去除镁合金材料上的涂层的方法

专利名称：去除镁合金材料上的涂层的方法
技术领域：
本发明涉及一种镁合金制品的再生(重复利用)技术，特别是涉及一种去除涂布在镁合金制品上的涂层的方法。本发明可适用于如笔记本电脑、便携式电话等壳体上涂层的去除。
背景技术：
可移动电子设备的壳体，如笔记本电脑、便携式电话以及个人数字助理(PDA)，需要由机械性能强的、导热的以及可再生的材料制成。为了适应这些需要，壳体的制造通常使用金属而不使用树脂。
适合壳体制造的金属例如可为镁合金和铝合金，使用它们可以达到减小最终产品重量的效果。对于镁和铝这两种元素，其中镁与铝相比具有更大的抗拉强度，相同的散热特性，以及更小的重量(大约是铝的70％)。这样，镁基合金在制造电子设备的壳体上要比以铝基合金更为有利。
为了由镁合金制成所需部件(例如，笔记本电脑的壳体)，可以使用压铸或触融压铸的方法。然而，这些方法需要额外数量的熔化了的镁合金。具体来说，在制造计算机的壳体时，所供材料的30％～50％用于形成所需部件，而剩下50％～70％的材料用于产生了不属于所需部件的并不需要的部分。典型地是，该不需要的部分生长在成型铸模的浇口或浇道中所供材料变硬的部位。为了有效地使用资源并降低成本，该不需要的部分需要再生以便这些材料可用于另一浇注成型的过程。
例如，已公开的日本专利申请No.2001-316739揭露了一种传统的再生方法。用此方法，变硬镁合金的该不需要的部分同助溶剂一起被加热至熔化。接着，在熔化的状态下，对材料进行成分调整。最后，材料被降温到固态。这样，就获得了再生的镁合金。
但是，上述传统的方法具有如下缺点。通常，镁合金的部件为了例如美观的目的而具有涂层，并且该涂层经常包含丙烯酸树脂或聚氨酯树脂。在这种情况下，当涂层中的丙烯酸树脂或聚氨酯树脂在为了将镁合金部件重复利用而进行的加热过程中燃烧时，会产生大量的难以接受的有机气体。此外，涂层中的钛会污染熔化的合金。
为了克服上述问题，涂层需要在镁合金部件为了重复利用而被加热之前去除。为了去除该涂层，例如，可以采用由已经公开的日本专利申请2000-263443所揭露的湿法清理技术。用此湿法清理技术，无机颗粒(例如由氧化铝制成)通过水流喷射撞击到涂敷有涂层的镁合金部件上，以从镁合金部件上刮掉涂层。但是，采用这种方法，要完全从镁合金部件上去除该涂层通常是很困难的，因为磨料微粒无法到达在部件表面上的微小凹坑中的涂料。
另一去除镁合金部件上的涂层的公知技术是使用碱性分离剂(partingagent)。通过该方法，具有涂层的镁合金被浸入到分离剂中以使涂层通过吸收该分离剂而膨胀鼓起，然后，例如可以通过流水将涂层从部件表面上漂洗掉。不利的是，这通常需要很长的时间来完成该过程，比方说2小时，这是因为全部涂层(典型地由下层和上层组成)不能够很快就膨胀鼓起。

发明内容
本发明是基于上面描述的情况而提出的。因此，本发明的目的是提供一种去除涂层的技术，其可以比传统技术更快地去除涂层。
根据本发明，提供一种去除形成在镁合金材料上的涂层的方法。该方法包含部分去除步骤，以物理地部分去除涂层；及第一化学去除步骤，其通过在涂层上应用第一碱性分离剂使涂层剥离。
优选的是，部分去除步骤可以通过刀具或采用湿法清理的方法在涂层上形成切口。
优选的是，部分去除步骤可以用来去除20～50％的涂层。
优选的是，本发明的方法可以进一步包括第二化学去除步骤，其使用与该第一碱性分离剂不同的另一分离剂。在第一化学步骤之后，当涂层的表面剥离率小于90％时，对涂层进行该第二化学去除步骤。
优选的是，该第二化学去除步骤可以根据涂层的表面剥离率使用多种分离剂中的一种进行。
优选的是，该多种分离剂可以包括酸性分离剂和与第一碱性分离剂不同的第二碱性分离剂。
优选的是，该第一碱性分离剂可以含有氢氧化钾。
优选的是，该酸性分离剂可以含有一种有机酸。
优选的是，本发明的方法可以进一步包括用以中和涂层上的酸性分离剂的步骤。
优选的是，该中和步骤可以通过使用氢氧化钠来实施。
优选的是，本发明的方法可以进一步包括用以去除涂层的物理去除步骤，其在第二化学去除步骤后进行。
优选的是，本发明的方法可以进一步包括漂洗步骤，以便在该第一化学去除步骤后立即用水漂洗镁合金材料。
优选的是，包括该第一化学去除步骤和第二化学去除步骤的循环可以重复进行。
从后附的详细说明及附图，本发明的其它特征和优点将变得很明显。


图1所示为根据本发明的实施例的材料再生过程的流程图；图2所示为可应用本发明的笔记本电脑的壳体；图3所示为根据本发明的另一实施例的材料再生过程的流程图；图4所示为根据本发明的再一实施例的材料再生过程的流程图。
具体实施例方式
本发明的优选实施例将参考附图描述如下。
图1所示为一流程图，其用于示意根据本发明第一实施例的涂层去除方法的过程，同时其还示出了镁合金在涂层去除过程后的再生过程。该涂层去除过程可以用于去除形成在如图2所示的笔记本电脑的镁合金壳体上的涂层。涂层包括两层一用于提供所需颜色的上涂层及一用于将上涂层附着在镁合金壳体上的下涂层(基底层)。这种涂料可以由例如环氧树脂(epoxyresin)、聚氨酯树脂(urethane resin)或丙烯酸树脂(acrylic resin)制成。具体地，对于环氧树脂涂料，其可以由环氧氨基脂涂料、环氧酯涂料、环氧富锌底漆，环氧焦油(epoxy tar或tar epoxy)涂料、环氧苯酚树脂或环氧聚酰胺树脂涂料组成。对于聚氨酯树脂涂料，其例如可以由两部分的聚氨酯涂料组成，例如湿固化聚氨酯涂料(moisture curing urethane paint)或氧化固化聚氨酯涂料(oxidative curing urethane paint)制成。对于丙烯酸树脂涂料，其可以由丙烯酸单体的聚合体制成，该丙烯酸单体例如可以是丙烯酸或甲基丙烯酸酯。
在步骤S11中，部分去除镁合金壳体上形成的涂层。实现的一个方法是使用刀具，通过该刀具在涂层上形成大量的切口。另一方法是进行湿法清理，其中，无机颗粒(由氧化铝制成)通过强大的水流喷射撞击涂层。在使用刀具的情况下，优选的是在涂层上的切口足够深以能达到底漆与镁合金壳体的边界表面。该湿法清理最好需连续进行直到至少涂层的上层(大约整个涂层材料的20～50％)被去除。
步骤S11之后的步骤S12，是进行第一化学处理。具体地，涂漆的壳体被浸入在一碱性分离剂(alkali parting agent)中(“第一分离剂”)。该第一分离剂的体积通常是壳体体积的10～20倍。该第一分离剂的温度可以为50～90℃，并且浸入时间可以为5～30分钟。该第一分离剂可以含有一碱金属的氢氧化物或碱土金属(特别地，2～40wt％的氢氧化钾)。在该第一化学处理中，涂层从壳体表面部分地被分离。剩余的涂层通过吸收该第一分离剂而部分地膨胀。在已膨胀的涂层部分，涂层与壳体的附着力减弱了。
壳体在从该第一分离剂中取出后，用水漂洗(步骤S13)，以去除在壳体表面的涂层(特别是已膨胀的涂层)。这可以通过使用淋浴来完成。其水压力可以在0.5～2kgf/cm2。除使用淋浴之外，也可以将壳体放入一水槽中漂洗以去除涂层。
在步骤S14中，壳体进入分选步骤。首先需确定经过上述步骤S11～S13后有多少壳体上的涂层被去除。根据本发明，去除量由“表面剥离率”来评价，“表面剥离率”通过公式(X÷Y)×100来计算，其中X代表壳体通过步骤S11～S13去除涂层暴露出来的表面积，Y代表最初由涂层覆盖的壳体表面积。如果该剥离率等于或大于90％，该壳体即进行烘干过程并且在第步骤S21分解。(在烘干前，壳体可以进行如步骤S17的中和，步骤S18的漂洗以及步骤S19的涂层去除。)如果表面剥离率小于90％，该壳体进行步骤S15，其中壳体被浸入在一碱性分离剂中(“第二碱性分离剂”)。可以使用酸性分离剂来替代碱性分离剂。
所用的该第二碱性分离剂的体积可以是壳体体积的10～20倍。该分离剂的温度可以为50～90℃。其浸入时间可以为10～30分钟。该分离剂可以含有一碱金属的氢氧化物或碱土金属(特别地，2～40wt％的氢氧化钾)。该第二碱性分离剂可以具有与第一碱性分离剂相同的组成成分。在步骤S15的处理中，部分涂层膨胀，其与壳体的附着力变弱。另一部分的涂料从壳体上分离下来。
上述替代该第二碱性分离剂的酸性分离剂的体积可以比壳体体积大10～20倍。该酸性分离剂的温度可以为20～70℃。其浸入时间可以为5～30分钟。优选的是，该酸性分离剂含有一种有机酸，如甲酸、乙酸或苯甲酸。甲酸在分离剂中的浓度可以为2～20wt％。壳体浸入在该酸性分离剂中导致涂层的溶解，或从壳体上膨胀脱离。
壳体从该第二碱性分离剂(或酸性分离剂)中取出后，在步骤S16中进行漂洗。这种漂洗可以通过使用淋浴来完成(水压0.5～2kgf/cm2)。可选择的是，该壳体可以放入一个水槽中进行漂洗。漂洗的结果是，在壳体表面上的涂层被去除。
在步骤S17中，残留在壳体上的该第二碱性分离剂(或酸性分离剂)被中和。为了中和该碱性分离剂，该壳体可以被浸入到含有如甲酸的酸性溶液槽中。该酸性溶液的体积可以为壳体体积的10～20倍。该酸性溶液的温度可以为10～30℃。适当的浸入时间和酸浓度可依残留在壳体上的分离剂而有所不同。当在步骤S15中使用一种酸性分离剂替代碱性分离剂时，该壳体需浸入到一碱性溶液槽中(含有例如氢氧化钠)以进行中和。该碱性溶液的体积可以比该壳体的体积大10～20倍。该碱性溶液的温度可以为10～30℃。适当的浸入时间和碱浓度可依残留在壳体上的酸性分离剂而有所不同。
在步骤S18中，壳体可以采取与步骤S16相同的方式进行漂洗以去除涂层材料。在漂洗结束后，如果涂层的去除不完全，可以重复步骤S12～S18。根据本发明，如果步骤S15的该第二化学处理使用碱性分离剂时，则步骤S17和S18可以省略。
通过步骤S11～S18，壳体上的大部分涂层被去除，但一些仍残留在壳体复杂成形的部位上。在步骤S19中，这些顽固的涂层材料通过适当的刮刀米刮掉。该刮除过程是可选择的，当所有涂层在步骤S11～S18中都已被去除则不需要进行该刮除过程。
在步骤S20中，壳体被烘干。这一步骤可以通过在一干燥机里以50～80℃的温度加热壳体30～60分钟来完成。
对已去除涂层的壳体进行如下所述的镁合金再生过程。由公知技术可知，当再生镁合金时，材料中的铁成分趋向增加，而镁成分则趋向于减少。按照此点，根据本发明，在合金中的铁成分和镁成分的含量被调整使得再生出所需的镁合金(与JIS MD1D或AZ91D一致)。
具体地，在步骤S21中，壳体与粉状助熔剂(“第一助熔剂”)一起被放入一个熔炉中。为了便于分解，壳体在放入熔炉前最好碎成小块。最初(也就是，在壳体和第一助熔剂被放入之前)，熔炉被加热到大约680℃。然后，在该壳体和第一助熔剂被放入后，例如，该熔炉的温度可以升高到720℃，以熔化该壳体和该第一助熔剂。为了达到均匀的目的，熔化的材料通过搅拌器的旋转来搅动。加入该第一助熔剂主要是为了减少分解中产生的氧化物。此外，在随后的过程中该第一助熔剂可以沉积包含在熔化了的材料中的杂质。对于该第一助熔剂，其可以是由碱金属或碱土金属的卤化物制成。具体地，该第一助熔剂可以是含有40～60wt％(重量百分比)的Mgcl2，15～35wt％的KCl，1～10wt％的CaF2及10～30wt％的BaCl2的混合物粉末。当在熔化了的材料的表面着火时，可以另外再加入一定量的该第一助熔剂到熔化了的材料中。
在步骤S22中，一直搅动熔化了的材料，使得其所含的杂质作为残渣被分离。当观察到一些残渣时，在熔融态的材料中加入粉末状助熔剂(“第二助熔剂”)以加快残渣的分离。该第二助熔剂在成分上基本上可以与该第一助熔剂相同，但比例不同。优选的是，该第二助熔剂可以含有比该第一助熔剂量少的BaCl2(其具有相对大的重量)。具体地，该第二助熔剂可以包含60～75wt％的Mgcl2，20～35wt％的KCl，0.1～5wt％的CaF2及1～10wt％的BaCl2。当熔融态材料的表面着火时可以另外再加一定量的BaCl2到熔化了的材料中。
在步骤S23中，提纯熔化了的材料。具体地，随着搅拌的终止，熔化了的材料被静置10～30分钟，使得分离出来的残渣沉积在熔炉的底部。对于此过程，最好形成一气层覆盖在熔化了的材料的表面以防止氧化。此后，添加粉末助熔剂(“第三助熔剂”)到熔融态金属中。该第三助熔剂由熔融态的金属的热量分解并产成气体。这种气体充满了熔炉的内部空间形成覆盖在熔融态金属表面的防止氧化层。例如，该第三助熔剂可以为包含60～90wt％的硫磺(S)及10～40wt％的MgF2的混合物粉末。
在步骤S24中，分析被提纯的熔融态金属的组分。具体地，提取部分熔融态金属并铸成圆柱形试样中(直径5cm，长度10cm)。对该试样进行发射光谱分析(电弧型)，例如测定熔融态金属的铁和锰的含量。
基于在步骤S24中进行的分析结果，在步骤S25中，调整熔化了的材料中铁和锰的含量。例如，要制成比例与AZ91D一致的铸造镁合金，铁成分必须不能超过40ppm(0.004wt％)，同时，锰成分需要在0.17～0.4wt％的范围内。
如上所述，镁合金的再生趋向于增加熔化了的材料的铁的含量。这样，为了调整铁成分，要添加适量的铁沉淀剂到熔化了的材料中。例如，该铁沉淀剂可以为Al-Mn金属互化物。另一方面，在镁合金的再生过程中，在熔融态金属中的锰成分趋向于减少。损耗的锰通过在熔融态金属中加入适量的锰来补偿。锰的补充物可以为一种锰的化合物(例如，上述的Al-Mn金属互化物)。如果熔融态金属的铁成分和锰成分在要求的范围内，既不需要添加铁沉淀剂也不需要添加锰补充物。
在成分调整结束后，对熔融态金属再次进行搅拌和提纯，以进行第二次组分分析(同步骤S24)。这一过程可以多次重复直到获得达到要求的铁和锰的含量。
最后，在步骤S26中，熔融态金属被铸成预定形状的锭块。
根据上面描述的过程，可以有效地再生镁合金材料。具体地说，在步骤S11中，通过切削或湿法清理对壳体上的涂层进行部分材料去除。通过对涂层采用这种初步处理，该分离剂可以容易地渗入涂料材料中，因而，涂料去除过程所用的时间被减少了。另外，当表面剥离率等于或大于90％(步骤S14)，该第二化学处理(步骤S15)，漂洗(步骤S16)等将不用进行。因此，整个涂层去除时间和再生费用可以有效地减少。
现在参照图3，其示出了本发明第二实施例的流程图。在该图中，与第一实施例相同或相似的那些步骤采用相同的附图标记表示。
如图3所示，对涂漆的壳体依次进行步骤S11的涂料材料的部分去除，步骤S12的第一化学处理，步骤S13的漂洗以及步骤S14中的分选。在第二实施例的分选过程中，根据涂漆材料的表面剥离率，壳体被分为三组。第一组为表面剥离率大于80％的壳体，第二组为表面剥离率为40％～80％的壳体，第三组为表面剥离率小于40％的壳体。请注意，本发明并不局限于此实施例，并且，该壳体也可以根据适当确定的表面剥离率的范围分为两组或更多的组。
在步骤S15a中，属于第一组的壳体(表面剥离率＞80％)被浸入到一碱性分离剂(“第二碱性分离剂”)中。在步骤S15b中，属于第二组的壳体(表面剥离率为40％～80％)被浸入到一碱性分离剂(“第三碱性分离剂”)中。在步骤S15c中，属于第三组的壳体(表面剥离率＜40％)被浸入到一酸性分离剂中。优选的是，该第二碱性分离剂的碱含量小于该第三碱性分离剂。该第二碱性分离剂和第三碱性分离剂均可以与该第一碱性分离剂相同。
在进行了步骤S15a、S15b或S15c的第二化学处理后，该壳体以与上述第一实施例相同的方式进行步骤S16～S26。
根据图3所示的过程，当表面剥离率等于或大于40％时，该第二化学处理不使用酸性分离剂(步骤S15a，S15b)。这防止了镁合金壳体被其腐蚀。另外，在上述过程中，该第二和第三碱性分离剂的碱含量依涂层的表面剥离率而不同。其有利于尽量少地使用该较强的碱性分离剂，从而为在该涂层去除过程中工作的操作者提供了一个更安全的环境。
图4是显示本发明第三实施例的流程图。很容易看到，该第三实施例的过程与该第二实施列(图3)的过程相同，只是其分选是通过两部分(步骤S14a，S14b)来执行的。具体地说，根据图4的过程，在第一分选步骤S14a中确定涂层的表面剥离率是否不小于90％。当该表面剥离率等于或大于90％时，该壳体直接被送入到步骤S21的分解过程中，既不进行第二化学处理也不进行后面的步骤(步骤S16～S20)。另一方面，当该表面剥离率小于90％时，该壳体进行步骤S14b的第二分选步骤中，该步骤与图3所示的分选步骤S14相同。
从下面“例1”和“例2”的描述，可更清楚地理解本发明的优点。
例1首先，准备如图2所示的210个壳体。每个壳体由镁合金制成并被涂漆。该210个壳体根据形成于壳体上的涂层的种类可以被分为三组(每组包括70个壳体)。第一组为“环氧树脂组”，第二组为“聚氨酯组”，第三组为“丙烯酸组”。在210个壳体的每个壳体上形成的涂层是由一下涂层(基层)和一覆盖在该下涂层的上涂层组成。对于属于环氧树脂组的壳体，其下涂层是由环氧基的Mag粉(epoxy-based Mag Powder#1000，由DAI NIPPONTORYO CO.，LTD制造)制成，以及其上涂层是由环氧基的Magdine EP1000(由NIPPON PAINT CO.，LTD制造)制成。对于属于聚氨酯组的壳体，其下涂层由丙烯酸硅基UB底漆(由MIKASA RAINT CO.，LTD制造)制成，其上涂层由聚氨酯基(urethane-based)NC-7(由YUKOSHA CO.，LTD制造)制成。对于属于丙烯酸组的壳体，其下涂层是由丙烯酸硅基UB底漆(由MIKASA RAINT CO.，LTD制造)制成，其上涂层是由丙烯酸聚氨酯基的PS High-Coat B(由MIKASA PAINT CO.，LTD制造)制成。
然后，在210个壳体上的每一涂层上形成切口。相邻切口相互间的间隔为50mm。
然后，所有的壳体被装入一夹具上并浸入到第一碱性分离剂中(800dm3)，其包含3.5wt％的氢氧化钾，2.5wt％的氢氧化钠，20wt％的阴离子表面活性剂以及40wt％的乙二醇单丁醚(diethylene glycol monoethyl ether)。该第一碱性分离剂被维持在70℃。浸入时间为10分钟。通过这一化学处理(第一化学处理)，涂层被膨胀并部分剥离。
然后，通过夹具夹持的壳体从该碱性分离剂中取出，并浸入到第一漂洗水(800dm3)中漂洗。结果是，“环氧树脂组”中的70个壳体的约90％的壳体，其表面剥离率等于或大于90％。这些特殊的壳体被分选出来并绕过接下来的该第二化学处理和一些其它的相关过程(参考图1的步骤S14)。剩余的“环氧树脂组”壳体的10％(下面将其称为“未分选的环氧树脂壳体”)进行下述进一步的涂层去除过程。至于那些属于聚氨酯组和丙烯酸组的壳体，通过第一漂洗水的漂洗仅剥落各自涂层的上涂层。
该“未分选的环氧树脂壳体”被浸入到一酸性分离剂(800dm3)中，该分离剂包含5wt％的甲酸，30wt％的芳香醇及30wt％的乙二醇单丁醚。酸性分离剂维持在60℃。浸入时间为10分钟。通过这一化学处理(第二化学处理)中，该涂层部分被部分分解并部分由膨胀而剥离。
从该酸性分离剂中取出之后，未分选的环氧树脂壳体在第二漂洗水(800dm3)中被漂洗。
然后，漂洗过的壳体被浸入到一碱性溶液(800dm3)中以中和残留在壳体上的酸。该碱性溶液包含5wt％的氢氧化钠。该碱性溶液维持在室温。其浸入时间为5分钟。
在从碱性溶液中取出后，该壳体在第三漂洗水(800dm3)中漂洗。
通过上述过程，大约50％的未分选的环氧树脂壳体完成了涂层的完全剥离。至于另外50％的未分选的环氧树脂壳体，其涂层大部分从每个壳体表面上去除，仅有很少量的涂层残留在壳体的侧壁、型腔等处未被去除。这些顽固的残留物通过使用刮刀物理地(非化学地)去除。其后，去除涂层的壳体被烘干。
然后，去除涂层的壳体(30kg)与第一助熔剂(1kg)一起被放入一预先加热到680℃的熔炉。为了熔化该壳体，熔炉被加热到720℃。该第一助溶剂是一种粉状混合物，其包含50wt％的Mgcl2、25wt％的KCl、5wt％的CaF2及20wt％的Bacl2。为达到均匀的目的，该熔化的镁合金材料持续地通过一个以1000rpm运转的转子搅动。
当分离残渣开始时，0.2kg的第二助溶剂被加入到熔化的镁合金中。该第二助溶剂是一种粉状混合物，其包含67.5wt％的Mgcl2、27.5wt％的KCl、1wt％的CaF2及4.5wt％的Bacl2。在第一次添加该第二助溶剂后，该第二助溶剂(0.1kg)的附加剂量根据在熔化了的材料表面上的着火情况，以适当的次数加入到熔化了的材料中。该第二助溶剂的附加剂量有利于残渣从熔化的镁合金中分离。
然后，伴随着转子搅动的结束，将该熔融态金属静置20分钟以允许在熔融态金属中的残渣沉淀。更具体地说，一旦转叶停止，第三助溶剂(0.2kg)即被添加到熔化了的材料中。该第三助溶剂是一种粉状混合物，其包含80wt％的硫(S)及20w％t的MgF2。该第三助溶剂的添加导致产生氟化硫(SF6)。该氟化硫气体充满熔炉，从而形成覆盖在熔化了的材料表面上的防止氧化的气体层。在这种状态下，残渣沉淀，同时提纯了熔化了的材料。
然后，从提纯后的熔化了的材料中提取一预定量(0.2kg)的部分，并将其浇注成一圆柱形试样(直径为5cm；长度为10cm)中。该试样通过使用发射光谱分析器(型号PDA-5500II，由SHIMADZU CORPORATION制造)进行组分分析。其结果是铁(Fe)含量为0.0058wt％以及锰(Mn)含量为0.120wt％。
然后，为了减少铁含量同时增加锰含量，将Al-Mn金属互化物添加到熔炉中。添加的Al-Mn金属互化物的数量为4kg，使得最终的镁合金材料具有0.004wt％或更小的铁含量及介于0.17～0.4wt％的锰含量(其含量值与AZ91D致)。
在以上的组分调整后，搅拌该熔化了的材料，然后静置10分钟以提纯。
然后，从提纯后的熔化了的材料中提取一指定量(0.2kg)的部分，并将其浇注成一圆柱形试样(直径为5cm；长度为10cm)中。这一试样通过使用上述分析器(PDA-5500II，由SHIMADZU CORPORATION制造)进行组分分析。其结果是铁含量被减小到低于0.0015wt％，而锰含量被增加到0.210wt％。
最后，经过组分调整的熔化了的材料制成5块锭料(每个5kg)。
<挠曲强度测试>
用上述方法获得的再生镁合金材料通过压铸制成5个测试件(10mm×50mm×3.2mm；日本工业标准JIS Z2204 No.1)。通过使用测试机INSTORON5581(由INSTRON JAPAN CO.，LTD制造)对这些测试件进行挠曲强度测试。具体地说，对每个测试件进行三点弯曲试验(实验条件符合日本工业标准JISK7055)，其中两个轴承间的跨度为40mm，且其负载速度为2mm/min。除了再生金属的测试件，另一套5个测试件是由原始合金(AZ91D)制成。对这些测试件在与第一套的5个测试件相同的条件下也进行三点弯曲试验。其结果为，再生材料测试件在挠曲强度上基本与原始材料测试件相同。再生材料测试件的挠曲强度的平均值约为400MPa，并且有利地是，其最大值和最小值之间的差别很小。
<抗腐蚀性测试>
用上述方法获得的再生镁合金材料通过压铸制成5个测试件(10mm×50mm×3.2mm；日本工业标准JIS Z2204 No.1)。通过使用盐水喷雾(测试条件符合日本工业标准JIS Z2371)对这些测试板进行抗腐蚀性测试。对另外一套由原始材料(AZ91D)制成的5个测试件也进行相同的抗腐蚀性实验。其结果为，再生镁合金的测试件基本上具有与原始材料的测试件相同的抗腐蚀性。
<可成形性评估>
用上述方法获得的再生镁合金材料制成50个如图2所示的壳体(320mm×240mm×1.2mm)。同样，用原始材料制成同一数量的相同的壳体，以进行两种金属之间的可成形性对比。其结果是，再生金属显示出与原始材料同样优秀的可成形性。具体地讲，大约83％的由再生镁合金(原始材料也一样)制成的壳体均无瑕疵，也就是说，没有如气孔、起皱、崩裂等缺陷。
例2与例1一样，准备210个如图2所示的壳体。每个壳体均是由镁合金制成并被涂漆。每个壳体上的涂层是由一下涂层及一上涂层制成，该下涂层是由丙烯酸硅基UB底漆(由MIKASA RAINT CO.，LTD制造)制成，该上涂层是由丙烯酸聚氨酯基的PS High-Coat B(由MIKASA PAINT CO.，LTD制造)制成。
然后，分别对壳体上的涂层进行湿法清理。该喷嘴的移动速度为10mm/s，且其喷射压力为0.27MPa。为了对涂层进行部分物理去除，对着涂层喷射液体研磨剂。该研磨剂包含有20wt％的氧化铝颗粒，其具有约为130μm的平均颗粒尺寸。该研磨剂被保存在室温下。该湿法清理过程去除了部分涂层并在涂层表面形成了微小凹点。
然后，与例1采用相同的方法，对210个壳体进行使用碱性分离剂的第一化学处理，然后在一水槽中漂洗。其结果为，壳体上的涂层被部分去除。在所有的210个壳体中，大约15％的壳体被分到组A(表面剥离率＞80％)，大约50％的壳体被分到组B(表面剥离率在40～80％的范围内)，大约35％的壳体被分到组C(表面剥离率＜40％)。以下文描述的方法，对各组壳体分别进行第二化学处理。
将属于组A的壳体浸入到第一碱性分离剂(800dm3)中，该分离剂包含3.5wt％的氢氧化钾，2.5wt％的氢氧化钠，20wt％的阴离子表面活性剂以及40wt％的乙二醇单丁醚。该第一碱性分离剂被维持在70℃。浸入时间为20分钟。
将属于组B的壳体浸入到第二碱性分离剂(800dm3)中，该分离剂包含35wt％的氢氧化钾，14wt％的单乙醇胺(monoethanolamine)以及10wt％的乙二醇单丁醚。该第二碱性分离剂被保持在80℃。浸入时间为20分钟。
将属于组C的壳体浸入到酸性分离剂(800dm3)中，该分离剂包含5wt％的甲酸，30wt％的芳香醇以及30wt％的乙二醇单丁醚。该酸性分离剂维持在60℃。浸入时间为20分钟。
在上述过程中，组A、组B和组C的所有壳体的涂层均被完全去除。
其后，用与例1相同的方法由已去除了涂层的壳体获得再生的镁合金材料。该再生材料也进行了挠曲强度测试、抗腐蚀性测试以及可成形性评估。其结果为，例2中的再生镁合金在特性上基本上与原始镁合金相同。
很明显，如此描述的本发明一样可以在许多方面进行变化。这样的变化并未脱离本发明的精神和范围，并且所有对于本领域的普通技术人员都是显而易见的变化，均应包含在下述权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种去除形成于镁合金材料上的涂层的方法，其特征在于，该方法包含部分去除步骤，物理地部分去除该涂层；第一化学去除步骤，通过在该涂层上应用第一碱性分离剂从而使该涂层剥离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该部分去除步骤是通过刀具或采用湿法清理的方法在该涂层上形成切口。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该部分去除步骤用于去除20～50％的涂层。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步还包括一第二化学去除步骤，该第二化学去除步骤使用与第一碱性分离剂不同的另一分离剂，其中，在该第一化学去除步骤之后，当涂层表面剥离率小于90％时，对涂层进行该第二化学去除步骤。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该第二化学去除步骤是根据涂层的表面剥离率，使用多种分离剂中的一种进行的。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该多种分离剂包括酸性分离剂和与第一碱性分离剂不同的第二碱性分离剂。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一碱性分离剂含有氢氧化钾。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该酸性分离剂含有一种有机酸。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括中和应用到涂层上的酸性分离剂的步骤。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该中和步骤是通过使用氢氧化钠进行的。
11.如权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括一个物理去除步骤，用于在第二化学去除步骤后去除涂层。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括一漂洗步骤，用以在该第一化学去除步骤后立即用水漂洗该镁合金材料。
13.如权利要求4所述的方法，其特征在于，重复进行包括该第一化学去除步骤和第二化学去除步骤的处理循环。
全文摘要
一种用于去除形成于镁合金材料上的涂层的方法，该方法包含物理去除步骤和化学去除步骤。在物理去除步骤中，涂层通过刀具或采用湿法清理的方法部分地去除该涂层，然后，通过将该镁合金材料浸入到一碱性分离剂中使该涂层剥离。
文档编号C22B1/00GK1495279SQ03158050
公开日2004年5月12日 申请日期2003年9月4日 优先权日2002年9月11日
发明者木村浩一, 西井耕太, 太 申请人:富士通株式会社