專利名稱：鎂合金表面活化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面處理工藝，特別是關(guān)于一種鎂合金表面活化工藝。
背景技術(shù)：
鎂合金是最輕的結(jié)構(gòu)金屬材料，密度為1.8g/cm3，具優(yōu)良的電磁屏蔽性及回收性等。近年來(lái)鎂合金在電子產(chǎn)品，汽車零部件，輕提式工具等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，極具發(fā)展?jié)撡|(zhì)。但鎂合金比較活潑，在生產(chǎn)過(guò)程中很容易與空氣中的氧氣及水氣迅速氧化，形成氧化膜，導(dǎo)致電鍍層與鎂合金基體的附著力差。為改善鎂合金的防腐性及提供多樣化的外觀效果，鎂產(chǎn)品必須配合適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚矸侥苁褂?。傳統(tǒng)的活化工藝，主要是利用化學(xué)方法，清除表面氧化物及粗化金屬表面，以增強(qiáng)附著性。但由于鎂合金的活性極高，令化學(xué)反應(yīng)很難控制，甚至表面出現(xiàn)被過(guò)度侵蝕，影響產(chǎn)品的光潔度及耐腐蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鎂合金表面活化工藝，它能提高鎂合金在電鍍或涂裝時(shí)鎂合金基體與鍍層或油漆層的結(jié)合力的同時(shí)，不會(huì)對(duì)工件產(chǎn)生過(guò)腐蝕。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案是設(shè)計(jì)一種鎂合金表面活化工藝，其特征是它先采用機(jī)械粗化，達(dá)至均勻的微粗化表面，精整鎂合金表面；再用電解除油除去工件表面的油污、再用化學(xué)活化液活化鎂合金表面，有效地控制表面的磨損速度，達(dá)至均勻的微處理表面，以確保鎂合金基體與鍍層等結(jié)合力良好。
所述機(jī)械粗化是采用濕式滾動(dòng)機(jī)械研磨鎂合金表面。
所述濕式滾動(dòng)機(jī)械研磨是將被處理件放在密封滾動(dòng)研磨機(jī)滾筒內(nèi)，滾筒滾動(dòng)速度選擇在20-500轉(zhuǎn)/分鐘，滾筒完全浸在研磨液里，研磨時(shí)間選擇在20-90分鐘；溫度選擇在10-35℃。
所述的研磨液，含有浮石40-60％、氧化鎂20-30％、氧化硅20-30％，水∶固體＝1∶1～5(體積比)，研磨液pH值選擇在6-9。
所述的電解除油，電壓選擇在4-8伏，電解時(shí)間選擇在1-3分鐘，溫度控制在40-50℃，pH值控制在7-10。
所述的電解液包含磷酸鹽20-250g/l；硅酸鹽15-150g/l；表面活性劑0.5-7.5％。
所述的表面活化，將工件在表面活性液內(nèi)浸泡1-3分鐘，溫度是常溫，PH＝1.0-5.0所述的表面活性液內(nèi)含有胺基磺酸鹽10-100g/l，氟硅酸鹽10-100g/l。
所述的表面活化工藝應(yīng)用于鎂合金化學(xué)鍍、電鍍等領(lǐng)域的前處理活化工序；表面活化工藝機(jī)械研磨與化學(xué)粗化必須同時(shí)進(jìn)行。
本發(fā)明特點(diǎn)是這種鎂合金表面活化工藝，它能提高鎂合金在電鍍或涂裝時(shí)鎂合金基體與鍍層或油漆層的結(jié)合力的同時(shí)，不會(huì)對(duì)工件產(chǎn)生過(guò)腐蝕。它采用表面先機(jī)械粗化，用機(jī)械研磨原理，清除鎂合金表面的雜質(zhì)，包括油污，氧化膜等及精磨鎂合金表面，令表面達(dá)至微粗化效果，達(dá)至均勻的微粗化表面；再用電解除油除去工件表面的油污、最后用活化液活化鎂合金表面，有效地控制表面的磨損速度，達(dá)至均勻的微處理表面，以確保鎂合金基體與鍍層等結(jié)合力良好。它的操作裝置包括，固定工件的夾具，由浮石，氧化硅，氧化鎂組成的濕式研磨液。經(jīng)過(guò)研磨后的工件，先經(jīng)過(guò)清洗，將表面殘留的研磨液徹底清除，再電解除油，最后用化學(xué)方法作最后活化處理。經(jīng)過(guò)這些工序處理后，它能大大提高鎂合金在經(jīng)過(guò)電鍍及涂裝處理工序時(shí)與電鍍層或漆膜的結(jié)合力，同時(shí)克服了普通化學(xué)活化工藝帶來(lái)的過(guò)腐蝕現(xiàn)象。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝是本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用于不同鎂合金壓鑄產(chǎn)品，包括AZ91D及AM60B合金材料。選用AZ91D鎂合金壓鑄件按下列工藝進(jìn)行活化

浮石40-60％Na3PO420-250g/l 胺基磺酸鈉10-100g/lSiO220-30％ Na2SiO315-150g/l 氟硅酸鈉10-100g/lMgO20-30％ 表面活性劑0.5-7.5％H2O∶固體＝1∶1-520-90min 1-3min 1-3min1-3min1-3min 1-3min10-35℃常溫 40-50℃ 常溫 常溫 常溫500rad/min4-8VPH6-9 PH7-10活化后的工件經(jīng)3次水洗后立即進(jìn)行電鍍。
a機(jī)械研磨

b.電解除油

c.化學(xué)活化化學(xué)活化工藝主要是清潔鎂合金表面，防止再次生成氧化膜，保證鎂合金表面維持活性狀態(tài)。以確保基體與后加的鍍層及涂膜，具良好的結(jié)合力。

經(jīng)活化的鎂合金表面，可直接進(jìn)行電鍍或經(jīng)水溶牲電泳涂膜處理，而不須烘干工序，避免活性表面被鈍化。
本發(fā)明做檢測(cè)如下

從檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，經(jīng)本發(fā)明所述的活化處理后，可以明顯地增加鎂合金的綜合性能。
具體操作如下在滾筒機(jī)內(nèi)用夾具將工件夾好，用浮石50％、SiO225％、MgO26％、H2O配制成研磨液，水與固體的體積比是1∶3，時(shí)間用60min，溫度為25℃，滾桶速度500rad/min，PH為8，常溫下用2min進(jìn)行水洗，水洗后進(jìn)行電解除油，電解液含有Na3PO4135g/l、Na2SiO380g/l、表面活性劑5.5％，電壓選擇在6伏，時(shí)間用2min，溫度為45℃，PH值8，常溫下用2min進(jìn)行水洗，電解后在常溫下用水洗兩遍每遍2min，隨后進(jìn)行化學(xué)活化，活化液用胺基磺酸鈉55g/l、氟硅酸鈉55g/l，常溫下用2min進(jìn)行水洗，溫度選擇在濕溫程度?；罨蟮墓ぜ叵掠盟?次每次2min，水洗后立即進(jìn)行電鍍。
經(jīng)對(duì)比，目測(cè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的附著力是SO2409，中性鹽霧試驗(yàn)為GB/T10125-97，在高溫高濕試驗(yàn)中呈現(xiàn)50℃×95％50h；未經(jīng)活化處理的外觀有輕微壓鑄缺陷，其附著力選擇在3B-4B，中性鹽霧試驗(yàn)120有輕微腐蝕，在高溫高濕試驗(yàn)中輕微起泡。
經(jīng)活化處理外觀基本無(wú)壓鑄缺陷，其附著力選擇在4B以上，中性鹽霧試驗(yàn)120h無(wú)腐蝕，在高溫高濕試驗(yàn)中無(wú)明顯變化。
由此可見(jiàn)，經(jīng)活化的鎂合金表面，可直接進(jìn)行電鍍或經(jīng)水溶牲電泳涂膜處理，而不需烘干工序，避免活性表面被鈍化。
權(quán)利要求
1.鎂合金表面活化工藝，其特征是它先采用機(jī)械粗化，達(dá)至均勻的微粗化表面，精整鎂合金表面；再用電解除油除去工件表面的油污、再用化學(xué)活化液活化鎂合金表面，有效地控制表面的磨損速度，達(dá)至均勻的微處理表面，以確保鎂合金基體與鍍層等結(jié)合力良好。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金表面處理活化工藝，其特征是所述機(jī)械粗化是采用濕式滾動(dòng)機(jī)械研磨鎂合金表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂合金表面處理活化工藝，其特征是所述濕式滾動(dòng)機(jī)械研磨是將被處理件放在密封滾動(dòng)研磨機(jī)滾筒內(nèi)，滾筒滾動(dòng)速度選擇在20-500轉(zhuǎn)/分鐘，滾筒完全浸在研磨液里，研磨時(shí)間選擇在20-90分鐘；溫度選擇在10-35℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金表面處理活化工藝，其特征是所述的研磨液，含有浮石40-60％、氧化鎂20-30％、氧化硅20-30％，水∶固體＝1∶1~5(體積比)，研磨液pH值選擇在6-9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金表面處理活化工藝，其特征是所述的電解除油，電壓選擇在4-8伏，電解時(shí)間選擇在1-3分鐘，溫度控制在40-50℃，pH值控制在7-10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金表面處理活化工藝，其特征是所述的電解液包含磷酸鹽20-250g/l；硅酸鹽15-150g/l；表面活性劑0.5-7.5％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金表面處理活化工藝，其特征是所述的表面活化，將工件在表面活性液內(nèi)浸泡1-3分鐘，溫度是常溫，PH＝1.0-5.0
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎂合金表面處理活化工藝，其特征是所述的表面活性液內(nèi)含有胺基磺酸鹽10-100g/l，氟硅酸鹽10-100g/l。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金表面處理活化工藝，其特征是所述的表面活化工藝應(yīng)用于鎂合金化學(xué)鍍、電鍍等領(lǐng)域的前處理活化工序；表面活化工藝機(jī)械研磨與化學(xué)粗化必須同時(shí)進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種表面處理工藝，特別是關(guān)于一種鎂合金表面活化工藝，其特征是它先采用機(jī)械粗化，達(dá)至均勻的微粗化表面，精整鎂合金表面；再用電解除油除去工件表面的油污、再用活化液活化鎂合金表面，有效地控制表面的磨損速度，達(dá)至均勻的微處理表面，以確保鎂合金基體與鍍層等結(jié)合力良好。所述機(jī)械粗化是采用濕式滾動(dòng)機(jī)械研磨鎂合金表面。所述的研磨液，含有浮石40－60％、氧化鎂20－30％、氧化硅20－30％，水∶固體＝1∶1～5(體積比)，研磨液pH值選擇在6－9。這種鎂合金表面活化工藝，它能提高鎂合金在電鍍或涂裝時(shí)鎂合金基體與鍍層或油漆層的結(jié)合力的同時(shí)，不會(huì)對(duì)工件產(chǎn)生過(guò)腐蝕。
文檔編號(hào)C25F1/00GK1584127SQ20041002616
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者李遠(yuǎn)發(fā) 申請(qǐng)人:李遠(yuǎn)發(fā)