专利名称：：惰性材料汽车配件的表面处理方法
技术领域：
：本发明涉及汽车配件表面处理
技术领域：
，特别涉及惰性材料汽车配件的表面处理方法。
背景技术：
：—些如塑料、三元乙丙橡胶(EPDM)型材等不含氟的惰性材料制成的汽车配件，如安全气囊盖、方向盘等，在进行涂装工序之前，为了保证涂装效果，需要先对工件表面进行预处理，其目的是去除工件表面的油污、尘渣、有机物污染物等污渍，清洁工件表面，同时提高工件表面的张力和粘着力，以免在涂装过程中产生气泡、涂料粘着不稳等缺陷。目前对上述类型工件进行涂装前预处理的方法一般包括打磨、高压冲洗等环节，以清洁工件表面，同时，由于水基环保型涂料在汽车配件涂装中大量应用，这种水基型涂料需要工件表面有较强的张力(>50mN/m)，才能很好地附着在工件表面，形成稳定的喷涂层，而塑胶材料的工件，其表面张力较差，一般低于35mN/m，所以在打磨完工件表面后，还需要进行底涂，从而避免水基型涂料直接涂装在工件表面。这种方法工序繁琐，生产效率低下，成本较高，而且处理一些表面造型复杂的工件时易产生涂装不合格的现象而造成产品不良率。也有采用惰性材料制成的如油箱等液体容器，为了防止液体渗漏，需要对容器内表面或外表面作防渗处理，具体方法为在工件表面设置阻隔层，该阻隔层可通过物理加工或化学反应在工件表面形成一具有高热稳定性、耐腐蚀的化学惰性层，达到防渗目的，也可在工件表面涂布一层防渗涂料。其中，涂布防渗涂料的方法存在工艺繁琐、涂布层时效性不强，易从工件表面脱落等缺陷。为了增强材料表面活性，或在材料表面形成化学惰性层，现在也有如等离子喷射或火焰灼烧等表面处理方法，但这些方法均存在以下缺陷1、对材料表面造成损伤，2、处理的均匀性受材料表面形状影响，尤其对一些具有复杂空间结构的三维工件处理效果不均匀，3、处理后的工件表面能量分布因工件壁厚变化而变化，4、如转角、边缘线等表面易产生变形，影响产品外观质量，5、需要特定夹持工具配合，降低了生产效率。
发明内容本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种惰性材料汽车配件的表面处理方法，适用于塑胶或铝材等惰性材料的工件，该方法能在不损伤工件表面的情况下均匀处理工件表面，同时具有简化工艺流程，提高生产效率，降低生产成本，提高成品优良率的优点。本发明的目的通过以下技术措施实现惰性材料汽车配件的表面处理方法，包括以下步骤a、将工件置入一密闭空腔内，使工件待处理表面充分暴露于该空腔；b、抽取该空腔内的空气；C、将含氟气体注入所述空腔内，使该空腔内的气体含氟量为10%20%，保持空腔内气压为380mbar420mbar，使3气体中的氟原子与工件表面的氢原子发生分子置换，在工件表面形成C-F键；d、去除空腔内的残留含氟气体，并将工件从空腔内取出。本发明的进一步技术方案包括所述步骤b中，抽取空腔内的空气后保留的空气气压为180mbar220mbar。其中，步骤c中所述含氟气体为氮-氟混合气体。进一步地，所述步骤c的时间为3min5min。其中，进行所述步骤c时，所述空腔内的温度为20°C25°C。或者是，所述步骤c的时间为60min120min。其中，进行所述步骤c时，所述空腔内的温度为65°C75°C。根据以上所述的，所述步骤d具体为，将气压为600-700mbar的空气注入所述空腔内，利用空气冲洗工件表面，并驱使含氟气体通过排气管道排出空腔，并打开空腔取出工件。进一步地，将气压为600-700mbar的空气至少两次注入所述空腔内冲洗工件表面。其中，所述排气管道与一设置有吸附材料的吸附装置连接，所述含氟气体排出空腔后经所述吸附装置吸收。本发明有益效果为采用本方案，气体中的氟原子与工件表面的氢原子发生分子置换，在工件表面形成C-F键，工件经过处理后，氟原子取代氢原子，提升了分子化学性能，使工件表面附着性提高，另外，由于C-F键是极性键，能使后续涂装工序中涂料对工件表面的润湿性提升；同时，由于C-F键是高键能的极性键，所以氟化后的工件表面具有优异的热稳定性和化学惰性，能耐强酸、强碱和盐类物质腐蚀，防渗性能好；本发明对工件材料不造成损伤，处理均匀，产品优良率高，不需要夹等辅助工具，一次可将多个工件送入空腔内进行处理，生产效率高，生产成本低。具体实施例方式惰性材料汽车配件的表面处理方法，包括以下步骤a、将工件置入一密闭空腔内，使工件待处理表面充分暴露于该空腔；b、抽取该空腔内的空气；C、将含氟气体注入所述空腔内，使该空腔内的气体含氟量为10%20%，保持空腔内气压为380mbar420mbar，使气体中的氟原子与工件表面的氢原子发生分子置换，在工件表面形成C-F键；d、去除空腔内的残留含氟气体，并将工件从空腔内取出。塑胶表面的氟化作用是一种固相和一种气相回应之间的化学反应。氮氟气或氟空气混合物作用于塑胶材料表面，将其表面架构变换为薄的功能层，该功能层决定材料与外界进行怎样的相互作用和相互影响。该回应进程是由回应物浓度、温度和各自的化学性能决定的。氟化作用的结果高度倚赖塑胶材料的架构和化学组成。本发明的处理过程中，气体中的氟原子与工件表面的氢原子发生分子置换，通过化学反应置换塑料内氢键加入氧分子，使聚合物表面的化学结构改变，达到去除粘着力弱的表面层，在工件表面形成C-F键，工件经过处理后，氟原子取代氢原子，提升了分子化学性能，使工件表面附着性提高，另外，由于C-F键是极性键，能使后续涂装工序中涂料对工件表面的润湿性提升；同时，由于C-F键是高键能的极性键，其键能高达460.2kJ/mol，所以氟化后的工件表面具有优异的热稳定4性和化学惰性，能耐强酸、强碱和盐类物质腐蚀，且耐候、耐温性优异，防渗性能好；本发明对工件材料不造成损伤，处理均匀，产品优良率高，不需要夹等辅助工具，一次可将多个工件送入空腔内进行处理，生产效率高，生产成本低。其中，步骤b中，抽取空腔内的空气后保留的空气气压为180mbar220mbar。这是为了使空腔内含有适量的氧气及氮气，以便与含氟气体混合后形成氟-氧-氮混合气体。其中，步骤c中所述含氟气体为氮_氟混合气体。其中，所述步骤d具体为，将气压为600-700mbar的空气注入所述空腔内，利用空气冲洗工件表面，并驱使含氟气体通过排气管道排出空腔，并打开空腔取出工件。由于氟气是无色有剌激性气味的有毒气体，故而在完成表面处理，打开密闭空腔，取出工件时，需要确保操作人员接触的气体中氟气含量在安全值之内，因此，本发明所述排气管道与一设置有吸附材料的吸附装置连接，所述含氟气体排出空腔后经所述吸附装置吸收。这样可以在开启密闭空间之前先处理残留于空腔内的氟气，以保障操作人员的安全。其中，所述吸附材料可以采用生石灰，其对氟气的吸附效果好，生石灰与氟反应后生成的氟化钙可以作为建筑材料使用，后续处理方便。下面通过实施例对本发明作进一步说明实施例一a、将工件置入一密闭空腔内，使工件待处理表面充分暴露于该空腔；b、抽取该空腔内的空气，使空腔内气压降至180mbar220mbar;c、将氮-氟混合气体注入所述空腔内，使该空腔内的气体含氟量为10%20%，保持空腔内气压为380mbar420mbar，保持空腔内的温度为2(TC25t:，使气体中的氟原子与工件表面的氢原子发生分子置换，在工件表面形成C-F键，保持3min5min;d、将气压为600-700mbar的空气至少两次注入所述空腔内冲洗工件表面，利用空气冲洗工件表面，并驱使含氟气体通过排气管道排出空腔，并打开空腔取出工件，去除空腔内的残留含氟气体，最后开启密闭空腔，将工件从空腔内取出。由于本实施例进行步骤c的时间短，温度为常温，加工效率高。其中，表1为各种材质的工件经本发明处理后的工件表面张力与未经本发明处理的工件表面张力对照表，只有当表面张力^50mN/m时，才具备良好附着性的张力。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例二a、将工件置入一密闭空腔内，使工件待处理表面充分暴露于该空腔；b、抽取该空腔内的空气，使空腔内气压降至180mbar220mbar;c、将氮-氟混合气体注入所述空腔内，使该空腔内的气体含氟量为10%20%，保持空腔内气压为380mbar420mbar，保持空腔内的温度为65°C75t:，使气体中的氟原子与工件表面的氢原子发生分子置换，在工件表面形成C-F键，保持60min120min;d、将气压为600-700mbar的空气至少两次注入所述空腔内冲洗工件表面，利用空气冲洗工件表面，并驱使含氟气体通过排气管道排出空腔，并打开空腔取出工件，去除空腔内的残留含氟气体，最后开启密闭空腔，将工件从空腔内取出。由于本实施例进行步骤c的时间长，温度高，氟原子与氢原子置换充分，工件表面形成大量的C-F键，所以氟化后的工件表面具有优异的热稳定性和化学惰性，能耐强酸、强碱和盐类物质腐蚀，且耐候、耐温性优异，防渗性能好最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。权利要求惰性材料汽车配件的表面处理方法，其特征在于包括以下步骤a、将工件置入一密闭空腔内，使工件待处理表面充分暴露于该空腔，b、抽取该空腔内的空气，c、将含氟气体注入所述空腔内，使该空腔内的气体含氟量为10％～20％，保持空腔内气压为380mbar～420mbar，使气体中的氟原子与工件表面的氢原子发生分子置换，在工件表面形成C-F键，d、去除空腔内的残留含氟气体，并将工件从空腔内取出。2.根据权利要求l所述的惰性材料汽车配件的表面处理方法，其特征在于所述步骤b中，抽取空腔内的空气后保留的空气气压为180mbar220mbar。3.根据权利要求2所述的惰性材料汽车配件的表面处理方法，其特征在于步骤c中所述含氟气体为氮_氟混合气体。4.根据权利要求3所述的惰性材料汽车配件的表面处理方法，其特征在于所述步骤c的时间为3min5min。5.根据权利要求4所述的惰性材料汽车配件的表面处理方法，其特征在于进行所述步骤c时，所述空腔内的温度为20°C25°C。6.根据权利要求3所述的惰性材料汽车配件的表面处理方法，其特征在于所述步骤c的时间为60min120min。7.根据权利要求6所述的惰性材料汽车配件的表面处理方法，其特征在于进行所述步骤c时，所述空腔内的温度为65°C75°C。8.根据权利要求17任意一项所述的惰性材料汽车配件的表面处理方法，其特征在于所述步骤d具体为，将气压为600-700mbar的空气注入所述空腔内，利用空气冲洗工件表面，并驱使含氟气体通过排气管道排出空腔，并打开空腔取出工件。9.根据权利要求8所述的惰性材料汽车配件的表面处理方法，其特征在于将气压为600-700mbar的空气至少两次注入所述空腔内冲洗工件表面。10.根据权利要求8所述的惰性材料汽车配件的表面处理方法，其特征在于所述排气管道与一设置有吸附材料的吸附装置连接，所述含氟气体排出空腔后经所述吸附装置吸收。全文摘要惰性材料汽车配件的表面处理方法，先将工件置入一密闭空腔内，使工件待处理表面充分暴露于该空腔，再抽取该空腔内的空气，然后将含氟气体注入所述空腔内，使该空腔内的气体含氟量为10％～20％，保持空腔内气压为380mbar～420mbar，使气体中的氟原子与工件表面的氢原子发生分子置换，在工件表面形成C-F键；最后去除空腔内的残留含氟气体，并将工件从空腔内取出；工件经过处理后表面附着性提高，涂料对工件表面的润湿性提升；且由于C-F键是键能高，故工件具有优异的热稳定性和化学惰性，防渗性能好；本发明对工件材料不造成损伤，处理均匀，产品优良率高，生产效率高，生产成本低。文档编号C08J7/12GK101787142SQ20091021446公开日2010年7月28日申请日期2009年12月31日优先权日2009年12月31日发明者庄吴钏,杜伶俐申请人:东莞广泽汽车饰件有限公司