teplotě 100 až 105 .degree.C po dobu 30 až 40 min.
Description
Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu.
Oblast techniky
Vynález se týká technologických postupů povlakování kovových forem ze slitin typů Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik. Vynález umožňuje vytvoření povlaku na kovových formách na bázi hliníku#s cílem dosažení většího počtů výrobních cyklů mezi jednotlivými operacemi čištění v technologii výroby pneumatik.
Dosavadní stav techniky
V současné době se pro výrobu kovových forem, které jsou určeny pro výrobu pneumatik, používají materiály na bázi hliníku. Kovová forma je složena z určitého počtu segmentů, obvykle 8 až 36, podle rozměrů vyráběné pneumatiky. Povrch kovových forem není upraven žádnou z technologií povrchových úprav.
Dosavadní způsob výroby kovových forem spočíval v nízkotlakém odlití segmentů kovové formy nízkotlakým litím a následným obráběním funkčních ploch pomocí frézování, soustružení, vrtání, pro dosažení požadované jakosti povrchu a rozměrové přesnosti. Kovová forma slouží k výrobě pneumatik, které se vyrábějí vulkanizací směsi organických látek za vyšších teplot, tj. 150 až 170 °C. Obvyklý počet cyklů od nasazení kovové formy do výroby je cca 2500 až 2700 vyrobených pneumatik bez nutnosti čištění její pracovních ploch.
Po určitém počtu cyklů, tj. vyrobených pneumatik, je nutno provést čištění jednotlivých segmentů kovové formy. Čištění se provádí ručně pomocí ocelových nebo brousících kartáčů, nebo pokrytím pracovních ploch vrstvou suchého ledu s následným mechanickým čištěním. Dalším způsobem čištění je otryskávání funkčních ploch kovové formy jemným pískem pískováním.
-2Nakolik je sortiment jednotlivých typů pneumatik velmi široký z hlediska rozměrů a designu, nelze obecně uvažovat o konkrétní délce doby nutné k čištění. Odstávka z důvodu čištění zařízení, kterého kovová forma je nezbytnou součástí, trvá v řádu několika dnů. V této době se daný typ pneumatik nevyrábí, což má vliv na produktivitu výroby.
Prodejní cena kovové formy v závislosti na požadovaném typu pneumatiky je řádově od statisíců až do několika milionů korun. Každé čištění způsobuje opotřebování funkčních ploch kovové formy, vlivem kterého dochází ke snížení její životnosti.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nevýhody používání kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si v technologii výroby pneumatik lze do značné míry eliminovat jejich povlakováním způsobem dle tohoto vynálezu.
Tento vynález zavádí do technologie výroby kovových forem uvedených typů slitin operaci povrchové úpravy ploch povlakováním. Povlak na povrchu kovové formy, který je tvořený nanovrstvami, má vliv na zvýšení počtu cyklů o 200 až 400 % od nasazení po její čištění. Tento údaj byl zjištěn odzkoušením povlakovaných kovových forem v provozních podmínkách při výrobě pneumatik, které byly určeny k použití jak v letním(tak zimním období. Zvýšení počtů cyklů bylo zaznamenáno při aplikaci povlakování ne jenom na nových kovových formách, ale i u těch, které byly již nasazeny v provozu výroby pneumatik a původně nebyly opatřeny povlakem. U těchto použitých forem se zvýšil počet cyklů, tj. vyrobených pneumatik, o cca 20 % oproti formám, u kterých nebyl povlak aplikován.
Podstatou vynálezu jsou technologické postupy vytvoření povlaku z nanovrstev na plochách jednotlivých segmentů kovové formy ze slitin typu Al - Mg a Al - Si jak u forem nových, tak i u forem použitých. Povlak je vytvořen následujícím technologickým postupem. Odmaštění segmentu kovové formy v lázni s pH 11,0 až 12,5; moření při teplotě 50 až 70 °C po dobu 1 až 2 min.; opláchnutí v demineralizované vodě při teplotě 20 až 30 °C; ponoření do metalické lázně s pH 4,8 až 5,2 o teplotě 25 až 30 °C po dobu 2 až 3 min; opláchnutí v
-3demineralizované vodě o teplotě 20 až 30 °C; osušení při teplotě 110 až 115 °C po dobu 20 až min.; nanesení finálního povlaku s pH 7,5 až 8,5 při teplotě 60 až 65 °C po dobu 15 až 16 min,; vypálení povlaku při teplotě 100 až 105 °C po dobu 30 až 40 min.
Tvorba povlaku u kovových forem na bázi hliníku s popisem jednotlivých etap technologického postupu a uvedením parametrů je na obr. 1. Roztoky jednotlivých lázní jsou vytvořeny pomocí přípravků, kterých výroba není předmětem tohoto vynálezu.
Přípravek PÍ
Alkalický přípravek k odmašťování na vodné bázi s obsahem 30 až 50 % hydroxidu sodného a do 5(% tetranatrium-ethylendiamintetraacetátu. Je to kapalina žluté barvy se slabým zápachem o hustotě cca 1400 kg.m'3 a pH 14.
Přípravek P2
Tekutá kombinace tenzidů na vodné bázi s obsahem aminů do 10 %. Je to kapalina žluté barvy s charakteristickým zápachem o hustotě cca 1000 kg.m3 a pH cca 9, která je s vodou mísitelná. Přípravek je určený ke zlepšení odmaštění v alkalických lázních.
Přípravek P3
Přípravek je tekutý vysoce účinný zirkonový pasivační prostředek, který je určený pro vytváření nanomolekulárních povrchů chránících různé kovové povrchy před korozí. Obsahuje do 0,5 % kyselinu hexafluorozirkoničitou. Je to bezbarvá lehce kalná kapalina se slabým zápachem o hustotě cca 1000 kg.m'3 a pH 1 až 2.
Přípravek P4
Polytetraflouorethylenová disperze na vodné bázi rozptýlitelná ve vodě s obsahem do 5^ neionogenní povrchově aktivní látky. Je to kapalina bílé barvy se slabým zápachem . . , bsplohou.
po amoniaku o hustotě cca 1500 kg.m’3, pH 9 až 10 a £édemfvaru 100 °C, která obsahuje
4,5 až 6,5 g/l pevných částic. Je to přípravek pro ošetření povrchu hliníku po anodické oxidaci.
* . 3 * * '· » » A » » .
> » i 5 } 1 > ’> 1 !> > i i » 9 -» ϊ ‘ i i ‘i 9 ·
-4Přípravek P5 - A
Přípravek na vodné bázi s obsahem do 10 % kyseliny dusičné. Je to bezbarvá kapalina se specifickým zápachem o hustotě cca 1000 kg.m’3 a pH 1, která je mísitelná s vodou. Přípravek je určený ke korekci hodnoty pH roztoku lázně.
Přípravek P5 - B
Přípravek na vodné bázi s obsahem do 10 % hydrogenuhličitanu a do 10 % amoniumkarbamátu. Je to bezbarvá kapalina se specifickým zápachem o hustotě cca 1000 kg.m’ a pH 8 až 9, která je mísitelná s vodou. Přípravek je určený ke korekci hodnoty pH roztoku lázně.
Ve výhodném provedení je odmašťovací lázeň tvořena přípravkem Pl, přípravkem P2 a demineralizovanou vodou.
Metalická lázeň je tvořena přípravkem P3, přípravkem P5 - A pro zvýšení pH lázně, nebo přípravkem P5 - B pro snížení pH lázně, a demineralizovanou vodou.
Finální povlak je vytvořen přípravkem P4 + demineralizovanou vodou.
Povlak podle tohoto vynálezu zamezuje znečišťování kovových forem při jejich použití v technologii výroby pneumatik, prodlužuje počet výrobních cyklů mezi jednotlivými procesy čištění, zvyšuje celkovou produktivitu práce a prodlužuje životnost forem.
Nová technologie chemického povlakování umožňuje vznik ochranných nanovrstev. Povlak je tvořen dvěma vrstvami^ to základním metalikem a tepelně zpracovaným teflonem. Povrch kovové formy vyžaduje přípravu jeho jakosti a chemické čištění. Dosažený povlak dosahuje tloušťku 20 až 25 pm a jeho identifikace jak kvalitativní(tak i kvantitativní (hloubka povlaku^ byla zkoumána na elektronovém rastrovacím mikroskopu.
Součástí výzkumu bylo testování uvedené technologie v provozních podmínkách na slitině Typů Al - Mg a Al - Si. Pro odzkoušení bylo povlakováno několik segmentů kovových forem určených pro sériovou výrobu pneumatikjak pro letn^tak pro zimní období. Výsledkem bylo
-5zjištění, že formy s povlakem, které byly nasazeny ve výrobním procesu, vykázaly v průměru o
200 až 400 % více vyrobených pneumatik než formy bez povlakování.
O
Objasnění bbrážků-ndvýkresteehl
Příkladný způsob povlakování kokil pro výrobu pneumatik podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsán na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiložených výkresů, kde je na obr. 1 je celkové schéma tvorby povlaku na kovových formách na bázi hliníku s popisem jednotlivých specifikací technologických parametrů. Na obr. 2 je detail segmentu kovové formy po povlakování.
Příklady uskutečnění vynálezu
Technologický postup vytvoření povlaku na kovových formách pro výrobu pneumatik ze slitin typů Al - Mg a Al - Si spočívá vtom, že jednotlivé segmenty formy se odmastí v lázni 1 s pH llr0 až 12,5 a odmoří při teplotě 50 až 70 °C po dobu 2 až 3 min. Následuje oplach 2 4* segmentu v demineralizované vodě při teplotě 20 až 30 °C,((potom se ponoří do metalické lázně 3 s pH 4,8 až 5,2 o teplotě 25 až 30 °C po dobu 2 až 3 min a následuje další oplach 4 v demineralizované vodě o teplotě 20 až 30 °C. Následuje sušení 5 při teplotě 110 až 115 °C po dobu 20 až 25 min, nanesení finálního povlaku v další lázni 6 s pH 7,5 až 8,5 při teplotě 60 až 65 °C po dobu 15 až 16 min a vypálení povlaku v peci 7 při teplotě 100 až 105 °C po dobu 30 až 40 min.
Odmašťovací lázeň 1 je tvořena přípravkem Pl, přípravkem P2 v demineralizované vodě.
Metalická lázeň 3 je tvořena přípravkem P3, přípravkem P5 - A nebo přípravkem P5 - B v demineralizované vodě.
Finální povlak v další lázni 6 je tvořen přípravkem P4 v demineralizované vodě.
-6Kovové formy na bázi hliníku pro výrobu pneumatik s povlakem, který byl vytvořen dle technologických postupů TP1 a TP2, byly použity ve výrobních podnicích mimo území České republiky.
Technologický postup TP1
Pro odzkoušení ve výrobě pneumatik byly vyrobeny jednotlivé segmenty kovových forem ze slitin typů Al - Mg a Al - Si. Vytvoření povlaku na segmentech bylo provedeno následujícím technologickým postupem, který se skládal ze dvou etap.
1. etapa technologického postupu TP1
Vznik metalika
1. Odmašťování a moření
Složení lázně: | 15 g/l Pl + 3 g/l P2 + demineralizované voda |
Teplota: | 50 až 55 °C |
pH: | 11,0 až 12,5 |
Čas: | 2 až 3 min/ |
Poznámka: | Obsah hliníku v lázni musí být pod 10 g/l. |
2. Oplach
Složení lázně: | demineralizovaná voda |
Teplota: | 20 až 30 °C |
Čas: | krátce. |
3. Povlakování
Složení lázně: | 40 g/l P3 + demineralizovaná voda |
Teplota: | 25 až 30 °C |
pH: | 4,8 až 5,2 |
Čas: | 1 až 2 min/ |
Poznámka: | pH lázně nesmí překročit hodnotu 5,2. |
V případě potřeby úpravy pH nutno použít P5 - A - zvýšení pH, nebo P5 - B - snížení pH.
4. Oplach
Složení lázně: | demineralizovaná voda |
Teplota: | 20 až 30 °C |
-7- | |
Čas: | krátce, |
5. Sušení
Zařízení: sušicí pec BINDER
Teplota: | 110 až 115 °C |
Čas: | 20 až 25 min. |
2. etapa technologického postupu TP1
Finalizace povlaku
Po ukončení etapy vzniku metalika a ochlazení segmentu kovové formy na teplotu cca 60 °C následuje etapa k dosažení finální vrstvy povlaku pomocí přípravku P4.
1. Finalizace
Složení lázně: | 10 až 12 g/l P4 + demineralizovaná voda |
Teplota: | 60 až 65 °C |
pH: | 7,5 až 8,5 |
Čas: | 15 až 16 min. |
2. Vypalování
Teplota: | 100 °C |
Čas: | 30 až 40 min/ |
Poznámka: | Pec musí být vyhřátá na požadovanou teplotu. Materiál se před sušením neoplachuje. |
Při manipulaci se segmenty nesmí tyto přijít do kontaktu s nechráněnýma rukama z důvodu znečištění povrchu, proto je potřeba důsledně používat ochranné rukavice.
Na obr. 2 je detail segmentu kovové formy po povlakování.
Technologický postup TP2
Zkoušené segmenty kovových forem byly vyrobeny ze slitin typů Al - Mg a Al - Si a již delší dobu byly nasazeny do výroby pneumatik. Jejich povrch nebyl povlakován a jevil značné
-8opotřebení. Segmenty byly lokálně očištěny a v poškozených a znečištěných místech upraveny zaškrábáním. Vytvoření povlaku na segmentech bylo provedeno následujícím technologickým postupem.
1. etapa technologického postupu TP2
Vznik metalika
1. Odmašťování a moření
Složení lázně: | 30 g/l Pl + 6 g/l P2 + demineralizovaná voda |
Teplota: | 60 až 70 °C |
pH: | 11,0 až 12,5 |
Čas: | 1 až 2 min/ |
Poznámka: | Obsah hliníku v lázni musí být pod 10 g/l. |
2. Oplach
Složení lázně: | demineralizovaná voda |
Teplota: | 20 až 30 °C |
Čas: | krátce. |
3. Povlakování
Složení lázně: | 40 g/l P3 + demineralizovaná voda |
Teplota: 25 až 30 °C
pH: | 4,8 až 5,2 |
Čas: | 2 až 3 minz |
Poznámka: | pH lázně nesmí překročit hodnotu 5,2. |
V případě potřeby úpravy pH nutno použít P5 - A - zvýšení pH, nebo P5 - B - snížení pH.
4. Oplach
Složení lázně: | demineralizovaná voda |
Teplota: | 60 až 70 °C |
Čas: | krátce f |
5. Sušení
Zařízení: sušicí pec BINDER
Teplota: | 110 až 115 °C |
Čas: | 20 až 25 min. |
2. etapa technologického postupu TP2
Finalizace povlaku
Po ukončení etapy vzniku metalika a ochlazení segmentu kovoforemy na cca 60 °C následuje etapa k dosažení finální vrstvy povlaku pomocí přípravku P4.
1. Finalizace
Složení lázně: | 10 až 12 g/l P4 + demineralizovaná voda |
Teplota: | 60 až 65 °C |
PH: | 7,5 až 8,5 |
Čas: | 15 až 16 min. |
2. Vpalování
Teplota: | 100 °C |
Čas: | 30 až 40 min. |
Poznámka: | Pec musí být vyhřátá na požadovanou teplotu. Materiál se před sušením neoplachuje. |
Při manipulaci se segmenty nesmí tyto přijít do kontaktu s nechráněnýma rukama z důvodu znečištění povrchu, proto je potřeba důsledně používat ochranné rukavice v průběhu obou etap povlakování.
Experimentální měření získaného povlaku pomocí elektronového rastrovacího mikroskopu a EDS analýz
Měření tloušťky hotového povlaku se realizovalo na elektronovém rastrovacím mikroskopu s pomocí EDS analýzy. V první části analýz byly provedeny bodové a plošné analýzy v oblasti
-10povlaku pro přesnější analýzu identifikace a přítomnosti prvků v povlaku na základě znalosti o použitých povlakovacích látkách. Výsledky analýz potvrzují přítomnost hlavně uhlíku, fluoru, kyslíku, křemíku a zirkonu v ochranném povlaku. Následně pak byla provedena lineární analýza od povrchu do základního materiálu, která sledovala koncentraci uvedených prvků v závislosti na vzdálenosti od povrchu segmentu. Bylo realizováno vícero měření, které potvrdily, že tloušťka vrstvy se pohybuje v rozmezí 22 až 25 pm.
1. Chemické složení povlaku - bodová analýza
Element Series | unn. [wt.%] | C norm. [wt.%] | C Atom. [at.%] | C Error (3 Sigma) [wt.%] |
Aluminium K-series | 80.46 | 68.74 | 53.60 | 12.21 |
Carbon K-series | 19.05 | 16.27 | 28.51 | 14.91 |
Oxygen K-series | 11.92 | 10.18 | 13.39 | 7.86 |
Magnesium K-series | 2.83 | 2.42 | 2.09 | 0.62 |
Silicon K-series | 0.78 | 0.66 | 0.50 | 0.26 |
Fluorine K-series | 2.02 | 1.72 | 1.91 | 2.01 |
Total: | 117.06 | 100.00 | 100.00 |
V oblasti povlaku byly identifikovány následující prvky z použitých chemikálií:
C (uhlík) v množství 16,27 %, O (kyslík) 10,18 %, Si (křemík) 0,66 % a F (fluor) 1,72 %.
Vysoký obsah AI (hliníku) a Mg (hořčíku) je ze základního materiálu slitin typů AI - Mg a AI - Si.
2. Chemické složení povlaku - plošná analýza
Element Series unn. Cnorm.
C Atom. C Error (3 Sigma) [wt.%] [wt.%] [at.%] [wt.%]
Aluminium K-series | 74.29 | 63.20 | 47.63 | 11.28 |
Carbon K-series | 21.24 | 18.06 | 30.58 | 15.93 |
Oxygen K-series | 15.13 | 12.87 | 16.36 | 9.35 |
Magnesium K-series | 2.87 | 2.44 | 2.04 | 0.63 |
Fluorine K-series | 3.09 | 2.63 | 2.81 | 2.71 |
Silicon K-series | 0.94 | 0.80 | 0.58 | 0.28 |
Total: | 117.55 | 100.00 | 100.00 |
V oblasti povlaku byly identifikovány prvky z použitých chemikálii/a to: uhlík (C) v množství 18,06 %, kyslík (O) 12,87 %, křemík (Si) 0,80 % a fluor (F) 2,63 %. Vysoký obsah hliníku (Al) a hořčíku (Mg) je ze základního materiálu slitin typů Al - Mg a Al - Si.
Průmyslová využitelnost
Způsob vytvoření povlaku na kovových formách ze slitin typů Al - Mg a Al - Si podle tohoto vynálezu nalezne uplatnění především u forem určených pro výrobu pneumatik motorových vozidel.
Claims (4)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob povlakovém' kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si^zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu, vyznačující se tím, že forma se odmastí a odmoří v lázni (1) s pH 11,0 až 12,5 při teplotě 50 až 70 °C po dobu 1 až 2 min/, následuje oplach (2) v demineralizované vodě při teplotě 20 až 30 °C, načež se ponoří do metalické lázně (3) s pH 4,8 až 5,2 o teplotě 25 až 30 °C po dobu 2 až 3 min,, následuje další oplach (4) v demineralizované vodě o teplotě 20 až 30 °C, sušení (5) při teplotě 110 až 115 °C po dobu 20 až 25 min, a nanesení finálního povlaku v lázni (6) s pH 7,5 až 8,5 při teplotě 60 až 65 °C po dobu 15 až 16 mim, který se vypálí při teplotě 100 až 105 °C po dobu 30 až 40 min.
- 2. Způsob povlakovém' kovových forem podle nároku 1, vyznačující se tím, že odmašťovací a mořící lázeň (1) obsahuje alkalický přípravek na vodné bázi s obsahem 30 až 50 % hydroxiduΫ sodného a do 3% tetranatrium-ethylendiamintetraacetátu a tekutou kombinaci tenzidů na vodné bázi s obsahem aminů do 10 % v demineralizované vodě.
- 3. Způsob povlakovém' kovových forem podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že metalická lázeň (3) je tekutý vysoce účinný zirkonový pasivační prostředek, který obsahuje do 0,5 % kyselinu hexafluorozirkoničitou, nebo přípravek na vodné bázi s obsahem do 10 % kyseliny dusičné nebo přípravek na vodné bázi s obsahem do 10 % hydrogenuhličitanu a do 10 % amonium-karbamátu v demineralizované vodě.
- 4. Způsob povlakovém' kovových forem podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že finální povlak je polytetraflouorethylenová disperze na vodné bázi rozptýlitelná ve vodě s obsahem do neionogenní povrchově aktivní látky v demineralizované vodě.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2014-778A CZ2014778A3 (cs) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu |
RU2015148421A RU2638482C2 (ru) | 2014-11-11 | 2015-11-10 | Способ покрытия металлических форм из сплавов типа Al-Mg и Al-Si для производства автомобильных шин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2014-778A CZ2014778A3 (cs) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ305721B6 CZ305721B6 (cs) | 2016-02-17 |
CZ2014778A3 true CZ2014778A3 (cs) | 2016-02-17 |
Family
ID=55311065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2014-778A CZ2014778A3 (cs) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ2014778A3 (cs) |
RU (1) | RU2638482C2 (cs) |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL257772A (cs) * | 1959-11-18 | |||
DE4417500A1 (de) * | 1994-05-19 | 1995-11-23 | Aloys Dr Wuestefeld | Verfahren zur Herstellung oxidischer Schutzschichten auf Metalloberflächen, die Schutzschichten selbst und ihre Verwendung |
AUPM621194A0 (en) * | 1994-06-10 | 1994-07-07 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Conversion coating and process for its formation |
JP3655635B2 (ja) * | 1994-11-11 | 2005-06-02 | コモンウェルス・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ・オーガナイゼーション | 金属表面に化成皮膜を付与する方法およびそのための溶液 |
US5964928A (en) * | 1998-03-12 | 1999-10-12 | Natural Coating Systems, Llc | Protective coatings for metals and other surfaces |
US20050167005A1 (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-04 | Star Finishes, Inc. | Pretreatment of aluminum surfaces |
DE102006052919A1 (de) * | 2006-11-08 | 2008-05-15 | Henkel Kgaa | Zr-/Ti-haltige Phosphatierlösung zur Passivierung von Metallverbundoberflächen |
CN100545308C (zh) * | 2007-11-22 | 2009-09-30 | 东北大学 | 一种用于处理铝合金的无铬钝化液及其使用方法 |
DE102009044821B4 (de) * | 2009-12-08 | 2012-01-12 | NABU Oberflächentechnik GmbH | Behandlungslösung und Verfahren zur Beschichtung von Metalloberflächen |
CN103789759B (zh) * | 2014-02-21 | 2016-08-24 | 上海溯扬工艺控制科技有限公司 | 一种铝合金喷涂前处理工艺 |
CN103990589A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-20 | 肇庆鑫盈装饰材料有限公司 | 铝单板预辊涂新型生产线及工艺技术 |
-
2014
- 2014-11-11 CZ CZ2014-778A patent/CZ2014778A3/cs unknown
-
2015
- 2015-11-10 RU RU2015148421A patent/RU2638482C2/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ305721B6 (cs) | 2016-02-17 |
RU2638482C2 (ru) | 2017-12-13 |
RU2015148421A (ru) | 2017-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20010095051A (ko) | 마그네슘 합금의 표면처리 방법 및 마그네슘 합금 부재 | |
KR20180053306A (ko) | 지르코늄- 및 몰리브데넘-함유 조성물로의 알루미늄 표면의 전처리 | |
US8512484B2 (en) | Passivating means, surface treatment means, surface treatment spray means and method for treating metallic surfaces of work pieces or cast molds | |
CZ2014778A3 (cs) | Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu | |
Demisse et al. | Surface finishing and electroless nickel plating of additively manufactured (am) metal components | |
KR101523546B1 (ko) | 냉간압조용 소성가공 금속 재료의 비인피막 처리방법 | |
CZ27910U1 (cs) | Zařízení pro povlakování kovových forem ze slitin typu AI - Mg a AI - Si zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu | |
US20110256318A1 (en) | Process for preparing and treating a substrate | |
CZ308500B6 (cs) | Povlak forem z hliníkových slitin, pro vulkanizaci gum pro výrobu pneumatik, na bázi PTFE a způsob jeho výroby | |
US10618244B2 (en) | Pipe product and method for producing same | |
US20150000696A1 (en) | Method for smut removal during stripping of coating | |
RU2631572C1 (ru) | Способ нанесения многослойного ионно-плазменного покрытия на поверхность гравюры штампа из жаропрочной стали | |
KR100927297B1 (ko) | 금속체의 표면 처리 방법 및 금속 물품의 제조 방법 | |
KR20140020305A (ko) | 냉각 순환 유로 또는 다른 구멍 또는 채널을 위한 코팅에 의한 음극 방식 | |
RU2631573C1 (ru) | Способ нанесения многослойного ионно-плазменного покрытия на поверхность гравюры штампа из жаропрочного никелевого сплава | |
KR101845531B1 (ko) | 마그네슘합금재의 표면처리방법 | |
KR102447942B1 (ko) | 다이캐스팅 제품에 대한 분체도장 방법 | |
US3447973A (en) | Protective treatment for magnesium | |
KR101637500B1 (ko) | 볼 스터드의 방청피막 도금 방법 | |
US20230256515A1 (en) | Method for processing a raw workpiece into a final workpiece | |
TW201708616A (zh) | 清洗方法 | |
JPS6211078B2 (cs) | ||
KR100726786B1 (ko) | 크롬 도금 지그 | |
JP4077275B2 (ja) | 金属体の表面処理方法および金属物品の製造方法 | |
CN108823557A (zh) | 汽车副车架表面发黑处理的方法 |