專利名稱：鋁合金輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鋁合金輪轂技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及材料表面處理領(lǐng)域，尤其涉及一類鍍膜的鋁合金輪轂。背景技術(shù)：
鋁合金輪轂在許多工業(yè)部門獲得了廣泛的應(yīng)用。多年來，濕法電鍍鋁合金輪轂的生產(chǎn)技術(shù)已趨于成熟，有著很高的表面質(zhì) 量，裝飾性好，耐磨，耐蝕，耐熱。但是它的污染較大，電鍍?nèi)龔U處理復(fù)雜， 能耗大，耗水多，還消耗大量的鎳、銅、鉻等貴重金屬，并且生產(chǎn)工序多，生 產(chǎn)成本高。因此，傳統(tǒng)的濕法電鍍鋁合金輪轂已不能滿足環(huán)境、能耗、節(jié)水、省材和 成本等因素的需求，而需要開發(fā)出一類對(duì)環(huán)境污染小、耗能少、節(jié)水、節(jié)省貴 重金屬、生產(chǎn)成本低的干法鍍鋁合金輪轂。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種鋁合金輪轂，能 夠降低環(huán)境污染，降低能源消耗，并顯著降低生產(chǎn)成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種鋁合金輪轂，包括鋁合金基體， 所述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。作為優(yōu)選，所述底涂層由下向上依次包括環(huán)氧聚酯粉末涂層、甲基丙烯酸 甲酯-丙烯酸酯共聚涂層、聚丁二烯耐高溫絕緣涂層。作為優(yōu)選，所述環(huán)氧聚酯粉末涂層的厚度為60 P m-80 P m。 作為優(yōu)選，所述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。作為優(yōu)選，所述真空陰極電弧離子鍍鉻層的厚度為2um-3um，磁控濺射鍍鋁層的厚度為2tim-3um。作為優(yōu)選，所述面涂層采用聚氨酯丙烯酸酯光固化涂層，厚度為8-12um。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型采用干法鍍?nèi)〈鷤鹘y(tǒng)的濕法電鍍，鍍 層表面質(zhì)量和理化性能大致與濕法電鍍鋁合金輪轂相當(dāng)，鉻的用量約為原來的 1/5，不使用較為貴重的鎳和銅，不含六價(jià)鉻等有毒金屬物質(zhì)，減少對(duì)環(huán)境的污 染，能耗約為濕法電鍍的1/2-1/3，用水量約為濕法電鍍的1/7，省去了繁重的 拋光工序，顯著改善了勞動(dòng)條件，整體生產(chǎn)成本約為濕法電鍍的1/2。本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是本實(shí)用新型鋁合金輪轂的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，在鋁合金基體7上由下向上依次鍍有底涂層、真空鍍膜層和 面涂層。有機(jī)底涂層由環(huán)氧聚酯粉末涂層1、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚涂層2、 聚丁二烯耐高溫絕緣涂層3組成。環(huán)氧聚酯粉末涂層l。這是一種熱固性粉末涂料在涂覆后得到的涂層。環(huán)氧 為熱固性樹脂，與固化劑交聯(lián)后成為大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到不溶、不熔的堅(jiān)韌 而牢固的保護(hù)涂層。環(huán)氧樹脂的耐候性差，用羧基聚酯樹脂作交聯(lián)劑，尤其是 聚酯用量在50%以上時(shí)，可以顯著提高涂層的耐候性，成本也得到降低。涂層厚 度達(dá)60 u m-80 u m。環(huán)氧聚酯粉末涂料的主要性能如下固化條件 180°C， 10min60。C光澤A >85柔韌性/mm 2沖擊強(qiáng)度/N. cm ' 392附著力/級(jí) 1 鉛筆硬度 2H鹽霧試驗(yàn)(240h) /級(jí) 1甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚涂層2。甲基丙烯酸甲酯樹脂具有良好的性能，再與少量丙烯酸酯共聚形成樹脂，可進(jìn)一步提高某些性能。這種樹脂與溶 劑、助劑、顏料構(gòu)成的涂料，能牢固地粘附在環(huán)氧聚酯粉末涂層上，并且有著如下性能固化條件 130°C-150°C，15min-30min6(TC光澤A 》85柔韌性/mm 3附著力/級(jí) 1鉛筆硬度 2H鹽霧試驗(yàn)(240h) /級(jí) 1該涂料著成黑色，以便在研磨涂層表面時(shí)容易發(fā)現(xiàn)某些缺陷。 聚丁二烯耐高溫絕緣涂層3。它所用的涂料主要成分是聚丁二烯樹脂，加入了少量醇酸樹脂和某些助劑、溶劑。樹脂含量高，能耐18(TC高溫，絕緣，有利于磁控濺射鍍膜。該涂料與甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯(共聚)涂層附著力好，60°光澤在90%以上，鉛筆硬度為H-2H。真空鍍膜層由真空陰極電弧離子鍍鉻層4、磁控濺射鍍鋁層5兩種真空鍍膜層組成。真空陰極電弧離子鍍鉻層。厚度2um-3um。在有機(jī)底涂層上進(jìn)行真空鍍膜 時(shí)，有機(jī)底涂層會(huì)有某些物質(zhì)逸出，如果真空鍍膜速率不高，那么會(huì)影響真空鍍膜層與有機(jī)底涂層之間的附著力。這一點(diǎn)對(duì)于工件裝載量大的真空鍍膜生產(chǎn) 來說更為重要。在有機(jī)底涂層上直接進(jìn)行磁控濺射鋁或其他膜層，由于濺射速 率很大程度上取決于濺射功率，尤其是濺射電壓，如果濺射電壓低于600伏，濺射功率小于25KW，那么濺射鍍鋁層的附著力往往會(huì)顯著下降。在濺射電壓達(dá) 不到要求、工件裝載量大的情況下，先用鍍膜速率高的真空陰極電弧離子鍍方 法進(jìn)行鍍鉻或鈦等膜層，然后磁控濺射鍍鋁，由于抑制了有機(jī)底涂層上某些物 質(zhì)的逸出，從而保證了真空鍍膜層的良好附著力，同時(shí)也保持了鋁膜層的高光 澤和銀白色澤。磁控濺射鍍鋁層5。厚度2um-3iim。在真空陰極電弧離子鍍鉻層再磁控濺 射鍍鋁，可以進(jìn)一步提高真空鍍膜層的光澤度。 有機(jī)面涂層采用聚氨酯丙烯酸酯光固化涂層6。面涂層是采用聚氨酯丙烯酸酯涂料經(jīng)噴涂、流平和紫外光照射固化而得到 的。厚度約為8-12um。采用聚氨酯丙烯酸酯光固化涂料的主要原因是對(duì)環(huán)境 污染小，固化速度快，不良品或返修品顯著減少，耗能少，與真空鍍膜層的結(jié) 合力好，硬度與耐磨性較高，可見光透過率高。本實(shí)用新型產(chǎn)品的鍍層總厚度不低于110um。省去了繁重的拋光工序，顯 著改善了勞動(dòng)條件。鋁合金輪轂通常由壓鑄成形，表面不平度至少有幾十微米。 濕法電鍍的鍍層相對(duì)較薄，所以電鍍前要進(jìn)行繁重的拋光工作。干法鍍的鍍(涂) 層總厚度在110um以上，利用涂料的流平性，使輪轂表面的不平度得到有效的 修復(fù)，故可省去鍍前的拋光工作。本實(shí)用新型產(chǎn)品鍍層的主要性能如下(1) 鉛筆硬度 >3H(2) 鍍層厚度 》U0ym(3) 附著力(百分格) 100/100(4) 耐鹽霧性(5。/。Nacl水溶液，35°C) 240h，無異狀(5) 耐熱性能 17(TC-2h鍍層無脫落、無變點(diǎn)(6) 耐變溫性能 85°C/lh—23tVl5min為一個(gè)循環(huán)，4次循環(huán)后鍍層無脫落、無變點(diǎn)上述實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的說明，不是對(duì)本實(shí)用新型的限定，任何對(duì)本 實(shí)用新型簡(jiǎn)單變換后的結(jié)構(gòu)均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.鋁合金輪轂，包括鋁合金基體，其特征在于所述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。
2. 如權(quán)利要求1所述的鋁合金輪轂，其特征在于所述底涂層由下向上依次包 括環(huán)氧聚酯粉末涂層、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚涂層、聚丁二烯耐高溫 絕緣涂層。
3. 如權(quán)利要求2所述的鋁合金輪轂，其特征在于所述環(huán)氧聚酯粉末涂層的厚 度為60tim-80um。
4. 如權(quán)利要求3所述的鋁合金輪轂，其特征在于所述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。
5. 如權(quán)利要求4所述的鋁合金輪轂，其特征在于所述真空陰極電弧離子鍍鉻 層的厚度為2 " m-3 u m，磁控濺射鍍鋁層的厚度為2 u m_3 u m。
6. 如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的鋁合金輪轂，其特征在于所述面涂層 采用聚氨酯丙烯酸酯光固化涂層，厚度為8-12um。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋁合金輪轂，包括鋁合金基體，所述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。本實(shí)用新型采用干法鍍?nèi)〈鷤鹘y(tǒng)的濕法電鍍，鍍層表面質(zhì)量和理化性能大致與濕法電鍍鋁合金輪轂相當(dāng)，鉻的用量約為原來的1/5，不使用較為貴重的鎳和銅，不含六價(jià)鉻等有毒金屬物質(zhì)，減少對(duì)環(huán)境的污染，能耗約為濕法電鍍的1/2-1/3，用水量約為濕法電鍍的1/7，省去了繁重的拋光工序，顯著改善了勞動(dòng)條件，整體生產(chǎn)成本約為濕法電鍍的1/2。
文檔編號(hào)B60B27/00GK201120829SQ20072019293
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者吳曉云, 潘建華, 錢苗根 申請(qǐng)人:湖州金泰鍍業(yè)有限公司