专利名称：镁合金表面活化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种表面处理工艺，特别是关于一种镁合金表面活化工艺。
背景技术：
镁合金是最轻的结构金属材料，密度为1.8g/cm3，具优良的电磁屏蔽性及回收性等。近年来镁合金在电子产品，汽车零部件，轻提式工具等领域的应用越来越广泛，极具发展潜质。但镁合金比较活泼，在生产过程中很容易与空气中的氧气及水气迅速氧化，形成氧化膜，导致电镀层与镁合金基体的附着力差。为改善镁合金的防腐性及提供多样化的外观效果，镁产品必须配合适当的表面处理方能使用。传统的活化工艺，主要是利用化学方法，清除表面氧化物及粗化金属表面，以增强附着性。但由于镁合金的活性极高，令化学反应很难控制，甚至表面出现被过度侵蚀，影响产品的光洁度及耐腐蚀性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镁合金表面活化工艺，它能提高镁合金在电镀或涂装时镁合金基体与镀层或油漆层的结合力的同时，不会对工件产生过腐蚀。
本发明的设计方案是设计一种镁合金表面活化工艺，其特征是它先采用机械粗化，达至均匀的微粗化表面，精整镁合金表面；再用电解除油除去工件表面的油污、再用化学活化液活化镁合金表面，有效地控制表面的磨损速度，达至均匀的微处理表面，以确保镁合金基体与镀层等结合力良好。
所述机械粗化是采用湿式滚动机械研磨镁合金表面。
所述湿式滚动机械研磨是将被处理件放在密封滚动研磨机滚筒内，滚筒滚动速度选择在20-500转/分钟，滚筒完全浸在研磨液里，研磨时间选择在20-90分钟；温度选择在10-35℃。
所述的研磨液，含有浮石40-60％、氧化镁20-30％、氧化硅20-30％，水∶固体＝1∶1～5(体积比)，研磨液pH值选择在6-9。
所述的电解除油，电压选择在4-8伏，电解时间选择在1-3分钟，温度控制在40-50℃，pH值控制在7-10。
所述的电解液包含磷酸盐20-250g/l；硅酸盐15-150g/l；表面活性剂0.5-7.5％。
所述的表面活化，将工件在表面活性液内浸泡1-3分钟，温度是常温，PH＝1.0-5.0所述的表面活性液内含有胺基磺酸盐10-100g/l，氟硅酸盐10-100g/l。
所述的表面活化工艺应用于镁合金化学镀、电镀等领域的前处理活化工序；表面活化工艺机械研磨与化学粗化必须同时进行。
本发明特点是这种镁合金表面活化工艺，它能提高镁合金在电镀或涂装时镁合金基体与镀层或油漆层的结合力的同时，不会对工件产生过腐蚀。它采用表面先机械粗化，用机械研磨原理，清除镁合金表面的杂质，包括油污，氧化膜等及精磨镁合金表面，令表面达至微粗化效果，达至均匀的微粗化表面；再用电解除油除去工件表面的油污、最后用活化液活化镁合金表面，有效地控制表面的磨损速度，达至均匀的微处理表面，以确保镁合金基体与镀层等结合力良好。它的操作装置包括，固定工件的夹具，由浮石，氧化硅，氧化镁组成的湿式研磨液。经过研磨后的工件，先经过清洗，将表面残留的研磨液彻底清除，再电解除油，最后用化学方法作最后活化处理。经过这些工序处理后，它能大大提高镁合金在经过电镀及涂装处理工序时与电镀层或漆膜的结合力，同时克服了普通化学活化工艺带来的过腐蚀现象。
具体实施例方式
本发明的生产工艺是本发明实际应用于不同镁合金压铸产品，包括AZ91D及AM60B合金材料。选用AZ91D镁合金压铸件按下列工艺进行活化
浮石40-60％Na3PO420-250g/l 胺基磺酸钠10-100g/lSiO220-30％ Na2SiO315-150g/l 氟硅酸钠10-100g/lMgO20-30％ 表面活性剂0.5-7.5％H2O∶固体＝1∶1-520-90min 1-3min 1-3min1-3min1-3min 1-3min10-35℃常温 40-50℃ 常温 常温 常温500rad/min4-8VPH6-9 PH7-10活化后的工件经3次水洗后立即进行电镀。
a机械研磨
b.电解除油
c.化学活化化学活化工艺主要是清洁镁合金表面，防止再次生成氧化膜，保证镁合金表面维持活性状态。以确保基体与后加的镀层及涂膜，具良好的结合力。
经活化的镁合金表面，可直接进行电镀或经水溶牲电泳涂膜处理，而不须烘干工序，避免活性表面被钝化。
本发明做检测如下
从检测结果来看，经本发明所述的活化处理后，可以明显地增加镁合金的综合性能。
具体操作如下在滚筒机内用夹具将工件夹好，用浮石50％、SiO225％、MgO26％、H2O配制成研磨液，水与固体的体积比是1∶3，时间用60min，温度为25℃，滚桶速度500rad/min，PH为8，常温下用2min进行水洗，水洗后进行电解除油，电解液含有Na3PO4135g/l、Na2SiO380g/l、表面活性剂5.5％，电压选择在6伏，时间用2min，温度为45℃，PH值8，常温下用2min进行水洗，电解后在常温下用水洗两遍每遍2min，随后进行化学活化，活化液用胺基磺酸钠55g/l、氟硅酸钠55g/l，常温下用2min进行水洗，温度选择在湿温程度。活化后的工件常温下用水洗3次每次2min，水洗后立即进行电镀。
经对比，目测测试标准的附着力是SO2409，中性盐雾试验为GB/T10125-97，在高温高湿试验中呈现50℃×95％50h；未经活化处理的外观有轻微压铸缺陷，其附着力选择在3B-4B，中性盐雾试验120有轻微腐蚀，在高温高湿试验中轻微起泡。
经活化处理外观基本无压铸缺陷，其附着力选择在4B以上，中性盐雾试验120h无腐蚀，在高温高湿试验中无明显变化。
由此可见，经活化的镁合金表面，可直接进行电镀或经水溶牲电泳涂膜处理，而不需烘干工序，避免活性表面被钝化。
权利要求
1.镁合金表面活化工艺，其特征是它先采用机械粗化，达至均匀的微粗化表面，精整镁合金表面；再用电解除油除去工件表面的油污、再用化学活化液活化镁合金表面，有效地控制表面的磨损速度，达至均匀的微处理表面，以确保镁合金基体与镀层等结合力良好。
2.根据权利要求1所述的镁合金表面处理活化工艺，其特征是所述机械粗化是采用湿式滚动机械研磨镁合金表面。
3.根据权利要求2所述的镁合金表面处理活化工艺，其特征是所述湿式滚动机械研磨是将被处理件放在密封滚动研磨机滚筒内，滚筒滚动速度选择在20-500转/分钟，滚筒完全浸在研磨液里，研磨时间选择在20-90分钟；温度选择在10-35℃。
4.根据权利要求1所述的镁合金表面处理活化工艺，其特征是所述的研磨液，含有浮石40-60％、氧化镁20-30％、氧化硅20-30％，水∶固体＝1∶1~5(体积比)，研磨液pH值选择在6-9。
5.根据权利要求1所述的镁合金表面处理活化工艺，其特征是所述的电解除油，电压选择在4-8伏，电解时间选择在1-3分钟，温度控制在40-50℃，pH值控制在7-10。
6.根据权利要求1所述的镁合金表面处理活化工艺，其特征是所述的电解液包含磷酸盐20-250g/l；硅酸盐15-150g/l；表面活性剂0.5-7.5％。
7.根据权利要求1所述的镁合金表面处理活化工艺，其特征是所述的表面活化，将工件在表面活性液内浸泡1-3分钟，温度是常温，PH＝1.0-5.0
8.根据权利要求7所述的镁合金表面处理活化工艺，其特征是所述的表面活性液内含有胺基磺酸盐10-100g/l，氟硅酸盐10-100g/l。
9.根据权利要求1所述的镁合金表面处理活化工艺，其特征是所述的表面活化工艺应用于镁合金化学镀、电镀等领域的前处理活化工序；表面活化工艺机械研磨与化学粗化必须同时进行。
全文摘要
本发明涉及一种表面处理工艺，特别是关于一种镁合金表面活化工艺，其特征是它先采用机械粗化，达至均匀的微粗化表面，精整镁合金表面；再用电解除油除去工件表面的油污、再用活化液活化镁合金表面，有效地控制表面的磨损速度，达至均匀的微处理表面，以确保镁合金基体与镀层等结合力良好。所述机械粗化是采用湿式滚动机械研磨镁合金表面。所述的研磨液，含有浮石40－60％、氧化镁20－30％、氧化硅20－30％，水∶固体＝1∶1～5(体积比)，研磨液pH值选择在6－9。这种镁合金表面活化工艺，它能提高镁合金在电镀或涂装时镁合金基体与镀层或油漆层的结合力的同时，不会对工件产生过腐蚀。
文档编号C25F1/00GK1584127SQ20041002616
公开日2005年2月23日 申请日期2004年5月21日 优先权日2004年5月21日
发明者李远发 申请人:李远发