专利名称：钢制轮胎模具的表面处理方法
技术领域：
本发明涉及一种钢制轮胎模具的表面处理方法，属于表面工程技术领域。
背景技术：
随着我国汽车制造业的迅速崛起，轮胎模具制造业面临着前所未有的发展机遇。制造高性能和长寿命的轮胎模具一直是轮胎模具行业追求的目标。轮胎模具的表面改性不 仅仅赋予了轮胎模具优良的表面性能，也大大延长了轮胎模具在苛刻条件下的使用寿命。轮胎模具的表面处理逐渐成为轮胎模具制造业不可或缺的工序。钢制轮胎模具作为当今最常用的轮胎模具，其常用的表面处理方法有气体软氮化、表面喷涂特氟龙、钢模的稀土复合渗表面强化工艺、钢模的表面纳米化技术。钢模经气体软氮化、稀土复合渗和表面纳米化处理后，其机械性能和使用寿命都得到了较大的提高，但所处理表面的防粘性能不理想，在轮胎硫化过程中，仍旧需要大量的脱模剂来进行脱模。为了解决该问题，现在工业中常用的处理技术为表面喷涂特氟龙，特氟龙是一种具有优良机械性能的干润滑涂料，轮胎表面喷涂特氟龙赋予了轮胎工作型面所有特氟龙涂料的性能，其优良的防粘性能减少了工业中脱模剂的应用，有效的降低了轮胎制备的成本。特氟龙是一种聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及各种含氟共聚物的总称，PFOA是制造特富龙涂料所需的核心成分全氟辛酸铵，是特富龙过程中的必要添加剂，在高温下可能出现分解。研究发现，特富龙在高温下，会释放出十几种有害气体；PFOA在动物实验中被证实有致癌作用和其他不良后果。同时，特氟龙面漆的固化温度为380度，工艺相对能耗较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服特氟龙喷涂工艺的上述缺陷，施工过程中环境友好，使处理后的模具具有良好的持续耐高温和防粘耐磨性能的钢制轮胎模具的表面处理方法。其技术方案为一种钢制轮胎模具的表面处理方法，其特征在于采用以下步骤1)配制陶瓷材料，2)钢制轮胎模具的预处理，3)喷涂以及固化；步骤I)中，陶瓷材料分为底漆和面漆，其中底漆的配制是采用上海复先材料有限公司生产的2N-Black970A和2N-970B的混合物，两者的重量比I : 1，以90 IlOrpm的搅拌速度搅拌3 5h，混合均匀；面漆的配制是底漆与上海复先材料有限公司生产的2N900C的混合物，两者的重量比25 1，搅拌均匀，底漆和面漆均100 300目滤网过滤。所述的钢制轮胎模具的表面处理方法，步骤2)中，预处理包括表面除油和喷砂处理，其中表面除油采用酒精擦拭，喷砂采用80±5目石英砂打磨，使模具表面粗糙度Ra为3 5 μ m0所述的钢制轮胎模具的表面处理方法，步骤3)中，喷涂采用湿碰湿喷涂工艺，低压喷枪喷嘴直径为I. I I. 4_，空气压力在I. 5 2. 5Kg/cm2，操作时先用酒精对低压喷枪清洗干净，然后将轮胎模具预热至40 60°C后喷涂底漆，待4 6min底漆留平后，喷面漆，使面漆均匀覆盖底漆，再将喷涂后的轮胎模具放入180 200°C炉中进行15 25min的固化，固化后的钢制轮胎模具涂层厚25±5 y m。本发明与现有技术相比，其优点在于I、陶瓷材料是一种以无机物为组分的成膜材料，对人体无害，其固化温度低，相比于特氟龙节约了能量。
2、喷涂固化后，在轮胎模具表面形成一层均匀的涂层，涂层附着力可达GB1720-79要求的0级，该涂层具有良好的耐热性，可长期在500°C的环境下工作或短期适应于700°C的高温环境；同时，该涂层还具有良好的耐磨性、耐蚀性和持续不粘能力。
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I :I)配制陶瓷材料陶瓷材料分为底漆和面漆，其中底漆的配制是采用上海复先材料有限公司生产的2N-Black970A和2N-970B的混合物，两者的重量比I : 1，以IlOrpm的搅拌速度搅拌3h，混合均匀；面漆的配制是底漆与上海复先材料有限公司生产的2N900C的混合物，两者的重量比25 1，搅拌均匀，底漆和面漆均100目滤网过滤。2)钢制轮胎模具的预处理采用酒精对模具表面进行擦拭，喷砂采用75目石英砂打磨，使模具表面粗糙度Ra为3 ii m。3)嗔涂以及固化嗔涂米用湿碰湿嗔涂工艺，低压嗔枪嗔嘴直径为I. 1mm，空气压力在I. 5Kg/cm2，操作时先用酒精对低压喷枪清洗干净，然后将轮胎模具预热至40°C后喷涂底漆，待4min底漆留平后，喷面漆，使面漆均匀覆盖底漆，再将喷涂后的轮胎模具放入180°C炉中进行25min的固化，固化后的钢制轮胎模具涂层厚20 u m。用北京时代TT260覆层测厚仪测得五个不同位置的厚度值为20. 4um,20. 3u m、20. 5um,20. 7u m、21. 2 y m，平均值为20. 62 iim，用胶带纸法测得五个不同位置的4. 75N/cm2、5. 25N/cm2、5N/cm2、5. 25N/cm2,4. 75N/cm2，平均值为5N/cm2。在350°C /25°C条件下，进行20个循环，涂膜无异常。24小时浸泡70 80°C的酸、10% NaOH、溶剂、水、盐水，漆膜无异常。实施例2:I)配制陶瓷材料陶瓷材料分为底漆和面漆，其中底漆的配制是采用上海复先材料有限公司生产的2N-Black970A和2N-970B的混合物，两者的重量比I : 1，以IOOrpm的搅拌速度搅拌4h，混合均匀；面漆的配制是底漆与上海复先材料有限公司生产的2N900C的混合物，两者的重量比25 1，搅拌均匀，底漆和面漆均200目滤网过滤。2)钢制轮胎模具的预处理采用酒精对模具表面进行擦拭，喷砂采用80目石英砂打磨，使模具表面粗糙度Ra为4 ii m。3)嗔涂以及固化嗔涂米用湿碰湿嗔涂工艺，低压嗔枪嗔嘴直径为I. 3mm，空气压力在2Kg/cm2，操作时先用酒精对低压喷枪清洗干净，然后将轮胎模具预热至50°C后喷涂底漆，待5min底漆留平后，喷面漆，使面漆均匀覆盖底漆，再将喷涂后的轮胎模具放入190°C炉中进行20min的固化，固化后的钢制轮胎模具涂层厚25 u m。用北京时代TT240涂覆层测厚仪测得五个不同位置的厚度值为23. 5 u m、22. 7 u m、21. I u m、22. 8 u m、24. 5 u m,平均值为22. 92 iim，用胶带纸法测得五个不同位置的5. 75N/cm2、5. 5N/cm2、6N/cm2、5. 75N/cm2,5. 5N/cm2，平均值为5. 7N/cm2。在350°C /25°C条件下，进行20个循环，涂膜无异常。24小时浸泡70 80°C的酸、10% NaOH、溶剂、水、盐水，漆膜无异常。实施例3 I)配制陶瓷材料陶瓷材料分为底漆和面漆，其中底漆的配制是采用上海复先材料有限公司生产的2N-Black970A和2N-970B的混合物，两者的重量比I : 1，以IlOrpm的搅拌速度搅拌3h，混合均匀；面漆的配制是底漆与上海复先材料有限公司生产的2N900C的混合物，两者的重量比25 1，搅拌均匀，底漆和面漆均300目滤网过滤。
2)钢制轮胎模具的预处理采用酒精对模具表面进行擦拭，喷砂采用85目石英砂打磨，使模具表面粗糙度Ra为5 μ m。3)嗔涂以及固化嗔涂米用湿碰湿嗔涂工艺，低压嗔枪嗔嘴直径为I. 4mm，空气压力在2. 5Kg/cm2，操作时先用酒精对低压喷枪清洗干净，然后将轮胎模具预热至60°C后喷涂底漆，待6min底漆留平后，喷面漆，使面漆均匀覆盖底漆，再将喷涂后的轮胎模具放入200°C炉中进行15min的固化，固化后的钢制轮胎模具涂层厚30μπι。用北京时代TT240涂覆层测厚仪测得五个不同位置的厚度值为24. 8 μ m、25. 2 μ m、25 μ m、24. 9 μ m、25. I μ m,平均值为25 μ m,用胶带纸法测得五个不同位置的6. 25N/cm2、6. 5N/cm2、6. 25N/cm2、6. 75N/cm2、6. 25N/cm2，平均值为6. 5N/cm2。在350°C /25°C条件下，进行20个循环，涂膜无异常。24小时浸泡70 80°C的酸、10% NaOH、溶剂、水、盐水，漆膜无异常。
权利要求
1.一种钢制轮胎模具的表面处理方法，其特征在于采用以下步骤1)配制陶瓷材料，2)钢制轮胎模具的预处理，3)喷涂以及固化；步骤I)中，陶瓷材料分为底漆和面漆，其中底漆的配制是采用上海复先材料有限公司生产的2N-Black970A和2N-970B的混合物，两者的重量比I : 1，以90 IlOrpm的搅拌速度搅拌3 5h，混合均匀；面漆的配制是底漆与上海复先材料有限公司生产的2N900C的混合物，两者的重量比25 I，搅拌均匀，底漆和面漆均100 300目滤网过滤。
2.如权利要求I所述的钢制轮胎模具的表面处理方法，其特征在于步骤2)中，预处理包括表面除油和喷砂处理,其中表面除油采用酒精擦拭,喷砂采用80±5目石英砂打磨，使模具表面粗糙度Ra为3 5 ii m。
3.如权利要求I所述的钢制轮胎模具的表面处理方法，其特征在于步骤3)中，喷涂采用湿碰湿喷涂工艺，低压喷枪喷嘴直径为I. I I. 4mm,空气压力在I. 5 2. 5Kg/cm2,操作时先用酒精对低压喷枪清洗干净，然后将轮胎模具预热至40 60°C后喷涂底漆，待4 6min底漆留平后，喷面漆，使面漆均匀覆盖底漆，再将喷涂后的轮胎模具放入180 200°C炉中进行15 25min的固化，固化后的钢制轮胎模具涂层厚25±5iim。
全文摘要
本发明公开了一种钢制轮胎模具的表面处理方法，其特征在于采用以下步骤1)配制陶瓷材料，2)钢制轮胎模具的预处理，3)喷涂以及固化；步骤1)中，陶瓷材料分为底漆和面漆，其中底漆的配制是采用2N-Black970A和2N-970B的混合物，两者的重量比1∶1，以90～110rpm的搅拌速度搅拌3～5h，混合均匀；面漆的配制是底漆与2N900C的混合物，两者的重量比25∶1，搅拌均匀，底漆和面漆均100～300目滤网过滤。采用本发明，能在轮胎模具表面形成一层均匀的涂层，该涂层具有良好的耐热性、耐磨性、耐蚀性和持续不粘能力。陶瓷材料是一种以无机物为组分的成膜材料，对人体无害，其固化温度低，相比于特氟龙节约了能量。
文档编号B05D3/00GK102632032SQ20121013234
公开日2012年8月15日 申请日期2012年5月2日 优先权日2012年5月2日
发明者张宇, 牛宗伟, 王兆君, 袁光明, 赵东山 申请人:山东理工大学