專利名稱：一種鋁合金輪轂制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車(chē)鋁合金輪轂表面技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金輪轂制品。
背景技術(shù)：
能源、環(huán)境和安全是當(dāng)今世界各國(guó)極為關(guān)注的三大問(wèn)題，汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和汽車(chē)應(yīng)用普及同這三大問(wèn)題密切相關(guān)。隨著現(xiàn)代汽車(chē)節(jié)能降耗要求的不斷高漲，安全和環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格，汽車(chē)輕量化的要求更為迫切。鋁合金由于具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、成形性好、價(jià)格適中、回收率高，對(duì)降低汽車(chē)自重、減少油耗、減輕環(huán)境污染與改善操作性能等有著重大意義，已成為汽車(chē)工業(yè)的首選材料。為了提高鋁合金輪轂在各種環(huán)境下的可靠性、耐磨性，耐蝕性及提高其美觀性，必須進(jìn)行良好的表面處理。所得鋁合金輪轂制品主要分為涂裝鋁合金輪轂和電鍍鋁合金輪轂。涂裝鋁合金輪轂制品在外觀上缺少光澤，而且很難涂出金屬色澤或者合金色的鋁合金輪轂，跟不上時(shí)代的人們審美步伐，已逐漸電鍍鋁合金輪轂制品代替。多年來(lái)濕法電鍍招合金輪轂制品的生產(chǎn)技術(shù)已趨成熟，有著很高的表面質(zhì)量，但其生產(chǎn)工藝對(duì)環(huán)境和人體有很大的傷害，尤其是生成的六價(jià)鉻毒性很大。目前的電鍍鋁合金輪轂制品的生產(chǎn)過(guò)程為毛坯 —檢驗(yàn)一除油一清洗一除蠟一二次清洗一干燥一整理一裝掛件一清洗一堿腐蝕一二次清洗一酸腐蝕一二次清洗一浸三元鍍覆層一退鍍覆層一二次清洗一再浸三元鍍覆層一二次清洗一(鍍堿性醮銅)或預(yù)鍍暗鎳一回收一二次清洗一酸活化一清洗一酸性光亮鍍銅一清洗一浸酸活化一光亮鍍鎳一清洗一活化一鍍鉻一回收一二次清洗一拆掛具一清洗一干燥 —檢驗(yàn)包裝。這種電鍍輪轂制品在生產(chǎn)中存在諸多不可克服的問(wèn)題( 1)電鍍廢液中含有一定量的有毒有害物質(zhì)，尤其是氰化物和六價(jià)鉻，需要進(jìn)行三廢處理，其處理過(guò)程復(fù)雜，處理成本高，而且仍不能完全的杜絕環(huán)境污染；(2)使用三元鍍覆層即“銅/鎳/鉻”層需要消耗大量的銅、鎳、鉻等貴重金屬；(3)能耗大，工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，成本高，生產(chǎn)條件較差，對(duì)工人身體健康有一定的影響。由上可見(jiàn)，現(xiàn)有的電鍍鋁合金輪轂制品雖表面質(zhì)量很高，但其生產(chǎn)不能滿足環(huán)境， 節(jié)能，節(jié)水等要求。因此，尋找一種生產(chǎn)時(shí)不含六價(jià)鉻，對(duì)環(huán)境污染小、制造成本低的鍍膜鋁合金輪轂制品具有重要的意義。申請(qǐng)人:在專利CN201120829Y中公開(kāi)了一種鋁合金輪轂，它包括鋁合金基體，在鋁合金基體上由下向上依次鍍有底涂層、真空鍍膜層和面涂層，真空鍍膜層由下向上依次包括真空陰極電弧離子鍍鉻層、磁控濺射鍍鋁層，該鋁合金輪轂鍍層表面質(zhì)量和性能與現(xiàn)有的電鍍鋁合金輪轂相當(dāng)，且減少了對(duì)環(huán)境的污染，節(jié)能、節(jié)水并改善了勞動(dòng)條件，但我們發(fā)現(xiàn)該專利的真空鍍鉻層往往耐蝕性比較差，且鍍層致密度較差，這可能由于鉻鍍具有多孔性
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型在上述實(shí)用新型的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化而來(lái)，目的是提供一種生產(chǎn)環(huán)保，成本低，膜層牢固，高致密性、高耐蝕的鋁合金輪轂制品，該制品采用真空復(fù)合鍍層克服了現(xiàn)有鋁合金輪轂制品真空鍍鉻層鍍鉻時(shí)產(chǎn)生的結(jié)合率差，不耐蝕、致密性差的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的一種鋁合金輪轂制品，包括鋁合金基材，其特征在于它還包括真空復(fù)合鍍層；所述真空復(fù)合鍍層由鍍鎳層、 鍍鎳鉻混合層及鍍鉻層組成；所述鋁合金基材上由下向上依次為底涂層、鍍鎳層、鍍鎳鉻混合層、鍍鉻層和面涂層；所述真空復(fù)合鍍層的厚度為0. 3 μ m 0. 5 μ m。本實(shí)用新型的鋁合金輪轂制品表面鍍覆“底涂層/復(fù)合真空鍍層(鍍鎳層/鍍鎳鉻混合層/鍍鉻層)/面涂層”，使用真空復(fù)合鍍層代替了現(xiàn)有的鍍鉻層，解決了由于鉻鍍具有多孔性導(dǎo)致的鍍層結(jié)合力差、致密性不好、耐蝕性差的問(wèn)題。既保持了鋁合金重量輕的特點(diǎn)，其膜層牢固、致密性高、持久金屬光澤以及耐磨、耐劃傷等性能優(yōu)于現(xiàn)有的鍍膜鋁合金輪轂制品。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述底涂層由下向上依次為環(huán)氧聚酯粉末涂層、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂層。底涂層的選擇需與鋁合金基材表面及真空復(fù)合鍍層都有良好的接觸性能，且結(jié)合牢固，彼此不發(fā)生反應(yīng)，適宜的硬度和韌性，并且要求具有較高的耐熱性，在真空狀態(tài)下放氣量小。綜合考慮后，本實(shí)用新型選擇環(huán)氧聚酯粉末涂層、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂層作為底涂層，其中環(huán)氧聚酯粉末涂層中的環(huán)氧聚酯粉末是一種熱固性粉末，其與基材鋁合金結(jié)合牢固，而且成本低；甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸層使用甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂與丙烯酸共聚形成的樹(shù)脂，其具有優(yōu)良的性能，在真空狀態(tài)下放氣量小。上述底涂層可通過(guò)靜電平噴霧法施涂，由于底涂層太薄的話容易有針孔，表面平整度不夠，太厚的話容易起泡，結(jié)合力不好，容易脫落，所以噴涂厚度為50 μ πΓ70 μ m較適合。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述底涂層與真空復(fù)合鍍層之間還有介質(zhì)漆層，介質(zhì)漆是透明涂料，涂在物體表面，干燥后形成光滑薄膜，有利于與復(fù)合真空鍍層的附著。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述面涂層為丙烯酸酯-異氰酸酯透明漆層。該面涂層與復(fù)合真空鍍層之間具有良好的結(jié)合力，且其具有較高的硬度、耐磨、耐蝕性能，對(duì)真空復(fù)合鍍層起到裝飾和保護(hù)作用。由于面涂層太薄的話表面飽滿度不夠，光澤度也不好，太厚的話會(huì)容易倒光，不容易烘干，硬度會(huì)降低，所以作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述面涂層厚度為8μπι 12μπι。鉻是一種具有銀白色光澤的金屬，無(wú)毒，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，有延展性，含雜質(zhì)時(shí)硬而脆，它是重要的戰(zhàn)略物資之一，由于具有質(zhì)硬、耐磨、耐高溫、抗腐蝕等特性，在冶金工業(yè)、 耐火材料和化學(xué)工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。真空鍍鉻層是一種更好的防護(hù)-裝飾鍍層，本實(shí)用新型選擇真空復(fù)合鍍層，膜層鍍敷性好。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選，所述真空復(fù)合鍍層由磁控濺射鍍鎳層、磁控濺射離子鍍鎳鉻混合層及陰極電弧離子鍍鉻層組成。綜上所述，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出優(yōu)點(diǎn)及有益效果1、本實(shí)用新型鋁合金輪轂制品具有“底涂層/復(fù)合真空鍍層(鍍鎳層/鍍鎳鉻混合層/鍍鉻層)/面涂層”的結(jié)構(gòu)，使得生產(chǎn)該制品具有成本低、簡(jiǎn)便、污染小、能耗低等優(yōu)點(diǎn)， 其使用性能優(yōu)于目前市場(chǎng)上鋁合金輪轂制品；2、本實(shí)用新型底涂層與基材和復(fù)合鍍鉻層中的鍍鎳層均具有良好的附著力，復(fù)合真空鍍層使得整個(gè)真空鍍層表面亮白色，金屬感強(qiáng)；[0020]3、本實(shí)用新型面涂層為丙烯酸酯-異氰酸酯透明漆層，該膜層與金屬鉻層附著性強(qiáng)，耐蝕性良好，并具有良好的耐磨性和疏水性，對(duì)金屬鉻層起到很好的保護(hù)作用；4、本實(shí)用新型復(fù)合膜層具有良好的結(jié)合率，鋁合金輪轂制品具有優(yōu)良的表面硬度、耐磨性、鹽霧腐蝕性。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖中0是鋁合金基材，1是環(huán)氧聚酯粉末涂層，2是甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂層，3是介質(zhì)漆層，4是鍍鎳層，5是鍍鎳鉻混合層，6是鍍鉻層，7是面涂層。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1如圖1所示，一種鋁合金輪轂制品，包括鋁合金基材0，底涂層、真空復(fù)合鍍層及面涂層7，在鋁合金基材0上由下向上依次為底涂層、鍍鎳層4、鍍鎳鉻混合層5、鍍鉻層6和面涂層7 ；其中真空復(fù)合鍍層的厚度為0. 3μπι ；底涂層厚度為50 μ m，通過(guò)靜電噴涂法噴涂由下向上依次為環(huán)氧聚酯粉末涂層1、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂層2，在底涂層與真空復(fù)合鍍層之間還有介質(zhì)漆層3 ；面涂層7厚度為8 μ m，通過(guò)空氣噴涂法噴涂成丙烯酸酯-異氰酸酯透明漆層，真空復(fù)合鍍層由磁控濺射鍍鎳層、磁控濺射離子鍍鎳鉻混合層及陰極電弧離子鍍鉻層組成。實(shí)施例2如圖1所示，一種鋁合金輪轂制品，包括鋁合金基材0，底涂層、真空復(fù)合鍍層及面涂層7，在鋁合金基材0上由下向上依次為底涂層、鍍鎳層4、鍍鎳鉻混合層5、鍍鉻層6和面涂層7 ；其中真空復(fù)合鍍層的厚度為0. 5 μ m ；底涂層厚度為70 μ m,通過(guò)靜電噴涂法噴涂， 由下向上依次為環(huán)氧聚酯粉末涂層1、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂層2，在底涂層與真空復(fù)合鍍層之間還有介質(zhì)漆層3 ；面涂層7厚度為12 μ m，通過(guò)空氣噴涂法噴涂成丙烯酸酯-異氰酸酯透明漆層，真空復(fù)合鍍層由磁控濺射鍍鎳層、磁控濺射離子鍍鎳鉻混合層及陰極電弧離子鍍鉻層組成。上述實(shí)施例1、2的根據(jù)以下生產(chǎn)工藝進(jìn)行制造簡(jiǎn)單拋光一除油一清洗干燥一表面噴涂及固化一真空鍍膜一丙烯酸酯-異氰酸酯熱固化涂料噴涂及固化，其中真空鍍膜在兼有真空陰極電弧離子鍍和磁控濺射鍍兩種鍍膜方式的真空設(shè)備中，采用先磁控濺射鍍鎳形成鍍鎳層，再磁控濺射離子鍍混合鍍鎳、鉻形成鍍鎳鉻混合層，最后用陰極電弧離子鍍鉻形成鍍鉻層。通過(guò)上述方法就制得了 “底涂層/復(fù)合真空鍍層(鍍鎳層/鍍鎳鉻混合層/鍍鉻層)/面涂層”結(jié)構(gòu)的鋁合金輪轂制品，其主要性能如下(1)色澤亮白色；(2)鉛筆硬度彡2H;(3)附著力(百格)100%(4 )耐鹽霧性(CASS試驗(yàn))彡240h ；[0035](5)耐熱性能170°C /2h，鍍層無(wú)脫落，無(wú)變點(diǎn)；(6)耐溫變性能85°C /lh--20 °C /30min為一個(gè)循環(huán)，5次循環(huán)后，鍍層無(wú)脫落，
無(wú)變點(diǎn)。由上可見(jiàn)，本實(shí)用新型鋁合金輪轂制品表面亮白色，金屬感強(qiáng)，具有優(yōu)異的防腐蝕性能，至少2H的表面硬度，很好的耐磨、耐劃傷、耐熱性及耐溫變性。本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的解釋，其并不是對(duì)實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出任何修改，但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種鋁合金輪轂制品，包括鋁合金基材，其特征在于它還包括真空復(fù)合鍍層；所述真空復(fù)合鍍層由鍍鎳層、鍍鎳鉻混合層及鍍鉻層組成；所述鋁合金基材上由下向上依次為底涂層、鍍鎳層、鍍鎳鉻混合層、鍍鉻層和面涂層；所述真空復(fù)合鍍層的厚度為0. 3 μ m 0. 5 μ m0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金輪轂制品，其特征在于所述底涂層由下向上依次為環(huán)氧聚酯粉末涂層、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋁合金輪轂制品，其特征在于所述底涂層與真空復(fù)合鍍層之間還有介質(zhì)漆層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金輪轂制品，其特征在于所述底涂層的厚度為 50 μ πΓ7θ μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋁合金輪轂制品，其特征在于所述面涂層為丙烯酸酯-異氰酸酯透明漆層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鋁合金輪轂制品，其特征在于所述面涂層厚度為為 8 μ m 12 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的一種鋁合金輪轂制品，其特征在于 所述真空復(fù)合鍍層由磁控濺射鍍鎳層、磁控濺射離子鍍鎳鉻混合層，陰極電弧離子鍍鉻層。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鋁合金輪轂制品，屬于表面技術(shù)領(lǐng)域，包括鋁合金基材，鋁合金基材上由上向下依次為底涂層、鍍鎳層、鍍鎳鉻混合層、鍍鉻層和面涂層；底涂層由下向上依次為環(huán)氧聚酯粉末涂層、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂層。本實(shí)用新型具有“底涂層/復(fù)合真空鍍層(鍍鎳層/鍍鎳鉻混合層/鍍鉻層)/面涂層”的結(jié)構(gòu)，具有生產(chǎn)環(huán)保，成本低，膜層牢固，致密性好、耐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在外觀上比涂裝輪轂制品更加有金屬光澤。
文檔編號(hào)B32B15/092GK202242780SQ201120360328
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者吳麗麗, 姚毅, 汪強(qiáng), 王紅偉, 秦潔, 魯旭亮 申請(qǐng)人:湖州金泰科技股份有限公司