专利名称：一种铝合金轮毂制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车铝合金轮毂表面技术领域，具体涉及一种铝合金轮毂制品。
背景技术：
能源、环境和安全是当今世界各国极为关注的三大问题，汽车工业的发展和汽车应用普及同这三大问题密切相关。随着现代汽车节能降耗要求的不断高涨，安全和环保法规日趋严格，汽车轻量化的要求更为迫切。铝合金由于具有质量轻、强度高、成形性好、价格适中、回收率高，对降低汽车自重、减少油耗、减轻环境污染与改善操作性能等有着重大意义，已成为汽车工业的首选材料。为了提高铝合金轮毂在各种环境下的可靠性、耐磨性，耐蚀性及提高其美观性，必须进行良好的表面处理。所得铝合金轮毂制品主要分为涂装铝合金轮毂和电镀铝合金轮毂。涂装铝合金轮毂制品在外观上缺少光泽，而且很难涂出金属色泽或者合金色的铝合金轮毂，跟不上时代的人们审美步伐，已逐渐电镀铝合金轮毂制品代替。多年来湿法电镀铝合金轮毂制品的生产技术已趋成熟，有着很高的表面质量，但其生产工艺对环境和人体有很大的伤害，尤其是生成的六价铬毒性很大。目前的电镀铝合金轮毂制品的生产过程为毛坯 —检验一除油一清洗一除蜡一二次清洗一干燥一整理一装挂件一清洗一碱腐蚀一二次清洗一酸腐蚀一二次清洗一浸三元镀覆层一退镀覆层一二次清洗一再浸三元镀覆层一二次清洗一(镀碱性醮铜)或预镀暗镍一回收一二次清洗一酸活化一清洗一酸性光亮镀铜一清洗一浸酸活化一光亮镀镍一清洗一活化一镀铬一回收一二次清洗一拆挂具一清洗一干燥 —检验包装。这种电镀轮毂制品在生产中存在诸多不可克服的问题
(1)电镀废液中含有一定量的有毒有害物质，尤其是氰化物和六价铬，需要进行三废处理，其处理过程复杂，处理成本高，而且仍不能完全的杜绝环境污染；
(2)使用三元镀覆层即“铜/镍/铬”层需要消耗大量的铜、镍、铬等贵重金属；
(3)能耗大，工艺复杂，生产效率低，成本高，生产条件较差，对工人身体健康有一定的影响。由上可见，现有的电镀铝合金轮毂制品虽表面质量很高，但其生产不能满足环境， 节能，节水等要求。因此，寻找一种生产时不含六价铬，对环境污染小、制造成本低的镀膜铝合金轮毂制品具有重要的意义。申请人:在专利CN201120829Y中公开了一种铝合金轮毂，它包括铝合金基体，在铝合金基体上由下向上依次镀有底涂层、真空镀膜层和面涂层，真空镀膜层由下向上依次包括真空阴极电弧离子镀铬层、磁控溅射镀铝层，该铝合金轮毂镀层表面质量和性能与现有的电镀铝合金轮毂相当，且减少了对环境的污染，节能、节水并改善了劳动条件，但我们发现该专利的真空镀铬层往往耐蚀性比较差，且镀层致密度较差，这可能由于铬镀具有多孔性
发明内容
本发明在上述发明的基础上进一步改进优化而来，目的是提供一种生产环保，成本低，膜层牢固，高致密性、高耐蚀的铝合金轮毂制品，该制品采用真空复合镀层克服了现有铝合金轮毂制品真空镀铬层镀铬时产生的结合率差，不耐蚀、致密性差的缺点。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的一种铝合金轮毂制品， 包括铝合金基材，其特征在于它还包括真空复合镀层；所述真空复合镀层由镀镍层、镀镍铬混合层及镀铬层组成；所述铝合金基材上由下向上依次为底涂层、镀镍层、镀镍铬混合层、镀铬层和面涂层；所述真空复合镀层的厚度为0. 3 μ m 0. 5 μ m。
本发明的铝合金轮毂制品表面镀覆“底涂层/复合真空镀层(镀镍层/镀镍铬混合层/镀铬层)/面涂层”，使用真空复合镀层代替了现有的镀铬层，解决了由于铬镀具有多孔性导致的镀层结合力差、致密性不好、耐蚀性差的问题。既保持了铝合金重量轻的特点， 其膜层牢固、致密性高、持久金属光泽以及耐磨、耐划伤等性能优于现有的镀膜铝合金轮毂制品。作为本发明的优选，所述底涂层由下向上依次为环氧聚酯粉末涂层、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂层。底涂层的选择需与铝合金基材表面及真空复合镀层都有良好的接触性能，且结合牢固，彼此不发生反应，适宜的硬度和韧性，并且要求具有较高的耐热性，在真空状态下放气量小。综合考虑后，本发明选择环氧聚酯粉末涂层、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂层作为底涂层，其中环氧聚酯粉末涂层中的环氧聚酯粉末是一种热固性粉末，其与基材铝合金结合牢固，而且成本低；甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸层使用甲基丙烯酸甲酯树脂与丙烯酸共聚形成的树脂，其具有优良的性能，在真空状态下放气量小。上述底涂层可通过静电平喷雾法施涂，由于底涂层太薄的话容易有针孔，表面平整度不够，太厚的话容易起泡，结合力不好，容易脱落，所以喷涂厚度为50 μ πΓ70 μ m较适合。作为本发明的优选，所述底涂层与真空复合镀层之间还有介质漆层，介质漆是透明涂料，涂在物体表面，干燥后形成光滑薄膜，有利于与复合真空镀层的附着。作为本发明的优选，所述面涂层为丙烯酸酯-异氰酸酯透明漆层。该面涂层与复合真空镀层之间具有良好的结合力，且其具有较高的硬度、耐磨、耐蚀性能，对真空复合镀层起到装饰和保护作用。由于面涂层太薄的话表面饱满度不够，光泽度也不好，太厚的话会容易倒光，不容易烘干，硬度会降低，所以作为本发明的优选，所述面涂层厚度为8 μ m 12 μ m。铬是一种具有银白色光泽的金属，无毒，化学性质很稳定，有延展性，含杂质时硬而脆，它是重要的战略物资之一，由于具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性，在冶金工业、 耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。真空镀铬层是一种更好的防护-装饰镀层，本发明选择真空复合镀层，膜层镀敷性好。作为本发明的优选，所述真空复合镀层由磁控溅射镀镍层、磁控溅射离子镀镍铬混合层及阴极电弧离子镀铬层组成。综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下突出优点及有益效果
1、本发明铝合金轮毂制品具有“底涂层/复合真空镀层(镀镍层/镀镍铬混合层/镀铬层)/面涂层”的结构，使得生产该制品具有成本低、简便、污染小、能耗低等优点，其使用性能优于目前市场上铝合金轮毂制品；
2、本发明底涂层与基材和复合镀铬层中的镀镍层均具有良好的附着力，复合真空镀层使得整个真空镀层表面亮白色，金属感强；3、本发明面涂层为丙烯酸酯-异氰酸酯透明漆层，该膜层与金属铬层附着性强，耐蚀性良好，并具有良好的耐磨性和疏水性，对金属铬层起到很好的保护作用；
4、本发明复合膜层具有良好的结合率，铝合金轮毂制品具有优良的表面硬度、耐磨性、 盐雾腐蚀性。
图1是本发明结构示意图中0是铝合金基材，1是环氧聚酯粉末涂层，2是甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂层，3是介质漆层，4是镀镍层，5是镀镍铬混合层，6是镀铬层，7是面涂层。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1
如图1所示，一种铝合金轮毂制品，包括铝合金基材0，底涂层、真空复合镀层及面涂层 7，在铝合金基材0上由下向上依次为底涂层、镀镍层4、镀镍铬混合层5、镀铬层6和面涂层 7 ；其中真空复合镀层的厚度为0. 3μπι ；底涂层厚度为50 μ m，通过静电喷涂法喷涂由下向上依次为环氧聚酯粉末涂层1、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂层2，在底涂层与真空复合镀层之间还有介质漆层3 ；面涂层7厚度为8 μ m，通过空气喷涂法喷涂成丙烯酸酯_异氰酸酯透明漆层，真空复合镀层由磁控溅射镀镍层、磁控溅射离子镀镍铬混合层及阴极电弧离子镀铬层组成。实施例2
如图1所示，一种铝合金轮毂制品，包括铝合金基材0，底涂层、真空复合镀层及面涂层 7，在铝合金基材0上由下向上依次为底涂层、镀镍层4、镀镍铬混合层5、镀铬层6和面涂层 7 ；其中真空复合镀层的厚度为0. 5 μ m ；底涂层厚度为70 μ m,通过静电喷涂法喷涂，由下向上依次为环氧聚酯粉末涂层1、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂层2，在底涂层与真空复合镀层之间还有介质漆层3 ；面涂层7厚度为12 μ m，通过空气喷涂法喷涂成丙烯酸酯_异氰酸酯透明漆层，真空复合镀层由磁控溅射镀镍层、磁控溅射离子镀镍铬混合层及阴极电弧离子镀铬层组成。上述实施例1、2的根据以下生产工艺进行制造简单抛光一除油一清洗干燥一表面喷涂及固化一真空镀膜一丙烯酸酯-异氰酸酯热固化涂料喷涂及固化，其中真空镀膜在兼有真空阴极电弧离子镀和磁控溅射镀两种镀膜方式的真空设备中，采用先磁控溅射镀镍形成镀镍层，再磁控溅射离子混合镀镍、铬形成镀镍铬混合层，最后用阴极电弧离子镀铬形成镀铬层。通过上述方法就制得了 “底涂层/复合真空镀层(镀镍层/镀镍铬混合层/镀铬层)/面涂层”结构的铝合金轮毂制品，其主要性能如下
(1)色泽亮白色；
(2)铅笔硬度彡2H;
(3)附着力(百格)100%
(4)耐盐雾性(CASS试验)^240h ；(5)耐热性能170°C/2h，镀层无脱落，无变点；
(6)耐温变性能85°C/lh-- 20°C /30min为一个循环，5次循环后，镀层无脱落，无变点。由上可见，本发明铝合金轮毂制品表面亮白色，金属感强，具有优异的防腐蚀性能，至少2H的表面硬度，很好的耐磨、耐划伤、耐热性及耐温变性本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出任何修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
权利要求
1.一种铝合金轮毂制品，包括铝合金基材，其特征在于它还包括真空复合镀层；所述真空复合镀层由镀镍层、镀镍铬混合层及镀铬层组成；所述铝合金基材上由下向上依次为底涂层、镀镍层、镀镍铬混合层、镀铬层和面涂层；所述真空复合镀层的厚度为0. 3 μ m 0. 5 μ m0
2.根据权利要求1所述的一种铝合金轮毂制品，其特征在于所述底涂层由下向上依次为环氧聚酯粉末涂层、甲基丙烯酸甲酯_丙烯酸共聚涂层。
3 根据权利要求2所述的一种铝合金轮毂制品，其特征在于所述底涂层与真空复合镀层之间还有介质漆层。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金轮毂制品，其特征在于所述底涂层的厚度为 50 μ πΓ7θ μ m。
5.根据权利要求3所述的一种铝合金轮毂制品，其特征在于所述面涂层为丙烯酸酯-异氰酸酯透明漆层。
6.根据权利要求5所述的一种铝合金轮毂制品，其特征在于所述面涂层厚度为8μ m 12 μ m0
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种铝合金轮毂制品，其特征在于 所述真空复合镀层由磁控溅射镀镍层、磁控溅射离子镀镍铬混合层，阴极电弧离子镀铬层。
全文摘要
本发明公开了一种铝合金轮毂制品，属于表面技术领域，包括铝合金基材，铝合金基材上由上向下依次为底涂层、镀镍层、镀镍铬混合层、镀铬层和面涂层；底涂层由下向上依次为环氧聚酯粉末涂层、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚涂层。本发明具有“底涂层/复合真空镀层(镀镍层/镀镍铬混合层/镀铬层)/面涂层”的结构，具有生产环保，成本低，膜层牢固，致密性好、耐蚀性强等优点，在外观上比涂装轮毂制品更加有金属光泽。
文档编号B32B15/16GK102381134SQ2011102860
公开日2012年3月21日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者吴丽丽, 姚毅, 汪强, 王红伟, 秦洁, 鲁旭亮 申请人:湖州金泰科技股份有限公司