专利名称：铝质轮胎模具表面处理方法
技术领域：
本发明涉及一种金属表面处理的方法，特别是一种铝质轮胎模具表面强化处理的方法。
背景技术：
目前，铝质轮胎模具的表面保护膜层主要是硬质阳极氧化膜层以及一些其它有机膜层，采用硬质阳极氧化方法制备的膜层硬度和与基体的结合力较低，一般在HV400～600之间，耐磨性能较差，防腐性能也较为有限，只能起到短时间防腐作用，所以在使用过程中很容易脱落、腐蚀，致使铝质轮胎模具的使用寿命较短。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝质轮胎模具表面处理方法，要解决的技术问题是增强铝质轮胎模具表面的强度和抗腐蚀能力。
本发明采用以下技术方案一种铝质轮胎模具表面处理方法，包括以下步骤一、将铝质轮胎模具夹装在夹具上，浸入在碱性电解液槽中；二、夹具接正极，槽体不锈钢板接阴极，通过电源不断对工件施加脉冲电压至峰值电压，时间30～60分。
本发明的方法工件和阴极之间最高峰值电压为500V～750V，电流密度1～3A/dm2，频率为600HZ～1500HZ。
本发明的方法在工件上加脉冲电压时，碱性电解液内的温度控制在20～30℃的范围。
本发明的碱性电解液包括溶质重量与纯净水溶剂体积比为六偏磷酸钠15g/L～45g/L，硅酸钠6g/L～25g/L，钨酸纳4g/L～8g/L、钼酸纳2g/L～6g/L。
本发明碱性电解液中含有10ml/L的丙三醇。
本发明的碱性电解液中含有用于调整PH值的磷酸。
本发明的碱性电解液的PH值为8～12。
本发明与现有技术相比，采用微弧氧化表面处理的方法对铝质轮胎模具表面进行氧化处理，在表面生成具有金属陶瓷晶体结构的三氧化二铝膜层，具有较高的硬度，同时与基体有较强的结合力，防腐蚀能力强，同时大大提高铝质炊具的使用寿命。
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使用微弧氧化表面处理设备，设备主要参数为200KW、1500HZ、800V，碱性电解液为六偏磷酸盐系溶液，按溶质重量与纯净水溶剂体积比，取六偏磷酸钠45g/L，硅酸钠6g/L，钨酸纳4g/L，钼酸纳2g/L以及10ml/L的丙三醇配制碱性电解溶液，将配制好的溶液PH值用磷酸调整在8～12之间，在铝质轮胎模具上装牢导电夹具，浸泡在碱性电解溶液中，夹具接电源正极，槽体不锈钢板接负极，通过电源对铝质轮胎模具逐步施加脉冲电压，电压逐步上升，最高峰值电压500V，电流密度1～3A/dm2，使用频率为600HZ，控制碱性电解溶液的温度在20～30℃之间，处理时间为30分，然后取出铝质轮胎模具清洗。经过处理后铝质轮胎模具表面生成三氧化二铝的陶瓷层，用ED-200涡流测厚仪测得五个不同位置的测得结果为21μm、23μm、18μm、19μm、18μm的，平均厚度为20μ，用型号为HX-1000的显微硬度机测量，硬度在HV870～1000之间，平均硬度为970HV，5％NaCl盐雾实验300小时以上无腐蚀现象。
实施例2使用微弧氧化表面处理设备，设备主要参数为200KW、1500HZ、800V，碱性电解槽液为硅酸盐系溶液，按溶质重量与纯净水溶剂体积比，取六偏磷酸钠15g/L，硅酸钠25/L，，钼酸纳6g/L，钨酸纳8g/L以及10ml/L的丙三醇配制碱性电解溶液，将配制好的溶液PH值用磷酸调整在8～12之间，在铝质轮胎模具上装牢导电夹具，浸泡在碱性电解溶液中，夹具接电源正极，槽体不锈钢板接负极，通过电源对铝质轮胎模具逐步施加脉冲电压，电压逐步上升，最高峰值电压800V，电流密度1～3A/dm2，使用频率为1500HZ，控制碱性电解溶液的温度在20～30℃之间，处理时间为60分，然后取出铝质轮胎模具清洗。经过处理后铝质轮胎模具表面生成三氧化二铝的陶瓷层，用ED-200涡流测厚仪测得五个不同位置的测得结果为53μm、52μm、46μm、48μm、50μm，平均厚度为50μm，用型号为HX-1000的显微硬度机测量，硬度在HV1170～1360之间，平均硬度为1260HV，5％NaCl盐雾实验300小时以上以上无腐蚀现象。
实施例3使用微弧氧化表面处理设备，设备主要参数为200KW、1500HZ、800V，碱性电解槽液为六偏磷酸盐系溶液，按溶质重量与纯净水溶剂体积比，取六偏磷酸钠30g/L，硅酸钠10g/L，钨酸纳5g/L，钼酸纳4g/L以及10ml/L的丙三醇配制碱性电解溶液，将配制好的溶液PH值用磷酸调整在8～12之间，在铝质轮胎模具上装牢导电夹具，浸泡在碱性电解溶液中，夹具接电源正极，槽体不锈钢板接负极，通过电源对铝质轮胎模具逐步施加脉冲电压，电压逐步上升，最高峰值电压600V，电流密度1～3A/dm2，使用频率为1000HZ，控制碱性电解溶液的温度在20～30℃之间，处理时间为40分，然后取出铝质轮胎模具清洗。经过处理后铝质轮胎模具表面生成三氧化二铝的陶瓷层，用ED-200涡流测厚仪测得五个不同位置的测得结果为32μm、34μm、35μm、37μm、37μm，平均厚度为35μm，用型号为HX-1000的显微硬度机测量，硬度在HV1080～1260之间，平均硬度为1190HV，5％NaCl盐雾实验300小时以上以上无腐蚀现象。
本发明使用微弧氧化表面处理的方法，对铝质轮胎模具进行表面处理，经过处理后铝质轮胎模具表面生成的陶瓷层厚度为20μm～50μm，硬度在800HV～1300HV之间。该膜层与基体金属冶金结合，致密均匀，具有高硬度、高耐磨性和与基体较强结合力，提高铝质轮胎模具使用寿命；陶瓷层以金属陶瓷组织结构的α相和γ相三氧化二铝为主要成分、不含重金属及其化合物的无机膜层，满足模具的耐磨、防腐和抛光效果，大大提高模具的使用寿命，可回收重复使用，有利节能环保。
微弧氧化是在阳极氧化基础上发展起来的一种新兴表面处理技术，其在基体表面生成的膜层为金属陶瓷晶体结构层，具有较高硬度、防腐能力以及与基体较强的结合力；同时铝质轮胎模具由于其重量轻，是一种应用广泛的模具，而它的表面低强度、低耐蚀性使人们一直在寻求一种使其表面改性的方法。本发明的方法较好地解决了重量轻、表面强度高和耐腐蚀的问题，用本发明的方法制作的铝质轮胎模具使其表面的强度和耐腐蚀能力大大提高，提高了铝质轮胎模具的使用寿命。
权利要求
1.一种铝质轮胎模具表面处理方法，包括以下步骤一、将铝质轮胎模具夹装在夹具上，浸入在碱性电解液槽中；二、夹具接正极，槽体不锈钢板接阴极，通过电源不断对工件施加脉冲电压至峰值电压，时间30～60分。
2.根据权利要求1所述的铝质轮胎模具表面处理方法，其特征在于所述工件和阴极之间最高峰值电压为500V～750V，电流密度1～3A/dm2，频率为600HZ～1500HZ。
3.根据权利要求2所述的铝质轮胎模具表面处理方法，其特征在于所述在工件上加脉冲电压时，碱性电解液内的温度控制在20～30℃的范围。
4.根据权利要求3所述的铝质轮胎模具表面处理方法，其特征在于所述碱性电解液包括溶质重量与纯净水溶剂体积比为六偏磷酸钠15g/L～45g/L，硅酸钠6g/L～25g/L，钨酸纳4g/L～8g/L、钼酸纳2g/L～6g/L。
5.根据权利要求4所述的铝质轮胎模具表面处理方法，其特征在于所述碱性电解液中含有10ml/L的丙三醇。
6.根据权利要求5所述的铝质轮胎模具表面处理方法，其特征在于所述碱性电解液中含有用于调整PH值的磷酸。
7.根据权利要求6所述的铝质轮胎模具表面处理方法，其特征在于所述碱性电解液的PH值为8～12。
全文摘要
本发明公开了一种铝质轮胎模具表面处理方法，要解决的技术问题是增强铝质轮胎模具表面的强度和抗腐蚀能力，本发明采用以下技术方案一种铝质轮胎模具表面处理方法，包括以下步骤1.将铝质轮胎模具夹装在夹具上，浸入在碱性电解液槽中；2.夹具接正极，槽体不锈钢板接阴极，通过电源不断对工件施加脉冲电压至峰值电压，时间30～60分，本发明与现有技术相比，采用微弧氧化表面处理的方法对铝质轮胎模具表面进行氧化处理，在表面生成具有金属陶瓷晶体结构的三氧化二铝膜层，具有较高的硬度，同时与基体有较强的结合力，防腐蚀能力强，同时大大提高铝质炊具的使用寿命。
文档编号C25D11/06GK1824845SQ20061003328
公开日2006年8月30日 申请日期2006年1月20日 优先权日2006年1月20日
发明者戴新江 申请人:深圳国家863计划材料表面工程技术研究开发中心