一种铝合金轮毂真空镀膜工艺技术领域
本发明属于金属制品的真空镀膜工艺领域,尤其涉及一种铝合金轮毂真空镀膜工
艺。
背景技术
目前,汽车行业的飞速发展也带动了轮毂制造加工业的飞速发展,铝合金轮毂用
于造型美观、重量轻、散热快真圆度高的特点而成为主流的轮毂产品。现有的铝合金轮毂表
面处理有涂装、水电镀、真空镀膜等方法,其中涂装和水电镀运用较多。水电镀轮毂具有高
光亮度、耐磨等很好的表面质量,但其在生产过程中存在操作工序多、难度大,消耗大量贵
金属以及产生大量三废的问题,因此很多生产工业上都用真空镀膜取代了水电镀。
专利公开号为CN104060224A、公开日为2014.09.24的中国发明专利公开了一种
金属件的真空镀膜方法,将金属件放置于真空室内,采用真空镀膜方法在金属件表面上沉
积一层金属薄膜。所述金属件为铝材料,所述金属靶材为铝材料;镀膜工艺参数如下:真空
度为3×10-3Pa-5×10-3Pa,金属件预热温度为70-150℃,施加于金属靶材上的负电压为
200-1000V,沉积时间为50-120分钟,金属薄膜的厚度为50μm-80μm。
但是该发明存在镀膜工艺复杂,镀层结合不牢固的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝合金轮毂真空镀膜工艺,其具有操作简单方便,镀膜
效率高,无三废污染,镀层结合度、平整度、光泽度、硬度以及耐腐蚀度高的优点。
本发明解决以上问题采用的技术方案是:一种铝合金轮毂真空镀膜工艺,包括以
下步骤:
(1)铝合金轮毂毛坯预处理;
(2)喷涂、烘干底粉:所述底粉包括环氧树脂,喷涂方式为静电喷涂;
(3)打磨、清洗底粉粉体;
(4)喷涂、烘干介质粉:所述介质粉包括酚醛环氧树脂,喷涂方式为静电喷涂;
(5)真空镀膜:所述真空镀膜方式具体为一种真空磁控溅射镀膜方式;
(6)喷涂罩光清漆;
(7)成品,检验,包装。
该设置中,所述步骤主要包括预处理、涂粉、真空镀膜以及喷涂罩光清漆,保证了
镀层本身具有较高结合度、平整度、光泽度、硬度以及耐腐蚀度,而且使得所述镀材与铝合
金轮毂的结合更加牢固,不易发生脱落。
进一步优选的技术方案在于:所述步骤(1)铝合金轮毂毛坯预处理主要包括打磨、
脱脂、酸洗以及钝化四道工序,所述打磨工序采用120#砂纸,所述脱脂工序包括预脱脂和主
脱脂,所述酸洗采用pH为3.5-4.5的稀硫酸,所述钝化工序为无铬钝化,具体为一种金属表
面硅烷化处理。该设置中所述预处理步骤能保证所述铝合金轮毂表面洁净、平整,保证后续
所述涂粉和真空镀膜步骤的顺利进行。
进一步优选的技术方案在于:所述步骤(1)铝合金轮毂毛坯预处理中最后进行去
离子水喷洗,一共喷洗4-5次。该设置使得所述铝合金轮毂表面不含有杂质,保证了洁净度。
进一步优选的技术方案在于:所述步骤(2)喷涂、烘干底粉中,烘干温度为180℃,
烘干时间为15-18min。
进一步优选的技术方案在于:所述步骤(3)打磨、清洗底粉粉体中,所述打磨采用
400#砂纸,所述清洗的水温为40-45℃。
进一步优选的技术方案在于:所述步骤(4)喷涂、烘干介质粉中所述烘干工序一共
设有两次,第一次烘干工序中烘干温度为150℃,烘干时间为20-25min,第二次烘干工序中
烘干温度为210℃,烘干时间为30-35min。
进一步优选的技术方案在于:所述步骤(4)喷涂、烘干介质粉中所述介质粉包括酚
醛环氧树脂:95份;流平剂:2份以及消泡剂:份。
进一步优选的技术方案在于:所述步骤(5)真空镀膜在真空磁控溅射镀膜机中进
行,一共包括介质粉表面离子轰击处理和镀材表面电镀两道工序。该设置中所述介质粉表
面离子轰击处理的目的为清除所述铝合金轮毂表面的杂质、氧化物以及使得所述介质粉形
成蜂窝状,便于真空电镀时所述镀材与所述介质粉及铝合金轮毂表面的结合,提高镀层结
合度。
进一步优选的技术方案在于:所述步骤(5)真空镀膜的所述介质粉表面离子轰击
处理时所述真空磁控溅射镀膜机真空度为9.0×10-3Pa,充入的高纯氩气为200-500ml,电流
设定为20-25A,持续时间为150-200s。
进一步优选的技术方案在于:所述步骤(5)真空镀膜的所述镀材表面电镀工序中,
所述镀材为合金镀材,包括铝、铁、镍以及铬,电镀电压为600-800V,电流为150-160A,充入
的高纯氩气为550-600ml,持续时间为300-320s。
进一步优选的技术方案在于:所述步骤(6)喷涂罩光清漆中,所述罩光清漆主要为
丙烯酸树脂,喷涂后进行烘干,烘干温度为150℃,烘干时间为20-25min。该设置中所述罩光
清漆能提高所述铝合金轮毂表面的光泽度、清晰度以及丰满度。
本发明通过铝合金轮毂表面预处理、涂粉、真空镀膜以及喷涂罩光清漆四道主要
步骤,保证所述铝合金轮毂与所述镀层结合牢固不易脱落。本发明具有操作简单方便,镀膜
效率高,无三废污染,镀层结合度、平整度、光泽度、硬度以及耐腐蚀度高的优点。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例,非对本发明的范围进行限定。
实施例1:如附图1所述,一种铝合金轮毂真空镀膜工艺,包括以下步骤:
(1)铝合金轮毂毛坯预处理;
(2)喷涂、烘干底粉:所述底粉主要成分为环氧树脂,喷涂方式为静电喷涂;
(3)打磨、清洗底粉粉体;
(4)喷涂、烘干介质粉:所述介质粉主要成分为酚醛环氧树脂,喷涂方式为静电喷涂;
(5)真空镀膜:所述真空镀膜方式具体为一种真空磁控溅射镀膜方式;
(6)喷涂罩光清漆;
(7)成品,检验,包装。
所述步骤主要包括预处理、涂粉、真空镀膜以及喷涂罩光清漆,保证了镀层本身具
有较高结合度、平整度、光泽度、硬度以及耐腐蚀度,而且使得所述镀材与铝合金轮毂的结
合更加牢固,不易发生脱落。
所述步骤(1)铝合金轮毂毛坯预处理主要包括打磨、脱脂、酸洗以及钝化四道工
序,所述打磨工序采用120#砂纸,所述脱脂工序包括预脱脂和主脱脂,所述酸洗采用pH为
3.5的稀硫酸,所述钝化工序为无铬钝化,具体为一种金属表面硅烷化处理。所述预处理步
骤能保证所述铝合金轮毂表面洁净、平整,保证后续所述涂粉和真空镀膜步骤的顺利进行。
所述步骤(1)铝合金轮毂毛坯预处理中最后进行去离子水喷洗,一共喷洗4次,使得所述铝
合金轮毂表面不含有杂质,保证了洁净度。所述步骤(2)喷涂、烘干底粉中,烘干温度为180
℃,烘干时间为15min。所述步骤(3)打磨、清洗底粉粉体中,所述打磨采用400#砂纸,所述清
洗的水温为40℃。所述步骤(4)喷涂、烘干介质粉中所述烘干工序一共设有两次,第一次烘
干工序中烘干温度为150℃,烘干时间为20min,第二次烘干工序中烘干温度为210℃,烘干
时间为30min。所述步骤(4)喷涂、烘干介质粉中所述介质粉包括酚醛环氧树脂:95份;流平
剂:2份以及消泡剂:2份。
所述步骤(5)真空镀膜在真空磁控溅射镀膜机中进行,一共包括介质粉表面离子
轰击处理和镀材表面电镀两道工序。所述介质粉表面离子轰击处理的目的为清除所述铝合
金轮毂表面的杂质、氧化物以及使得所述介质粉形成蜂窝状,便于真空电镀时所述镀材与
所述介质粉及铝合金轮毂表面的结合,提高镀层结合度。所述步骤(5)真空镀膜的所述介质
粉表面离子轰击处理时所述真空磁控溅射镀膜机真空度为9.0×10-3Pa,充入的高纯氩气为
200ml,电流设定为20A,持续时间为150s。所述步骤(5)真空镀膜的所述镀材表面电镀工序
中,所述镀材为合金镀材,包括铝、铁、镍以及铬,电镀电压为600V,电流为150A,充入的高纯
氩气为550ml,持续时间为300s。
所述步骤(6)喷涂罩光清漆中,所述罩光清漆主要为丙烯酸树脂,喷涂后进行烘
干,烘干温度为150℃,烘干时间为20min。所述罩光清漆能提高所述铝合金轮毂表面的光泽
度、清晰度以及丰满度。
实施例2:如附图1所述,一种铝合金轮毂真空镀膜工艺,包括以下步骤:
(1)铝合金轮毂毛坯预处理;
(2)喷涂、烘干底粉:所述底粉包括环氧树脂,喷涂方式为静电喷涂;
(3)打磨、清洗底粉粉体;
(4)喷涂、烘干介质粉:所述介质粉包括酚醛环氧树脂,喷涂方式为静电喷涂;
(5)真空镀膜:所述真空镀膜方式具体为一种真空磁控溅射镀膜方式;
(6)喷涂罩光清漆;
(7)成品,检验,包装。
所述步骤主要包括预处理、涂粉、真空镀膜以及喷涂罩光清漆,保证了镀层本身具
有较高结合度、平整度、光泽度、硬度以及耐腐蚀度,而且使得所述镀材与铝合金轮毂的结
合更加牢固,不易发生脱落。
所述步骤(1)铝合金轮毂毛坯预处理主要包括打磨、脱脂、酸洗以及钝化四道工
序,所述打磨工序采用120#砂纸,所述脱脂工序包括预脱脂和主脱脂,所述酸洗采用pH为
3.5的稀硫酸,所述钝化工序为无铬钝化,具体为一种金属表面硅烷化处理。所述预处理步
骤能保证所述铝合金轮毂表面洁净、平整,保证后续所述涂粉和真空镀膜步骤的顺利进行。
所述步骤(1)铝合金轮毂毛坯预处理中最后进行去离子水喷洗,一共喷洗4次,使得所述铝
合金轮毂表面不含有杂质,保证了洁净度。所述步骤(2)喷涂、烘干底粉中,烘干温度为180
℃,烘干时间为18min。所述步骤(3)打磨、清洗底粉粉体中,所述打磨采用400#砂纸,所述清
洗的水温为45℃。所述步骤(4)喷涂、烘干介质粉中所述烘干工序一共设有两次,第一次烘
干工序中烘干温度为150℃,烘干时间为25min,第二次烘干工序中烘干温度为210℃,烘干
时间为35min。所述步骤(4)喷涂、烘干介质粉中所述介质粉包括酚醛环氧树脂:95份;流平
剂:2份以及消泡剂:2份。
所述步骤(5)真空镀膜在真空磁控溅射镀膜机中进行,一共包括介质粉表面离子
轰击处理和镀材表面电镀两道工序。所述介质粉表面离子轰击处理的目的为清除所述铝合
金轮毂表面的杂质、氧化物以及使得所述介质粉形成蜂窝状,便于真空电镀时所述镀材与
所述介质粉及铝合金轮毂表面的结合,提高镀层结合度。所述步骤(5)真空镀膜的所述介质
粉表面离子轰击处理时所述真空磁控溅射镀膜机真空度为9.0×10-3Pa,充入的高纯氩气为
500ml,电流设定为25A,持续时间为20s。所述步骤(5)真空镀膜的所述镀材表面电镀工序
中,所述镀材为合金镀材,包括铝、铁、镍以及铬,电镀电压为800V,电流为160A,充入的高纯
氩气为600ml,持续时间为320s。
所述步骤(6)喷涂罩光清漆中,所述罩光清漆主要为丙烯酸树脂,喷涂后进行烘
干,烘干温度为150℃,烘干时间为25min。所述罩光清漆能提高所述铝合金轮毂表面的光泽
度、清晰度以及丰满度。
对实施例1以及实施例2中的试样进行下列技术指标测试,测试结果见表1
表1铝合金轮毂试样技术指标测试结果表
上面对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在所述技
术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种
修改。这些都是不具有创造性的修改,只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保
护。