RU2638482C2 - Способ покрытия металлических форм из сплавов типа Al-Mg и Al-Si для производства автомобильных шин - Google Patents

Способ покрытия металлических форм из сплавов типа Al-Mg и Al-Si для производства автомобильных шин Download PDF

Info

Publication number
RU2638482C2
RU2638482C2 RU2015148421A RU2015148421A RU2638482C2 RU 2638482 C2 RU2638482 C2 RU 2638482C2 RU 2015148421 A RU2015148421 A RU 2015148421A RU 2015148421 A RU2015148421 A RU 2015148421A RU 2638482 C2 RU2638482 C2 RU 2638482C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
bath
coating
water
minutes
Prior art date
Application number
RU2015148421A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015148421A (ru
Inventor
МИЧНА Стефан
ЩЕИСС Викторие
ХОНЗАТКО Радек
ЦАИС Яромир
Original Assignee
Универзита Й.Е. Пуркыне в Усти над Лабем
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Универзита Й.Е. Пуркыне в Усти над Лабем filed Critical Универзита Й.Е. Пуркыне в Усти над Лабем
Publication of RU2015148421A publication Critical patent/RU2015148421A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2638482C2 publication Critical patent/RU2638482C2/ru

Links

Images

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)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу покрытия металлических форм из сплавов для производства шин транспортных средств типа Al-Mg и Al-Si. В способе форму обезжиривают и протравливают в ванне с рН от 11,0 до 12,5 при температуре от 50 до 70°С в течение 1-2 мин, промывают в деминерализованной воде при температуре от 20 до 30°С, затем погружают в ванну с жидким циркониевым пассивирующим средством с рН от 4,8 до 5,2 при температуре от 25 до 30°С на 2-3 мин, затем вновь промывают в деминерализованной воде при температуре от 20 до 30°С, сушат при температуре от 110 до 115°С в течение 20-25 мин. Далее формируют окончательное покрытие в ванне с водной дисперсией политетрафторэтилена с рН от 7,5 до 8,5 при температуре от 60 до 65°С на протяжении 15-16 мин, покрытие обжигают при температуре от 100 до 105°С на протяжении 30-40 мин. Изобретение обеспечивает увеличение числа циклов изготовления шин без необходимости очистки рабочей поверхности упомянутой формы для производства шин. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники
Изобретение касается технологических способов покрытия металлических форм из сплавов типа Al-Mg и Al-Si, именно для производства шин. Изобретение позволяет создать покрытие на металлических формах на основе алюминия с целью получить как можно больше производственных циклов между отдельными очистительными операциями в процессе технологии производства шин.
Нынешнее состояние техники
В настоящее время для производства металлических форм, предназначенных для производства шин, применяются материалы на основе алюминия. Металлическая форма составлена из определенного числа сегментов, обычно с 8 до 36, в зависимости от размеров производимой шины. Обработка поверхности металлических форм с помощью какой-либо технологии поверхностной обработки не проводится.
Нынешний способ производства металлических форм заключался в отливке под низким давлением сегментов металлической формы и последующей обработке функциональных площадей с помощью фрезерования, обточки, сверления в целях достижения требуемого качества поверхности и точности габаритов. Металлическая форма предназначена для производства шин, производимых путем вулканизации смеси органических веществ при повышенных значениях температуры, т.е. от 150 до 170°C. Обычное число циклов с момента установки металлической формы представляет приблизительно 2500-2700 изготовленных шин без необходимости очистки ее рабочей поверхности.
После определенного числа циклов, т.е. изготовленных шин, следует провести очистку отдельных сегментов металлической формы. Очистка проводится вручную с помощью стальных либо шлифовальных щеток или же путем наложения на рабочие поверхности слоя сухого льда, после чего проводится механическая очистка. Другой способ очистки - обдувка функциональных площадей металлической формы тонким песком.
Поскольку ассортимент отдельных типов шин чрезвычайно обширен с точки зрения габаритов и дизайна, нельзя вообще рассматривать конкретное время, необходимое для очистки. Временное исключение из производства в связи с очисткой оборудования, в состав которого обязательно входит металлическая форма, длится несколько суток. В это время данный тип шин не производится, что влияет на производительность.
Цена продажи металлической формы зависит от требуемого типа шины и представляет сумму от сотен тысяч до нескольких миллионов крон. Каждая очистка приводит к износу функциональных поверхностей металлической формы и от этого износа снижается срок ее службы.
Сущность изобретения
Вышеуказанные минусы использования металлических форм из сплавов типа Al-Mg и Al-Si в технологии производства шин можно в значительной мере устранить с помощью способа нанесения покрытия согласно настоящего изобретения.
Настоящее изобретение вносит в технологию производства металлических форм указанных типов сплавов операцию поверхностной обработки площадей путем покрытия. Покрытие металлической формы, созданное из нанослоев, влияет на увеличение числа циклов на 200-400%, от обработки до очистки. Эти данные были получены путем испытания металлических форм с покрытием в рабочих условиях производства шин, которые были предназначены для летнего и зимнего периодов. Увеличение числа циклов было зарегистрировано при нанесении покрытия не только на новые металлические формы, а также и на те, которые уже установлены в производстве шин, без первоначального покрытия. У этих использованных форм увеличилось число циклов, т.е. изготовленных шин, приблизительно на 20% по сравнению с формами без покрытия.
Сущность изобретения заключается в технологических процессах создания покрытия из нанослоев на поверхностях отдельных сегментов металлической формы из сплавов типа Al-Mg и Al-Si у новых форм и, также, у использованных форм. Покрытие создано с применением следующего технологического процесса. Обезжиривание сегмента металлической формы в ванне при pH от 11,0 до 12,5; травление при температуре от 50 до 70°C в течение 1-2 минут, промывка в деминерализованной воде от 20 до 30°C; погружение в металлическую ванну с pH от 4,8 до 5,2 при температуре от 25 до 30°C в течение 2-3 минут; промывка в деминерализованной воде при температуре от 20 до 30°C; сушка при температуре от 110 до 115°C в течение 20-25 минут; наложение окончательного покрытия с pH 7,5-8,5 при температуре от 60 до 65°C в течение 15-16 минут, обжиг покрытия при температуре от 100 до 105°C в течение 30-40 минут.
Создание покрытия у металлических форм на основе алюминия с описанием отдельных этапов технологического процесса и указанием параметров показано на Фиг. 1. Растворы отдельных ванн созданы с помощью средств, производство которых к настоящему изобретению не относится.
Средство Р1
Щелочное средство для обезжиривания на базе воды, с содержанием 30-50% гидроокиси натрия и до 5% этилендиаминтетраацетата тетранатрия. Это жидкость желтого цвета со слабым запахом плотностью приблизительно 1400 кг⋅м-3 и pH 14.
Средство Р2
Жидкая комбинация тензидов на базе воды с содержанием аминов до 10%. Это жидкость желтого цвета с характерным запахом плотностью приблизительно 1000 кг⋅м-3 и pH приблизительно 9, которая смешивается с водой. Средство предназначено для улучшения обезжиривания в щелочных ваннах.
Средство Р3
Препарат представляет собой жидкое, эффективное цирконийсодержащее пассивирующее средство, которое предназначено для создания наномоллекулярных поверхностей, защищающих разные металлические поверхности от коррозии. Оно содержит макс. 0,5% гексафторциркониевой кислоты. Это бесцветная слегка мутная кислота со слабым запахом плотностью приблизительно 1000 кг⋅м-3 и pH от 1 до 2.
Препарат Р4
Водная дисперсия политетрафторэтилена, растворимая в воде с содержанием до 5% неионогенного поверхностно-активного вещества. Это жидкость белого цвета со слабым запахом аммониака плотностью приблизительно 1500 кг⋅м-3, pH от 9 до 10 и точкой кипения 100°C, которая содержит от 4,5 до 6,5 г/л твердых частиц. Этот препарат предназначен для обработки поверхности алюминия после анодического окисления.
Препарат Р5-A
Препарат на базе воды с содержанием до 10% азотной кислоты. Это бесцветная кислота со специфичным запахом плотностью приблизительно 1000 кг⋅м-3 и pH 1, которая смешивается с водой. Препарат предназначен для корректировки величины pH раствора ванны.
Препарат Р5-B
Препарат на базе воды с содержанием до 10% гидрогенкарбонат и до 10% амония-карбамата. Это бесцветная жидкость со специфичным запахом плотностью приблизительно 1000 кг⋅м-3 и pH от 8 до 9, которая смешивается с водой. Средство предназначено для корректировки величины pH раствора ванны.
В предпочтительном варианте исполнения обезжиривающая ванна содержит средство Р1, средство Р2 и деминерализованную воду.
Металлическая ванна создана из средства Р3, средства Р5-A для увеличения pH ванны или средства Р5-B для снижения pH ванны и деминерализованной воды. Окончательное покрытие создано средством Р4 и деминерализованной водой.
Покрытие, выполненное согласно данному изобретению, предотвращает загрязнение металлических форм при их использовании в технологии производства шин, увеличивает число производственных циклов между отдельными процессами очистки, повышает общую производительность и продлевает срок службы форм.
Новая технология химического покрытия позволяет создавать защитные нанослои. Покрытие состоит из двух слоев: основного слоя, связанного с поверхностью металла, и тефлона с термообработкой. Поверхность металлической формы требует подготовки ее качества и химической очистки. Толщина полученного покрытия составляет 20-25 μм и его идентификация, качественная и количественная (глубина покрытия), исследовалась с помощью растрового электронного микроскопа.
Исследование включало испытания указанной технологии в рабочих условиях, выполненные на сплаве типов Al - Mg и Al - Si. Для испытаний было выполнено покрытие нескольких сегментов металлических форм, предназначенных для серийного производства шин для летнего и зимнего периодов. В результате было установлено, что общее число шин, изготовленных с применением внедренных в производственный процесс форм с покрытием, было в среднем на 200-400% выше числа шин, изготовленных с помощью форм без покрытия.
Пояснение рисунков на чертежах
Предпочтительный способ покрытия форм для производства шин согласно данному изобретению будет более подробно описан в виде конкретного примера выполнения с помощью приложенных чертежей, где на Фиг. 1 показана общая схема создания покрытия на металлических формах на базе алюминия, с описанием отдельных спецификаций технологических параметров. На Фиг. 2 показан фрагмент сегмента металлической формы после наложения покрытия. Фиг. 3 - результаты экспериментального измерения полученного покрытия.
Примеры реализации изобретения
Технологический процесс создания покрытия на металлических формах для производства шин из сплавов типа Al - Mg и Al - Si заключается в обезжиривании отдельных сегментов формы в ванне с рН 11,0-12,5 и протравливании при температуре от 50 до 70°С на протяжении 2-3 минут. А затем следует промыть сегмент в деминерализованной воде при температуре от 20 до 30°С, потом погрузить в металлическую ванну с рН от 4,8 до 5,2 при температуре от 25 до 30°С в течение 2-3 минут и вновь промыть в деминерализованной воде при температуре от 20 до 30°С. Далее следует сушка при температуре от 110 до 115°С в течение 20-25 минут, наложение окончательного покрытия в ванне с рН от 7,5 до 8,5 при температуре от 60 до 65°С в течение 15-16 минут и обжиг покрытия при температуре от 100 до 105°С в течение 30-40 мин.
Обезжиривающая ванна образована препаратом Р1 и препаратом Р2 в деминерализованной воде.
Металлическая ванна образована препаратом Р3, препаратом Р5-A или препаратом Р5-B в деминерализованной воде.
Окончательное покрытие образовано препаратом Р4 в деминерализованной воде.
Металлические формы на базе алюминия с покрытием для производства шин были созданы в соответствии с технологическими процессами ТР1 и ТР2 и применены в производственных предприятиях за пределами территории Чешской республики.
Технологический процесс ТР1
Для испытания шин на производстве были изготовлены отдельные сегменты металлических форм из сплавов типа Al-Mg и Al-Si. Создание покрытия сегментов было выполнено с помощью следующего технологического процесса, который состоял из двух этапов.
1-ый этап технологического процесса ТР1
Формирование слоя, связанного с поверхностью металла
1. Обезжиривание и протравка
Состав ванны: 15 г/л Р1+3 г/л Р2 + деминерализованная вода
Температура: от 50 до 55°C
pH: от 11,0 до 12,5
Продолжительность: 2-3 мин
Примечание: Содержание алюминия в ванне должно быть ниже 10 г/л.
2. Промывка
Состав ванны: деминерализованная вода
Продолжительность: недолго
3. Покрытие
Состав ванны: 40 г/л Р3 + деминерализованная вода
Температура: от 25 до 30°C
pH: от 4,8 до 5,2
Продолжительность: 1-2 мин
Примечание: рН ванны не должно превысить 5,2
В случае необходимости поправки рН следует воспользоваться Р5-А - увеличение рН или же Р5-В - снижение рН.
4. Промывка
Состав ванны: деминерализованная вода
Температура: от 20 до 30°С
Продолжительность: недолго
5. Сушка
Установка: Сушильная печь BINDER
Температура: от 110 до 115°С
Продолжительность: 20-25 мин
2-ой этап технологического процесса ТР1
Финализация покрытия
После завершения этапа образования слоя, связанного с поверхностью металла, и охлаждения сегмента металлической формы до температуры приблизительно 60°С следует этап, предназначенный для получения окончательного покрытия с помощью средства Р4.
1. Формирование окончательного покрытия
Состав ванны: от 10 до 12 г/л Р4 + деминерализованная вода
Температура: от 60 до 65°С
рН: от 7,5 до 8,5
Продолжительность: 15-16 мин
2. Обжиг
Температура: 100°С
Продолжительность: 30 - 40 мин
Примечание: Печь должна быть нагрета до требуемой температуры
Материал перед сушкой не промывают.
Работая с сегментами, нельзя допускать их контакт с незащищенными руками, чтобы не загрязнить поверхность, и поэтому необходимо использовать защитные перчатки.
На Фиг. 2 показан фрагмент сегмента металлической формы после наложения покрытия.
Технологический процесс ТР2
Сегменты металлических форм, подвергающиеся испытаниям, были изготовлены из сплавов типа Al-Mg и Al-Si и на протяжении длительного времени были использованы в производство шин. Их поверхность была без покрытия и подвергалась значительному износу. Сегменты были локально очищены и их поврежденные и загрязненные места отшлифованы. Покрытие сегментов было выполнено с использованием следующего технологического процесса.
1-ый этап технологического процесса ТР2
Формирование слоя, связанного с поверхностью металла
1. Обезжиривание и протравка
Состав ванны: 30 г/л Р1+6 г/л Р2 + деминерализованная вода
Температура: от 60 до 70°C
pH: от 11,0 до 12,5
Продолжительность: 1-2 мин.
Примечание: Содержание алюминия в ванне должно быть ниже 10 г/л.
2. Промывка
Состав ванны: деминерализованная вода
Температура: от 20 до 30°C
Продолжительность: недолго
3. Покрытие
Состав ванны: 40 г/л Р3 + деминерализованная вода
Температура: от 25 до 30°C
pH: от 4,8 до 5,2
Продолжительность: 2-3 мин.
Примечание: pH ванны не должно превысить 5,2
В случае необходимости поправить pH следует использовать Р5-A - повышение pH, или Р5-B - снижение pH.
4. Промывка
Состав ванны: деминерализованная вода
Температура: от 60 до 70°С
Продолжительность: недолго
5. Сушка
Установка: сушильная печь BINDER
Температура: от 110 до 115°С
Продолжительность: 20-25 мин
2-ой этап технологического процесса ТР2
Финализация покрытия
После завершения этапа формирования слоя, связанного с поверхностью металла и охлаждения сегмента металлической формы приблизительно до 60°С, следует этап получения окончательного покрытия с помощью средства Р4.
1. Формирование окончательного покрытия
Состав ванны: от 10 до 12 г/л Р4 + деминерализованная вода
Температура: от 60 до 65°С
рН: от 7,5 до 8,5
Продолжительность: 15-16 мин
2. Обжиг
Температура: 100°С
Продолжительность: 30-40 мин
Примечание: Печка должна быть нагрета до требуемой температуры.
Перед сушкой материал не промывают.
Работая с сегментами, нельзя допускать их контакт с незащищенными руками, чтобы не загрязнить поверхность, и поэтому необходимо использовать защитные перчатки на обоих этапах создания покрытия.
Экспериментальное измерение полученного покрытия с помощью электронного растрового микроскопа и EDS анализов
Измерение толщины готового покрытия было выполнено на электронном растровом микроскопе с помощью EDS анализа. В первой части анализов были выполнены точечные и плоскостные анализы в области покрытия для более точного анализа идентификации и наличия элементов в покрытии на основе знания веществ, использованных для покрытия. Результаты анализов подтверждают наличие именно углерода, фтора, кислорода, кремния и циркония в защитном покрытии. Затем был выполнен линейный анализ, с поверхности до грунтового материала. Цель анализа заключалась в наблюдении за концентрацией указанных элементов в зависимости от расстояния от поверхности сегмента. Было выполнено несколько измерений, которые показали, что толщина слоя находится в пределах от 22 до 25 μм.
Figure 00000001
В области покрытия были установлены следующие элементы из использованных химических веществ:
C (углерод) в количестве 16,27%, O (кислород) 10,18%, Si (кремний) 0,66% a F (фтор) 1,72%.
Высокое содержание Al (алюминия) и Mg (магния) из грунтового материала сплавов типа Al-Mg и Al-Si.
Figure 00000002
В области покрытия были определены элементы из использованных химических веществ, а именно углерод (C) в количестве 18,06%, кислород (O) 12,87%, кремний (Si) 0,80% и фтор (F) 2,63%. Высокое содержание алюминия (Al) и магния (Mg) из грунтового материала сплавов типа Al-Mg и Al-Si.
Промышленная применимость
Способ создания покрытия на металлических формах из сплавов типа Al-Mg и Al-Si по данному изобретению можно использовать именно для форм, предназначенных для производства шин транспортных средств.

Claims (4)

1. Способ нанесения покрытия на металлические формы из сплава для производства автомобильных шин типа Al - Mg и Al - Si, характеризующийся тем, что форму обезжиривают и протравливают в ванне с рН от 11,0 до 12,5 при температуре от 50 до 70°С в течение 1-2 мин, промывают в деминерализованной воде при температуре от 20 до 30°С, затем погружают в ванну с жидким циркониевым пассивирующим средством с рН от 4,8 до 5,2 при температуре от 25 до 30°С на 2-3 мин, затем вновь промывают в деминерализованной воде при температуре от 20 до 30°С, сушат при температуре от 110 до 115°С в течение 20-25 мин и формируют окончательное покрытие в ванне с водной дисперсией политетрафторэтилена с рН от 7,5 до 8,5 при температуре от 60 до 65°С на протяжении 15-16 мин, покрытие обжигают при температуре от 100 до 105°С на протяжении 30-40 мин.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обезжиривающая и протравливающая ванна содержит щелочное средство на базе воды с содержанием 30-50% гидроокиси натрия и до 5% этилендиаминтетраацетата тетранатрия и жидкой комбинации тензидов на основе воды с содержанием аминов до 10% в деминерализованной воде.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жидкое эффективное циркониевое пассивирующее средство содержит до 0,5% гексафторциркониевой кислоты, или средство на основе воды с содержанием до 10% кислоты азотной, или средство на основе воды с содержанием до 10% гидрогенкарбонат и до 10% амония-карбамата.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что окончательное покрытие представляет собой дисперсию политетрафторэтилена на основе воды, которая растворима в воде, с содержанием до 5% неионогенного поверхностно-активного вещества в деминерализованной воде.
RU2015148421A 2014-11-11 2015-11-10 Способ покрытия металлических форм из сплавов типа Al-Mg и Al-Si для производства автомобильных шин RU2638482C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZCZPV2014-778 2014-11-11
CZ2014-778A CZ305721B6 (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
RU2015148421A RU2015148421A (ru) 2017-05-11
RU2638482C2 true RU2638482C2 (ru) 2017-12-13

Family

ID=55311065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
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

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ305721B6 (ru)
RU (1) RU2638482C2 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101161861A (zh) * 2007-11-22 2008-04-16 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
US20110132497A1 (en) * 2009-12-08 2011-06-09 NABU-Oberflachentechnik GmbH Treatment Solution for Coating Metal Surface
RU2464356C2 (ru) * 2006-11-08 2012-10-20 Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа Цирконий- и титансодержащий фосфатирующий раствор для пассивирования металлокомпозитных поверхностей
CN103789759A (zh) * 2014-02-21 2014-05-14 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

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL128296C (ru) * 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
ES2173202T3 (es) * 1994-11-11 2002-10-16 Commw Scient Ind Res Org Procedimiento y solucion para formar un recubrimiento de conversion sobre una superficie de metal.
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464356C2 (ru) * 2006-11-08 2012-10-20 Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа Цирконий- и титансодержащий фосфатирующий раствор для пассивирования металлокомпозитных поверхностей
CN101161861A (zh) * 2007-11-22 2008-04-16 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
US20110132497A1 (en) * 2009-12-08 2011-06-09 NABU-Oberflachentechnik GmbH Treatment Solution for Coating Metal Surface
CN103789759A (zh) * 2014-02-21 2014-05-14 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

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2014778A3 (cs) 2016-02-17
RU2015148421A (ru) 2017-05-11
CZ305721B6 (cs) 2016-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Voevodin et al. Characterization of pitting corrosion in bare and sol–gel coated aluminum 2024-T3 alloy
CN103484913A (zh) 铝合金硬质阳极氧化处理工艺
KR20090020496A (ko) 내구성과 저오염성을 겸비한 양극 산화 처리 알루미늄 합금
CN104685103B (zh) 包括检测不允许的过热的铝组件表面处理方法
CN105136629A (zh) 一种镀锌板表面锌晶粒的显示方法
TW201522710A (zh) 鋁合金之表面處理方法
JP5995144B2 (ja) アルミニウム系部材の修復方法、修復処理液、アルミニウム系材料およびその製造方法
RU2638482C2 (ru) Способ покрытия металлических форм из сплавов типа Al-Mg и Al-Si для производства автомобильных шин
Matter et al. Reproducibility of the corrosion parameters for AA2024-T3 aluminium alloy in chloride solution after different preliminary treatment procedures
TWI418656B (zh) Surface treatment method
KR101257178B1 (ko) 오스테나이트 결정립 관찰용 부식액 및 이를 이용한 시편의 부식 방법
CN104651841A (zh) 用于钢渗氮后金相分析的腐蚀液及腐蚀方法
KR101643575B1 (ko) 해양기자재의 성능향상을 위한 알루미늄 기재의 표면 처리 방법
US20110256318A1 (en) Process for preparing and treating a substrate
JP5673350B2 (ja) 陽極酸化皮膜の封孔処理方法
Chakraborty et al. Influence of cathodic polarity during electrocleaning process on the brown stain defect formation after skin pass on cold‐rolled close annealed steel
JP7216097B2 (ja) アルミニウム合金からなる形材、圧延されたストリップおよび薄板のためのピックリング方法
KR102174256B1 (ko) 알루미늄 소재의 차량용 루프랙 및 그 표면처리방법
CN103900959A (zh) 一种轧制钛钢复合板的低倍检验方法
JP4826372B2 (ja) 均一皮膜を有するステンレス鋼板およびその製造方法
US3728164A (en) Method for forming a chemical coating on aluminum or aluminum alloy
CZ27910U1 (cs) Zařízení pro povlakování kovových forem ze slitin typu AI - Mg a AI - Si zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu
TW202045809A (zh) 燃氣輪機的葉片的修補方法及燃氣輪機的葉片
TWI537436B (zh) 鐵鋅鍍層鑑別方法
RU2606356C2 (ru) Состав для химической подготовки поверхностей черных металлов перед окрашиванием цинксиликатными составами