无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法，其工艺如下：选择硅含量在2％～5％的铝合金材料；通过压铸形成气缸毛坯：用内滚刀对气缸的内孔进行滚压；清洗气缸；微弧氧化：将气缸置于碱性微弧氧化液中通入起伏电压为480～520V，工作电流为90～110A，微弧氧化时间为13～17分钟；调试工作电压增大到580～620V，工作电流增大到115～125A，然后微弧氧化8～12分钟；继续增大工作电压到700～740V，工作电流增大到130～150A，微弧氧化13～17分钟；清洗气缸；打磨内孔；二次打磨；检测、清洗。优点是：本发明的制作过程较为环保及让制成的产品表面密度高、光滑性好及能有效延长产品使用寿命的特点。
【专利说明】无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无油压缩机气缸制作工艺【技术领域】，尤其是涉及一种环保且能让气缸的内表面达到高耐磨、高硬度的无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法。
【背景技术】
[0002]目前市场上的大多数气缸都是采用铝合金或者浇铸铝合金为基体材料铸造而成，为了保证气缸的内壁表面具有较强的硬度及耐磨度，现有的做法都是采用硬质阳极氧化或者表面镀硬铬或者化学镀镍来增加气缸内壁表面的强度；但是，上述的几种做法都因为存在有害物质，所以在实施过程中污染较高；而且这种通过硬质阳极氧化、表面镀硬铬跟化学镀镍后的产品，其工艺材质硬度低、加工污染大、加工复杂及表面附着力差，这样会造成内磨层寿命较短，严重影响产品的使用寿命及使用价值；因此有必要予以改进。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供一种无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法，它具有制作过程环保及让制成的产品表面硬度高、耐磨性佳、自滑性好及能有效延长产品使用寿命的特点。
[0004]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法，其工艺步骤如下:
[0005]a、选择材料:选择娃含量在2%?5%的招合金材料；
[0006]b、压铸成形:选择事先预备好的模具通过压铸机进行压铸，让铝合金通过挤压成型形成气缸毛坯；
[0007]C、精车内孔:用内滚刀对气缸的内孔进行滚压，滚压能够保证气缸内壁表面不但平整光洁，且密度较高及对内表面处理有很好的帮助；滚压后预留气缸内孔尺寸，预留的尺寸比实际使用尺寸大0.008?0.015mm ；
[0008]d、清洗气缸:用超声波清洗机对气缸的内表面进行清洗；
[0009]e、微弧氧化:将气缸置于碱性微弧氧化液中，以气缸作为阳极，在气缸内孔中置入铝线作为阴极进行微弧氧化；通入工作电压，电压的起伏为480V?520V，工作电流为90A?110A，微弧氧化时间控制在13?17分钟；
[0010]f、调试工作电压:先将工作电压增大到580V?620V，工作电流增大到115A?125A，然后微弧氧化8?12分钟；继续增大工作电压到700V?740V，工作电流增大到130A?150A，微弧氧化13?17分钟；
[0011]g、清洗气缸:微弧氧化完成后关闭微弧氧化设备，取下气缸并用蒸馏水进行清洗；
[0012]h、打磨内孔:把气缸固定在车床上，车床的转速为300转/分钟，然后用打磨机进行打磨，打磨机的磨头转速为4000?6000转/分钟，磨头上的磨砂为400#磨砂，打磨I分钟；
[0013]1、二次打磨:把步骤h中的磨砂换成600#磨砂，继续打磨I分钟；
[0014]j、检测、清洗:打磨完成后检测气缸内表面的粗糙度及光洁度，达到标准后用超声波清洗机进行清洗然后入库；没达到标准的继续进行打磨，直到符合标准。
[0015]所述步骤c中预留的尺寸为0.01mm。
[0016]所述步骤e中工作电压的起伏为500V，工作电流为100A，微弧氧化时间为15分钟。
[0017]所述步骤f中第一次调试的工作电压为600V，工作电流为120A，微弧氧化时间为10分钟；第二次调试的工作电压为720V，工作电流为140A，微弧氧化时间为15分钟。
[0018]所述碱性氧化液按质量分数由以下成分组成:8?16份铝酸钠、2?8份碳酸钠、3?6份氢氧化钾、I?4份硅酸钠和I?3份次磷酸二氢钠。
[0019]所述步骤h及步骤i中的磨砂为金刚砂或氧化铝砂。
[0020]本发明和现有技术相比所具有的优点是:本发明的工艺过程较为环保无一些重污染物质产生，而且在选择材料时铝合金中硅的含量在5%以下，这样让其的导电性能更佳，方便后续工艺的氧化；本发明在制作过程中通过滚刀滚压气缸内孔，让其内表面密度高、自滑性好，而且所产生的微孔直径较小，这样在与活塞环配合工作时更容易附着上聚四氟乙烯层，让表面更加润滑及耐磨；在微弧氧化过程中通过三种不同工作电压及工作电流的变化，让其所形成的陶瓷层硬度更高、表面微孔分布均匀且膜层厚度更厚；在微弧氧化后通过多次打磨能让膜层的粗糙度降低提高光洁度，让气缸在工作中的稳定性更佳，延长使用寿命O
【具体实施方式】
[0021]以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
[0022]实施例1:一种无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法，其工艺步骤如下:
[0023]a、选择硅含量为4%的铝合金材料；硅在合金中的含量越多对其的导电性能影响就越大，导电性不好将难以进行氧化，但是含量太低的话对铝合金的整体硬度又会产生影响，所以在选取材料时，硅的含量应不高于5%，但是也不应低于2%，在一般情况下选择其含量为4%的招合金为佳；
[0024]b、把铝合金材料融化后注入事先预备好的模具中，模具的形状可以根据对气缸规格的需要而进行不同的选择；通过对铝合金的挤压成型，让其在压铸机内进行压铸形成气缸毛坯；
[0025]C、用内滚刀对气缸的内孔进行滚压，内滚刀采用铝材滚刀，这种用滚刀滚压后的气缸内表面具有密度高、表面光滑及所形成的微孔小的效果，微孔能够在与活塞环配合工作时附着上聚四氟乙烯层，让表面更加润滑及耐磨；而且滚压还能够保证气缸内壁表面不但平整光洁，且密度较高及对内表面处理有很好的帮助；在滚压后应预留气缸内孔尺寸，预留的尺寸比实际使用尺寸大0.0lmm ;需要说明的是,预留的尺寸为0.008mm或0.015mm或者在这两者之间都是可行的；
[0026]d、用超声波清洗机对气缸的内表面进行清洗，去除附着在上面的油溃；
[0027]e、将清洗后的气缸置于碱性微弧氧化液中，碱性氧化液为质量分数由以下成分组成的溶液:12份铝酸钠、5份碳酸钠、4份氢氧化钾、2.5份硅酸钠和2份次磷酸二氢钠；这样以气缸作为阳极，在气缸内孔中置入铝线作为阴极进行微弧氧化；在通入工作电压时，电压的起伏为500V，工作电流为100A，微弧氧化时间控制在15分钟；
[0028]f、在上述步骤完成后开始调试电压，先将工作电压增大到600V，工作电流增大到120A，然后微弧氧化10分钟；完成后，继续增大工作电压到720V，工作电流增大到140A，微弧氧化15分钟；通过在三种不同的电压下进行微弧氧化能让气缸的内表面微孔小且分布均匀，所得到的膜层较厚，一般为0.4mm，且膜层的硬度高；
[0029]g、在微弧氧化完成后关闭微弧氧化设备，取下气缸并用蒸馏水进行清洗，一般清洗一遍即可；
[0030]h、清洗完成后把气缸固定在车床上进行初次打磨，设定车床的主轴转速为300转/分钟，然后用打磨机进行打磨，设定打磨机的磨头转速为4000?6000转/分钟，磨头上的磨砂采用400#金刚砂或氧化铝砂，打磨时间为I分钟；
[0031]1、在初次打磨完成后再次进行打磨，再次打磨时把磨砂换成600#金刚砂或氧化铝砂，其余条件不变继续打磨I分钟；这种通过用不同的磨砂打磨能让其表面的粗糙度较低，提高工作的稳定性，延长气缸使用寿命；
[0032]j、打磨完成后检测气缸内表面的粗糙度及光洁度，当表面粗糙度达到0.5?0.7后即达到标准，达到标准后用超声波清洗机进行清洗然后入库；没达到标准的继续进行打磨，直到符合标准。
[0033]实施例2，实施例2与实施例1的工艺基本相同，其不同之处在于:步骤e中起伏工作电压为480V，工作电流为90A，微弧氧化时间为17分钟；而步骤f中调试工作电压时，其增大的工作电压为580V，工作电流为115A，微弧氧化时间为12分钟；完成后最后再次增大的工作电压为700V，工作电流为130A，微弧氧化时间为17分钟。然后碱性氧化液按质量份数由以下组成:8份铝酸钠、2份碳酸钠、3份氢氧化钾、I份硅酸钠和I份次磷酸二氢钠。其同样能达到实施例1中所说的效果。
[0034]实施例3，实施例3与实施例1的工艺基本相同，其不同之处在于:步骤e中起伏工作电压为520V，工作电流为110A，微弧氧化时间为13分钟；而步骤f中调试工作电压时，其增大的工作电压为620V，工作电流为125A，微弧氧化时间为8分钟；完成后最后再次增大的工作电压为740V，工作电流为150A，微弧氧化时间为17分钟。然后碱性氧化液按质量份数由以下组成:16份铝酸钠、8份碳酸钠、6份氢氧化钾、4份硅酸钠和3份次磷酸二氢钠。其同样能达到实施例1中所说的效果。
[0035]实施例4，实施例4与实施例1的工艺基本相同，其不同之处在于:步骤e中起伏工作电压为500V，工作电流为100A，微弧氧化时间为13分钟；而步骤f中调试工作电压时，其增大的工作电压为600V，工作电流为120A，微弧氧化时间为10分钟；完成后最后再次增大的工作电压为720V，工作电流为140A，微弧氧化时间为15分钟。然后碱性氧化液按质量份数由以下组成:12份铝酸钠、5份碳酸钠、4份氢氧化钾、2.5份硅酸钠和2份次磷酸二氢钠。其同样能达到实施例1中所说的效果。
【权利要求】
1.一种无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法，其特征在于:其工艺步骤如下: a、选择材料:选择娃含量在2%?5%的招合金材料； b、压铸成形:选择事先预备好的模具通过压铸机进行压铸，让铝合金挤压成型形成气缸毛坯； C、精车内孔:用内滚刀对气缸的内孔进行滚压，滚压后预留气缸内孔尺寸，预留的尺寸比实际使用尺寸大0.008?0.015mm ； d、清洗气缸:用超声波清洗机对气缸的内表面进行清洗； e、微弧氧化:将气缸置于碱性微弧氧化液中，以气缸作为阳极，在气缸内孔中置入铝线作为阴极进行微弧氧化；通入工作电压，电压的起伏为480V?520V，工作电流为90A?110A，微弧氧化时间控制在13?17分钟； f、调试工作电压:先将工作电压增大到580V?620V，工作电流增大到115A?125A，然后微弧氧化8?12分钟；继续增大工作电压到700V?740V，工作电流增大到130A?150A，微弧氧化13?17分钟； g、清洗气缸:微弧氧化完成后关闭微弧氧化设备，取下气缸并用蒸馏水进行清洗； h、打磨内孔:把气缸固定在车床上，车床的转速为300转/分钟，然后用打磨机进行打磨，打磨机的磨头转速为4000?6000转/分钟，磨头上的磨砂为400#磨砂，打磨I分钟； 1、二次打磨:把步骤h中的磨砂换成600#磨砂，继续打磨I分钟； j、检测、清洗:打磨完成后检测气缸内表面的粗糙度及光洁度，达到标准后用超声波清洗机进行清洗然后入库；没达到标准的继续进行打磨，直到符合标准。
2.根据权利要求1所述的无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法，其特征在于:所述步骤c中预留的尺寸为0.01mm。
3.根据权利要求2所述的无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法，其特征在于:所述步骤e中工作电压的起伏为500V，工作电流为100A，微弧氧化时间为15分钟。
4.根据权利要求3所述的无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法，其特征在于:所述步骤f中第一次调试的工作电压为600V，工作电流为120A，微弧氧化时间为10分钟；第二次调试的工作电压为720V，工作电流为140A，微弧氧化时间为15分钟。
5.根据权利要求4所述的无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法，其特征在于:所述碱性氧化液按质量分数由以下成分组成:8?16份铝酸钠、2?8份碳酸钠、3?6份氢氧化钾、I?4份硅酸钠和I?3份次磷酸二氢钠。
6.根据权利要求5所述的无油压缩机陶瓷气缸内表面处理方法，其特征在于:所述步骤h及步骤i中的磨砂为金刚砂或氧化铝砂。
【文档编号】B23P15/00GK104384836SQ201410492116
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】徐理祥 申请人:温岭市金港机械制造厂（普通合伙）