專利名稱：輪轂表面涂裝與電鍍工藝相結(jié)合的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用輪轂表面涂裝與電鍍工藝相結(jié)合的方法，尤其涉及一種用樹脂漆涂裝與電鍍工藝相結(jié)合的方法。
背景技術(shù)：
機動車輛不僅僅是最佳的代步工具，更是貨物運輸中的重要工具。輪胎是車輛的重要組件，其需要與輪轂結(jié)合使用。一般高級轎車通常采用鋁合金材質(zhì)輪轂，不僅具有較佳的行駛安全性，同時增加了整體美觀性。現(xiàn)行市場上所銷售的鋁合金輪轂，其表面通常全部用樹脂漆涂裝或者全部用金屬電鍍，到目前為止，還沒有涂裝后再將部分表面進行電鍍的工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種輪轂表面進行涂裝和電鍍工藝相結(jié)合的方法。
本發(fā)明的主要構(gòu)思是，將鋁合金輪轂表面先全部用樹脂漆涂裝，再將需電鍍部分外表面的涂裝漆車光，然后以電鍍補添該被車光的涂裝漆層，以制造同時具有涂裝層與電鍍層的鋁合金輪轂。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，提供一種輪轂表面涂裝與電鍍工藝相結(jié)合的方法，該方法包括以下步驟a.將輪轂鋁合金粗坯用標準涂裝方法涂裝；b.車掉需電鍍的部位上的涂裝漆，露出輪轂鋁合金原材；c.將已車光涂裝漆、露出鋁合金材質(zhì)的輪轂鋁坯部分進行拋光d.電鍍底層鎳和銅之前的前處理，除去輪轂表面拋光臘和油漬；e.電鍍底層鎳和銅，在鋁坯上鍍鎳層和銅層；f.拋銅，將銅層拋光；g.電鍍多層鎳之前的前處理，除去輪轂表面拋銅臘和油漬；h.電鍍多層鎳，在銅層上鍍多層含硫量不同的鎳；i.電鍍鉻，在多層鎳上鍍鉻。
更具體來說，本發(fā)明的方法是采用鑄造工藝制造的鋁合金輪轂粗坯，經(jīng)過以下加工程序得到涂裝好的輪轂1.將輪轂表面凹凸不平及毛刺之處用砂紙進行研磨，使其平整；然后用鋼砂設(shè)定秒數(shù)進行噴砂，以減少輪轂表面的砂孔；然后將原子灰與硬化劑以一定的重量配比調(diào)配好，用所得物質(zhì)填補輪轂表面、側(cè)面的坑洞，以除去較大的砂孔與縮孔(凹下的較大的孔)。
2.待上述填補的物質(zhì)干燥后，以研磨機與砂紙等工具除去填補痕跡，然后再進行前處理清洗；在常溫下，輪轂用30-40℃的熱水清洗、脫脂(除油、除雜質(zhì))、清水清洗、形成皮膜(使輪轂表面覆蓋一層皮膜，保護基材，增加粉底附著力)、純水清洗等程序；清洗后，將水痕吹干凈，再經(jīng)高溫烘干，以除去表面雜質(zhì)；烘干后進行噴粉底，在一定的溫度下進行烘烤，使灰粉(粉底)附著在輪轂表面，提供輪轂表面光滑度，以增加色漆附著力；3.然后研磨輪轂，用不同號數(shù)的砂紙和研磨機將輪轂表面殘留的毛刺、顆粒、雜質(zhì)等磨平，使輪轂表面光滑、沒有砂痕；4.用清水、純水將輪轂表面積聚的粉塵洗干凈，將輪轂表面的水紋擦拭干凈或用吹風機吹干凈，然后根據(jù)所需要的不同顏色調(diào)配好油漆，再按噴涂條件在輪轂上噴涂一層底漆，經(jīng)預(yù)熱后再噴上一層面漆，色澤均勻后設(shè)定一定的溫度和時間進行烘烤，使油漆附著在輪轂上不脫落，最后噴上金油(透明的聚丙烯酸油漆)再高溫烘烤，以保護面漆，避免其氧化。
上述加工工序?qū)儆谕垦b的標準程序，所得到的即為市售涂裝輪轂。下述工序，即本發(fā)明的重點。將所得輪轂設(shè)定要電鍍的部位進行車削，去除該處的涂裝樹脂漆露出鋁合金原材，然后用電鍍方法將鍍層金屬鍍在鋁合金原材表面，由于涂裝樹脂漆與鍍層金屬顏色不同，因此所得輪轂具有兩種不同材質(zhì)、不同顏色的表面。
電鍍方法包括以下步驟1.將上述已車光涂裝漆、露出鋁合金材質(zhì)的輪轂鋁坯部分進行拋光通過拋光使準備電鍍金屬的部位(即鋁坯)細致緊密、空隙率小。優(yōu)選為，先打小槍，將角落及溝槽等不容易研磨的部分先拋光，然后研磨，其有整平、磨光亮作用，利于電鍍層光亮、細致。
2.電鍍底層鎳和銅之前的前處理進行除臘、除油，使底層鎳和銅與鋁坯附著力好。優(yōu)選按如下程序進行，化學熱浸除臘→超聲波除臘→熱水洗→水洗→擦洗→化學熱浸除臘→水洗→化學熱浸除油→水洗；其中，化學熱浸除臘，是利用化學皂化作用除去拋光臘；超聲波除臘是使用超聲波利用高頻振動除去拋光臘；擦洗是用人工方式擦洗輪轂角落除去拋光臘；化學熱浸除油利用化學乳化作用除去輪轂表面油漬。
3.電鍍底層鎳和銅使鋁坯上電鍍底層鎳及銅層，以利于拋銅作業(yè)。優(yōu)選按如下程序進行，弱腐蝕→水洗→除垢→水洗→純水洗→沉鋅→脫鋅→水洗→純水洗→沉鋅→水洗→純水洗→電鍍底層鎳→水洗→酸活化→純水洗→電鍍銅→水洗→鈍化→熱水洗，還可以在電鍍底層鎳之后回收底層鎳槽液再水洗；其中，弱腐蝕是利用堿性溶液去掉鋁坯上金屬鋁的氧化層；除垢是利用酸性溶液去掉鋁坯上三氧化二鋁；純水洗避免雜質(zhì)進入沉鋅槽、電鍍預(yù)鎳槽或電鍍銅槽；沉鋅利用化學置換反應(yīng)在輪轂上沉積一層鋅；利用酸性溶液脫鋅除去鋅層使輪轂表面無三氧化二鋁氧化層；第二次沉鋅使電鍍層結(jié)合力更好；電鍍底層鎳保護鋁層，以避免拋銅時拋穿鋁層；回收預(yù)鎳槽液，即可節(jié)省預(yù)鎳槽液，又可避免污染；酸活化底層鎳，使底層鎳與銅層有更好的結(jié)合力；因為銅有良好的延展性，可借助拋銅擠壓減少針孔；因為銅易與空氣中的氧結(jié)合，氧化生成銅綠，故需作鈍化處理；熱水洗使銅層清潔，以利于拋銅作業(yè)。
4.拋銅把銅層拋亮，以利于電鍍多層鎳，鍍上色澤光亮的鎳層。優(yōu)選按如下程序進行，氣動槍拋銅→研磨→電動槍拋銅；其中，氣動槍針對溝槽、角落拋銅；研磨使平整、光亮；電動槍再針對溝槽、角落拋銅。
5.電鍍多層鎳之前的前處理進行除油、除臘，使銅層與多層鎳附著力好。優(yōu)選按如下程序進行，化學熱浸除臘→擦洗→水洗→化學熱浸除臘→熱水洗→水洗→化學熱浸除油→水洗→中和→水洗→沉鋅→水洗；其中，化學熱浸除臘利用化學皂化作用除去拋銅臘；擦洗用人工方式擦洗輪轂角落，除去拋銅臘；化學熱浸除油利用化學乳化作用除去輪轂表面油漬；中和是將銅層表面酸性物質(zhì)中和，避免沉鋅槽pH過低，以利于沉鋅；沉鋅是將拋銅拋穿的微小空隙沉上一層鋅，以利于電鍍多層鎳。
6.電鍍多層鎳通過鍍上多層含硫量不同的鎳層，造成電位差，延長腐蝕時間。優(yōu)選按如下程序進行，電解除油→熱水洗→水洗→酸活化→純水洗→鍍半光亮鎳→鍍高硫鎳→鍍光亮鎳→鍍鎳封→水洗，還可在鍍鎳封之后回收鎳封槽液，再水洗；其中，電解除油是通電陰極產(chǎn)生氫氣可使油漬和雜質(zhì)剝離，以除去銅層上的油漬，以利于電鍍多層鎳；酸活化使銅層表面活化，以使銅層與多層鎳有良好的結(jié)合力；純水洗避免雜質(zhì)進入半光亮鎳槽；分別鍍半光亮鎳、高硫鎳、光亮鎳和鎳封是利用各自含硫量不同的鎳造成電位差，延長腐蝕時間，以光亮鎳為基準位，半光亮鎳與光亮鎳電位差120-150mV，高硫鎳與光亮鎳電位差13-25mV，鎳封與光亮鎳電位差為10-20mV；回收鎳封槽液可節(jié)省該液并避免污染。利用四層電鍍鎳層含硫量多少不同，造成電位差，達到防腐蝕的效果。
7.電鍍鉻在多層鎳表面鍍上優(yōu)良的防護鉻層。優(yōu)選按如下程序進行，電解活化→水洗→鉻酸活化→電鍍鉻→水洗→還原→水洗→熱水洗，還可以先裝輔助陽極然后再電解活化，也還可以在電鍍鉻之后回收電鍍鉻槽液，然后水洗，最后熱水洗之后還可以卸掉輔助電極；其中，裝輔助陽極是因為電鍍鉻電流效率很低(約8-13％)，故可以加裝輔助陽極加強底電流區(qū)電流，以利于電鍍鉻；鉻酸活化使多層鎳表面活化，使鎳層與鉻層有良好的結(jié)合力；電鍍鉻得到良好的光澤、防護及裝飾性的鍍層；回收電鍍鉻槽液，可節(jié)省電鍍鉻槽液并避免污染；還原使電鍍液中六價鉻還原為三價鉻，使電鍍廢水符合環(huán)保要求，并且使電鍍鉻層表面吸附的不穩(wěn)定的六價鉻轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的三價鉻，使鍍鉻層穩(wěn)定。鉻層為最上金屬層，因為鉻是一種微帶天藍色的銀白色金屬，電極電位很低，但是其有很強的鈍化性能，在大氣中很快鈍化，顯示出貴金屬的性質(zhì)，能長期保持其光澤，是良好的防護及裝飾性鍍層金屬。
在上述所有步驟完成后，即得本發(fā)明的輪轂。還可以將該輪轂進行包裝，即配件、包裝成箱。
上述所得輪轂，其電鍍層具有良好的防護性能，主要表現(xiàn)在①電鍍層與基體金屬結(jié)合牢固、附著力強；②鍍層完整、結(jié)晶細致緊密、空隙率低；③鍍層具有良好的物理、化學和機械性能；④鍍層厚度符合標準規(guī)定，而且鍍層均勻。
本發(fā)明所得輪轂，具有涂裝樹脂漆和金屬鍍層搭配的外表顏色，涂裝漆的瑩潤配合鍍層金屬的光亮，非常美觀；而且鍍層金屬和涂裝樹脂漆結(jié)合非常緊密，具有良好的防護效果。
尤其是當輪轂的前后表面平整部分用上述電鍍方法處理、而輪轂其他部位保持涂裝處理時，輪轂的外觀異常漂亮。
由于電鍍的費用高于涂裝的費用，與先電鍍后涂裝制造同時具有涂裝層和鍍層的輪轂相比，采用本發(fā)明方法費用低得多。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例來描述本發(fā)明。當然，下述僅為本發(fā)明輪轂表面涂裝與電鍍工藝的結(jié)合方法的較佳實施例，并非用以限制本發(fā)明的實施范圍，任何本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員在不違背本發(fā)明的精神所做的修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明的范圍。
實施例1取輪轂鋁合金粗坯，按標準涂裝方式全部進行涂裝，即1.先將輪轂表面凹凸不平及毛刺之處用砂紙進行研磨，使其平整；然后用鋼砂設(shè)定9秒進行噴砂，以減少輪轂表面的砂孔；然后將原子灰與硬化劑(使原子灰快速硬化的一種物質(zhì))以100∶2的重量配比調(diào)配好，用所得物質(zhì)填補輪轂表面、側(cè)面的坑洞，以除去較大的砂孔與縮孔；2.待上述填補的物質(zhì)干燥后，以研磨機與砂紙等工具除去填補痕跡，然后再進行前處理清洗；在常溫下，輪轂用30-40℃的熱水、脫脂(除油、除雜質(zhì))、清水、皮膜、純水等程序清洗；清洗后，將水痕吹干凈，在經(jīng)高溫烘干，以除去表面雜質(zhì)；烘干后進行噴粉底，在一定198℃下進行烘烤，使灰粉(粉底)附著在輪轂表面，提供輪轂表面光滑度，以增加色漆附著力；3.然后研磨輪轂，用不同號數(shù)的砂紙和研磨機將輪轂表面殘留的毛刺、顆粒、雜質(zhì)等磨平，使輪轂表面光滑、沒有砂痕；4.依次用清水、純水將輪轂表面積聚的粉塵洗干凈，將輪轂表面的水紋擦拭干凈或用吹風機吹干凈，然后根據(jù)所需要的不同顏色調(diào)配好油漆，再按噴涂條件在輪轂上噴涂一層底漆，經(jīng)預(yù)熱后再噴上一層面漆，色澤均勻后設(shè)定170℃和40分鐘進行烘烤，使油漆附著在輪轂上不脫落，最后噴上金油再于160℃烘烤，以保護面漆，避免其氧化。
5.然后將所得輪轂設(shè)定要電鍍的部位(輪轂的前后表面平整部分)進行車削，去除該處的涂裝樹脂漆露出鋁合金原材，而其他部位，包括前后表面的凹進部位仍然保持涂裝；然后用電鍍方法將鍍層金屬鍍在鋁合金原材表面，即6.將上述已車光涂裝漆、露出鋁合金材質(zhì)的輪轂鋁坯部分進行拋光先打小槍，將角落及溝槽等不容易研磨的部分先拋光，然后研磨；7.電鍍底層鎳和銅前處理按如下程序進行，將輪轂用安美特藥水公司的BCR試劑進行化學熱浸除拋光臘→超聲波除拋光臘→熱水洗→水洗→擦洗除拋光臘→用安美特藥水公司的BCR試劑進行化學熱浸除拋光臘→水洗→用安美特藥水公司的152試劑進行化學熱浸除去輪轂表面油漬→水洗；8.電鍍底層鎳和銅按如下程序進行，將輪轂用安美特藥水公司的U152試劑進行弱腐蝕輪轂除去鋁坯上金屬鋁的氧化層→水洗→使用由硝酸、磷酸、氫氟酸和用安美特藥水公司的除垢劑S配制成的試劑進行除垢去掉鋁坯上三氧化二鋁→水洗→純水洗→利用安美特藥水公司的W-B和W-E試劑置換鋅以在輪轂上沉積一層鋅→利用50％硝酸配成的溶液脫鋅同時除去輪轂表面三氧化二鋁層→水洗→純水洗→再沉鋅→水洗→純水洗→電鍍底層鎳→水洗→酸活化輪轂表面→純水洗→電鍍銅→水洗→用檸檬酸鈍化電鍍銅層→熱水洗，在電鍍預(yù)鎳后可以回收預(yù)鎳槽液，然后再水洗輪轂；9.拋銅按如下程序進行，針對溝槽、角落氣動槍拋銅→研磨→再針對溝槽、角落電動槍拋銅；10.電鍍多層鎳前處理按如下程序進行，將輪轂利用三孚藥水公司的SF-601試劑進行化學熱浸除拋銅臘→擦洗輪轂角落除去拋銅臘→水洗→利用三孚藥水公司的SF-601試劑進行化學熱浸除拋銅臘→熱水洗→水洗→利用安美特藥水水公司的251試劑進行化學熱浸除輪轂表面油漬→水洗→中和銅層表面酸性物質(zhì)→水洗→將拋銅拋穿的微小空隙沉上一層鋅→水洗；11.電鍍多層鎳按如下程序進行，將輪轂電解除去銅層表面油漬→熱水洗→水洗→酸活化銅層表面→純水洗→鍍半光亮鎳→鍍高硫鎳→鍍光亮鎳→鍍鎳封→回收鎳封槽液→水洗，其中半光亮鎳與光亮鎳電位差130mV，高硫鎳與半光亮鎳電位差20mV，鎳封與光亮鎳電位差為15mV；12.電鍍鉻按如下程序進行，裝輔助陽極→電解活化→水洗→鉻酸活化多層鎳表面→電鍍鉻→水洗→使用亞硫酸氫鈉將電鍍液中六價鉻還原成三價鉻→水洗→熱水洗→卸輔助電極，電鍍鉻之后可以回收電鍍鉻槽液，然后再水洗輪轂。
即得前后表面的平整部分為電鍍、其他部位為涂裝漆(包括輪轂前后表面的凹進部位)的輪轂。
最后進行13.將所得輪轂配件、包裝成箱。
權(quán)利要求
1.一種輪轂表面涂裝與電鍍工藝相結(jié)合的方法，該方法包括以下步驟a.將輪轂鋁合金粗坯用標準涂裝方法涂裝；b.車掉需電鍍的部位上的涂裝漆，露出輪轂鋁合金原材；c.將已車光涂裝漆、露出鋁合金材質(zhì)的輪轂鋁坯部分進行拋光d.電鍍底層鎳和銅之前的前處理，除去輪轂表面拋光臘和油漬；e.電鍍底層鎳和銅，在鋁坯上鍍鎳層和銅層；f.拋銅，將銅層拋光；g.電鍍多層鎳之前的前處理，除去輪轂表面拋銅臘和油漬；h.電鍍多層鎳，在銅層上鍍多層含硫量不同的鎳；i.電鍍鉻，在多層鎳上鍍鉻。
2.如權(quán)利要求1的輪轂表面涂裝與電鍍工藝相結(jié)合的方法，其特征在于，其中步驟c中的拋光是先打小槍，將角落及溝槽等不容易研磨的部分先拋光，然后研磨；步驟d中的前處理是將輪轂進行化學熱浸，除去拋光臘，再超聲波除拋光臘，熱水洗，水洗，擦洗除去拋光臘，再進行化學熱浸除拋光臘，水洗，然后化學熱浸除輪轂表面油漬，水洗；步驟e中的電鍍底層鎳銅還包括弱腐蝕除掉鋁坯上金屬鋁的氧化層，水洗，除垢去掉鋁坯上三氧化二鋁，水洗，純水洗，沉鋅，脫鋅，水洗，純水洗，沉鋅，水洗，純水洗，接著電鍍底層鎳，水洗，酸活化，純水洗，再電鍍銅，水洗，鈍化鍍層銅，熱水洗；步驟f中的拋銅是先對溝槽、角落用氣動槍拋銅，研磨，再針對溝槽、角落用電動槍拋銅；步驟g中的前處理是將輪轂化學熱浸，除去拋銅臘，擦洗除去輪轂角落拋銅臘，水洗，化學熱浸，除去拋銅臘，熱水洗，水洗，化學熱浸除去輪轂表面油漬，水洗，中和銅層表面酸性物質(zhì)，水洗，沉鋅，水洗；步驟h中的鍍多層鎳是先電解除去銅層上的油漬，熱水洗，水洗，酸活化銅層表面，純水洗，再鍍半光亮鎳，鍍高硫鎳，鍍光亮鎳，鍍鎳封，水洗；步驟i中的鍍鉻是先電解活化，水洗，鉻酸活化多層鎳表面，再電鍍鉻，水洗，水洗，熱水洗。
3.如權(quán)利要求1或2的輪轂表面涂裝與電鍍工藝相結(jié)合的方法，其特征在于，在步驟i之后還包括步驟j.將所得輪轂配件、包裝成箱。
4.如權(quán)利要求2或3的輪轂表面涂裝與電鍍工藝相結(jié)合的方法，其特征在于，步驟e中，電鍍底層鎳之后還可以回收底層鎳槽液。
5.如權(quán)利要求2或3的輪轂表面涂裝與電鍍工藝相結(jié)合的方法，其特征在于，步驟h中，鍍鎳封之后還可以回收鎳封槽液。
6.如權(quán)利要求2或3的輪轂表面涂裝與電鍍工藝相結(jié)合的方法，其特征在于，步驟i中，先裝輔助陽極再電解活化；電鍍鉻之后還可包括回收電鍍鉻槽液，還可以包括卸輔助陽極。
全文摘要
一種輪轂表面樹脂漆涂裝與電鍍工藝相結(jié)合的方法，該方法包括以下步驟將輪轂鋁合金粗坯進行常規(guī)涂裝，然后車掉需電鍍部位的涂裝樹脂漆露出鋁合金原材，再進行拋光，電鍍底層鎳和銅之前的前處理，電鍍底層鎳和銅，拋銅，電鍍多層鎳之前的前處理，電鍍多層鎳，電鍍鉻，即得同時具有涂裝層與電鍍層的輪轂。用該方法所得輪轂其電鍍層具有良好的防護性能，具有涂裝樹脂漆和金屬鍍層搭配的外表顏色，非常美觀；而且鍍層金屬和涂裝樹脂漆結(jié)合非常緊密，具有良好的防護效果。
文檔編號B60B27/00GK1715456SQ20041004978
公開日2006年1月4日 申請日期2004年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者陳振隆 申請人:世頓國際有限公司