一种汽车铝合金轮毂镀膜剂及镀膜工艺的制作方法

本发明涉及汽车轮毂技术领域，具体涉及一种汽车铝合金轮毂镀膜剂及镀膜工艺。

背景技术：

目前汽车的飞速发展也带动了轮毂的飞速发展，铝合金轮毂由于造型美观、重量轻、散热快、真圆度高等特点而成为主流的轮毂产品。铝合金轮毂主要采用压铸的方法成形，其表面粗糙，机械加工后表面有毛刺、划伤等缺陷就需要表面处理。现在的表面处理有涂装、水电镀、真空镀膜等方法。其中涂装和水电镀运用较多；

现有的涂装工艺中经常用到镀膜剂进行镀膜，但是现有的镀膜剂喷涂在轮毂上后耐腐蚀性、耐水性和防紫外线比较差，并且制备工艺麻烦，因此设计一种汽车铝合金轮毂镀膜剂及镀膜工艺。

技术实现要素：

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种汽车铝合金轮毂镀膜剂及镀膜工艺，本发明制备的镀膜剂很环保并且具有优良的耐腐蚀性、耐水性和防紫外线的功能；本发明通过低温玻璃化温度丙烯酸树脂对硝酸纤维素进行增塑和改性，降低小分子增塑剂的加量，改善了硝酸纤维素的柔韧性、附着力和耐候性；本发明加入了一定量的铝粉和低重金属磷酸锌，铝粉具有独特的防腐蚀性，低重金属磷酸锌是防腐环保涂料，wac-1水性防锈剂具有高效的防腐蚀作用，三者协同作用，进一步镀膜剂的提高防腐性能，并且由于铝粉是片状结构，在镀膜剂中形成十几层的平行连排，这种屏蔽作用对紫外线具有良好的反射作用，从而延缓看紫外线对镀膜层的老化破坏；并且通过喷涂设备将镀膜剂涂覆轮毂表面后，其致密性极佳，保护效果极好。

本工艺操作简单，通过添加喷涂设备，使得轮毂镀膜更加均匀，效果好，能耗低，制作的轮毂的耐腐蚀性、耐水性和防紫外线强。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种汽车铝合金轮毂镀膜剂，该镀膜剂由下述重量份原料制备得到，20-30份低温玻璃化温度丙烯酸树脂、0.3-0.5份分散剂、0.3-0.5份消泡剂、2-2.5份铝粉、10-12份低重金属磷酸锌、40-50份硝酸纤维素液、1-2.0份增塑剂、30-40份腊液；

该镀膜剂通过下述步骤制备得到：

步骤一、将1-5份苯乙烯、10-15份丙烯腈、10-15份丙烯酸、7-10份酯类单体、1-3份引发剂、1-2份分子量调节剂进行聚合反应，得到低温玻璃化温度丙烯酸树脂；

步骤二、把低温玻璃化温度丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂和300-400ml溶剂加入到反应釜中搅拌混合，搅拌的速度为1500r/min，搅拌时间为5-10分钟，得到混合料；

步骤三、将铝粉倒进100-200ml溶剂里，放入分散剂进行搅拌，进行10-15分钟浸泡，制成铝银液，然后将铝银液以及低重金属磷酸锌加入到步骤二中制备的混合料中搅拌混合，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为10-20分钟，混合浆料用研磨机进行研磨，至细度达到30um；然后加入硝酸纤维素液和增塑剂，搅拌均匀，并通过滤网进行过滤，得到预镀膜料，备用；

步骤四、将称取的10-15份石蜡石蜡和10-15份微晶蜡放入反应釜中加热，将加热温度维持在75-90℃，待蜡全部融化后，分批加入100g质量分数为0.52％硫酸锰和12％硬脂酸，并通过流速为75-85ml/min的干燥氧气，在140-160℃下反应3-5小时，得到氧化蜡；

步骤五、将20-30份三乙醇铵和20-30份硬脂酸加入到乳化机中，加热至60℃进行乳化，得到乳化物，然后将乳化物加入到步骤一中制备的氧化蜡中搅拌10-20min，然后加入0.5-2份十二烷基苯磺酸钠和1-3份防锈剂继续搅拌10-20分钟，边搅拌边缓慢加入同温的200ml去离子水，得到腊液；

步骤六、将腊液加入到预镀膜料中，搅拌混合均匀即可。

一种汽车铝合金轮毂的镀膜工艺,所述镀膜工艺包括以下步骤：

1)加工；精加工去除轮毂表面存在的黑皮、碰伤、粘铝处，凹凸不平部位用砂纸磨平，使表面平整；

2)清洗：首先在热水中进行清洗、除杂质、除油，最后用纯水清洗；

3)干燥：清水清洗干净后将留在轮表面的水痕吹干，随后高温烘烤去除表面杂质；

4)前处理：采用碱性铬酸盐法进行转化膜处理；

5)喷涂底粉：采用静电喷涂法喷涂环氧聚酯粉末涂料，然后通过烘烤道对涂料进行固化，在160℃温度下固化15分钟；

6)研磨：对喷涂底粉后的轮毂用400号砂纸对表面进行研磨；

7)将制备的镀膜剂倒入喷涂设备中的液槽中，将轮毂本体通过机械手放置在凸台上，输送机构输送轮毂本体进入箱体内，当轮毂本体到达位移传感器下时，控制器输送机构停止输送，并控制泵体工作，将液槽中的镀膜剂分别抽到第一支管、第二支管和第三支管中，并通过第一高压喷头、第二高压喷头和第三高压喷头喷洒镀膜剂进行镀膜，然后通过热风机进行风干10-20分钟，温度为130℃；即可。

作为本发明进一步的方案：所述防锈剂为wac-1水性防锈剂。

作为本发明进一步的方案：该镀膜剂由下述重量份原料制备得到，25份低温玻璃化温度丙烯酸树脂、0.4份分散剂、0.5份消泡剂、2.5份铝粉、10份低重金属磷酸锌、50份硝酸纤维素液、1份增塑剂、40份腊液。

作为本发明进一步的方案：所述喷涂设备包括第一支管、第一高压喷头、输送机构、箱体、热风机、第二高压喷头、第二支管、第三支管、第三高压喷头和控制器，所述输送机构贯穿箱体，所述输送机构上均匀安装有凸台，所述箱体的内部且位于输送机构的正下方通过l型隔板分为液槽和空腔；

所述液槽的内部安装有滤网，所述箱体的底部内壁且位于液槽内安装有泵体，所述泵体的一端安装有总管，所述总管伸出箱体且通过四通阀分别与第一支管、第二支管和第三支管连接，所述第一支管伸入箱体内部，且位于输送机构正方，靠近箱体进口处，所述第一支管的底部均匀安装有第一高压喷头，所述第二支管和第三支管均伸入箱体内部，且对于输送机构的两侧，所述第二支管上均匀安装有第二高压喷头，所述第三支管上均匀安装有第三高压喷头，且安装有位移传感器，所述位移传感器与控制器连接；

所述空腔的内部安装有热风机，所述热风机的一端通过管道与多个排风管连接，多个所述排风管位于输送机构的正上方，且靠近箱体出口处，所述箱体靠近热风机的一侧开设有进风口，所述进风口上安装有除尘网。

作为本发明进一步的方案：所述凸台上设置有一圈滚珠，所述凸台上套接有轮毂本体。

作为本发明进一步的方案：所述输送机构上均匀开设有通孔。

作为本发明进一步的方案：所述第二高压喷头与第二支管呈30-60度角安装，所述第三高压喷头与第二高压喷头呈对称或平行安装。

作为本发明进一步的方案：控制器电性连接输送机构、热风机和泵体。

本发明的有益效果：

1、本发明制备的镀膜剂很环保并且具有优良的耐腐蚀性、耐水性和防紫外线的功能；本发明通过低温玻璃化温度丙烯酸树脂对硝酸纤维素进行增塑和改性，降低小分子增塑剂的加量，改善了硝酸纤维素的柔韧性、附着力和耐候性；本发明加入了一定量的铝粉和低重金属磷酸锌，铝粉具有独特的防腐蚀性，低重金属磷酸锌是防腐环保涂料，wac-1水性防锈剂具有高效的防腐蚀作用，三者协同作用，进一步镀膜剂的提高防腐性能，并且由于铝粉是片状结构，在镀膜剂中形成十几层的平行连排，这种屏蔽作用对紫外线具有良好的反射作用，从而延缓看紫外线对镀膜层的老化破坏；并且镀膜剂涂覆轮毂表面后，其致密性极佳，保护效果极好；

2、本工艺操作简单，通过添加喷涂设备，使得轮毂镀膜更加均匀，效果好，能耗低，制作的轮毂的耐腐蚀性、耐水性和防紫外线强；

3、将制备的镀膜剂倒入喷涂设备中的液槽中，将轮毂本体通过机械手放置在凸台上，输送机构输送轮毂本体进入箱体内，当轮毂本体到达位移传感器下时，位移传感器就将信号传递给控制器，控制器输送机构停止输送，并控制泵体工作，将液槽中的镀膜剂分别抽到第一支管、第二支管和第三支管中，并通过第一高压喷头、第二高压喷头和第三高压喷头喷洒镀膜剂进行镀膜；第一高压喷头对轮毂本体上表面进行喷洒，而第二高压喷头与第二支管呈30-60度角安装，且第三高压喷头与第二高压喷头呈对称或平行安装，第三高压喷头与第二高压喷头配合使用，喷洒镀膜剂时，产生两个同向的切向力，在力的作用下，推动轮毂本体转动，使得喷洒的更加均匀，效果更好，多余的镀膜剂通过通孔流入液槽中，通过滤网过滤后，进行回收，便于循环使用，节约能源，最后通过热风机进行风干。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明喷涂设备整体结构示意图；

图2是本发明中喷涂设备俯视结构示意图；

图3是本发明中凸台整体结构示意图。

图中：1、第一支管；2、第一高压喷头；3、凸台；4、输送机构；5、箱体；6、总管；7、泵体；8、滤网；9、液槽；10、l型隔板；11、空腔；12、热风机；13、进风口；14、排风管；15、管道；16、滚珠；17、轮毂本体；18、第二高压喷头；19、第二支管；20、通孔；21、第三支管；22、第三高压喷头；23、位移传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，本发明提供一种技术方案：

实施例1：

一种汽车铝合金轮毂镀膜剂，该镀膜剂由下述重量份原料制备得到，25份低温玻璃化温度丙烯酸树脂、0.4份分散剂、0.5份消泡剂、2.5份铝粉、10份低重金属磷酸锌、50份硝酸纤维素液、1份增塑剂、40份腊液；

该镀膜剂通过下述步骤制备得到：

步骤一、将1份苯乙烯、10份丙烯腈、10份丙烯酸、7份酯类单体、1份引发剂、1份分子量调节剂进行聚合反应，得到低温玻璃化温度丙烯酸树脂；

步骤二、把低温玻璃化温度丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂和300ml溶剂加入到反应釜中搅拌混合，搅拌的速度为1500r/min，搅拌时间为5分钟，得到混合料；

步骤三、将铝粉倒进100ml溶剂里，放入分散剂进行搅拌，进行10分钟浸泡，制成铝银液，然后将铝银液以及低重金属磷酸锌加入到步骤二中制备的混合料中搅拌混合，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为10分钟，混合浆料用研磨机进行研磨，至细度达到30um；然后加入硝酸纤维素液和增塑剂，搅拌均匀，并通过滤网进行过滤，得到预镀膜料，备用；

步骤四、将称取的10份石蜡石蜡和10份微晶蜡放入反应釜中加热，将加热温度维持在75℃，待蜡全部融化后，分批加入100g质量分数为0.52％硫酸锰和12％硬脂酸，并通过流速为75ml/min的干燥氧气，在140℃下反应3小时，得到氧化蜡；

步骤五、将20份三乙醇铵和20份硬脂酸加入到乳化机中，加热至60℃进行乳化，得到乳化物，然后将乳化物加入到步骤一中制备的氧化蜡中搅拌10min，然后加入0.5份十二烷基苯磺酸钠和1份wac-1水性防锈剂继续搅拌10分钟，边搅拌边缓慢加入同温的200ml去离子水，得到腊液；

步骤六、将腊液加入到预镀膜料中，搅拌混合均匀即可。

一种汽车铝合金轮毂的镀膜工艺,所述镀膜工艺包括以下步骤：

1)加工；精加工去除轮毂表面存在的黑皮、碰伤、粘铝处，凹凸不平部位用砂纸磨平，使表面平整；

2)清洗：首先在热水中进行清洗、除杂质、除油，最后用纯水清洗；

3)干燥：清水清洗干净后将留在轮表面的水痕吹干，随后高温烘烤去除表面杂质；

4)前处理：采用碱性铬酸盐法进行转化膜处理；

5)喷涂底粉：采用静电喷涂法喷涂环氧聚酯粉末涂料，然后通过烘烤道对涂料进行固化，在160℃温度下固化15分钟；

6)次研磨：对喷涂底粉后的轮毂用400号砂纸对表面进行研磨；

7)将制备的镀膜剂倒入喷涂设备中的液槽9中，将轮毂本体17通过机械手放置在凸台3上，输送机构4输送轮毂本体17进入箱体5内，当轮毂本体17到达位移传感器23下时，控制器输送机构4停止输送，并控制泵体7工作，将液槽9中的镀膜剂分别抽到第一支管1、第二支管19和第三支管21中，并通过第一高压喷头2、第二高压喷头18和第三高压喷头22喷洒镀膜剂进行镀膜，然后通过热风机12进行风干10-20分钟，温度为130℃；即可。

实施例2；

一种汽车铝合金轮毂镀膜剂，该镀膜剂由下述重量份原料制备得到，30份低温玻璃化温度丙烯酸树脂、0.5份分散剂、0.5份消泡剂、2.5份铝粉、12份低重金属磷酸锌、50份硝酸纤维素液、2.0份增塑剂、40份腊液；

该镀膜剂通过下述步骤制备得到：

步骤一、将5份苯乙烯、15份丙烯腈、15份丙烯酸、10份酯类单体、3份引发剂、2份分子量调节剂进行聚合反应，得到低温玻璃化温度丙烯酸树脂；

步骤二、把低温玻璃化温度丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂和400ml溶剂加入到反应釜中搅拌混合，搅拌的速度为1500r/min，搅拌时间为10分钟，得到混合料；

步骤三、将铝粉倒进200ml溶剂里，放入分散剂进行搅拌，进行15分钟浸泡，制成铝银液，然后将铝银液以及低重金属磷酸锌加入到步骤二中制备的混合料中搅拌混合，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为20分钟，混合浆料用研磨机进行研磨，至细度达到30um；然后加入硝酸纤维素液和增塑剂，搅拌均匀，并通过滤网进行过滤，得到预镀膜料，备用；

步骤四、将称取的15份石蜡石蜡和15份微晶蜡放入反应釜中加热，将加热温度维持在90℃，待蜡全部融化后，分批加入100g质量分数为0.52％硫酸锰和12％硬脂酸，并通过流速为85ml/min的干燥氧气，在160℃下反应5小时，得到氧化蜡；

步骤五、将30份三乙醇铵和30份硬脂酸加入到乳化机中，加热至60℃进行乳化，得到乳化物，然后将乳化物加入到步骤一中制备的氧化蜡中搅拌20min，然后加入2份十二烷基苯磺酸钠和3份wac-1水性防锈剂继续搅拌20分钟，边搅拌边缓慢加入同温的200ml去离子水，得到腊液；

步骤六、将腊液加入到预镀膜料中，搅拌混合均匀即可。

实施例3：

一种汽车铝合金轮毂镀膜剂，该镀膜剂由下述重量份原料制备得到，20份低温玻璃化温度丙烯酸树脂、0.5份分散剂、0.3份消泡剂、2.5份铝粉、10份低重金属磷酸锌、50份硝酸纤维素液、1份增塑剂、40份腊液；

该镀膜剂通过下述步骤制备得到：

步骤一、将1份苯乙烯、10份丙烯腈、15份丙烯酸、10份酯类单体、3份引发剂、2份分子量调节剂进行聚合反应，得到低温玻璃化温度丙烯酸树脂；

步骤二、把低温玻璃化温度丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂和300ml溶剂加入到反应釜中搅拌混合，搅拌的速度为1500r/min，搅拌时间为10分钟，得到混合料；

步骤三、将铝粉倒进100ml溶剂里，放入分散剂进行搅拌，进行15分钟浸泡，制成铝银液，然后将铝银液以及低重金属磷酸锌加入到步骤二中制备的混合料中搅拌混合，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为20分钟，混合浆料用研磨机进行研磨，至细度达到30um；然后加入硝酸纤维素液和增塑剂，搅拌均匀，并通过滤网进行过滤，得到预镀膜料，备用；

步骤四、将称取的10份石蜡石蜡和15份微晶蜡放入反应釜中加热，将加热温度维持在75℃，待蜡全部融化后，分批加入100g质量分数为0.52％硫酸锰和12％硬脂酸，并通过流速为85ml/min的干燥氧气，在140℃下反应5小时，得到氧化蜡；

步骤五、将20份三乙醇铵和30份硬脂酸加入到乳化机中，加热至60℃进行乳化，得到乳化物，然后将乳化物加入到步骤一中制备的氧化蜡中搅拌20min，然后加入0.5份十二烷基苯磺酸钠和1份wac-1水性防锈剂继续搅拌10分钟，边搅拌边缓慢加入同温的200ml去离子水，得到腊液；

步骤六、将腊液加入到预镀膜料中，搅拌混合均匀即可。

将实施例1-3制备的镀膜剂与传统标准工艺制备的镀膜剂进行性能测试，测试结果如下表1所示：

表1

由上表可以知，该发明制备的镀膜剂很环保并且具有优良的耐腐蚀性、耐水性和防紫外线的功能。

本发明通过低温玻璃化温度丙烯酸树脂对硝酸纤维素进行增塑和改性，降低小分子增塑剂的加量，改善了硝酸纤维素的柔韧性、附着力和耐候性；本发明加入了一定量的铝粉和低重金属磷酸锌，铝粉具有独特的防腐蚀性，低重金属磷酸锌是防腐环保涂料，wac-1水性防锈剂具有高效的防腐蚀作用，三者协同作用，进一步镀膜剂的提高防腐性能，并且由于铝粉是片状结构，在镀膜剂中形成十几层的平行连排，这种屏蔽作用对紫外线具有良好的反射作用，从而延缓看紫外线对镀膜层的老化破坏。

请参阅图1-3所示，所述喷涂设备包括第一支管1、第一高压喷头2、输送机构4、箱体5、热风机12、第二高压喷头18、第二支管19、第三支管21、第三高压喷头22和控制器，所述输送机构4贯穿箱体5，所述输送机构4上均匀安装有凸台3，所述箱体5的内部且位于输送机构4的正下方通过l型隔板10分为液槽9和空腔11；

所述液槽9的内部安装有滤网8，所述箱体5的底部内壁且位于液槽9内安装有泵体7，所述泵体7的一端安装有总管6，所述总管6伸出箱体5且通过四通阀分别与第一支管1、第二支管19和第三支管21连接，所述第一支管1伸入箱体5内部，且位于输送机构4正方，靠近箱体5进口处，所述第一支管1的底部均匀安装有第一高压喷头2，所述第二支管19和第三支管21均伸入箱体5内部，且对于输送机构4的两侧，所述第二支管19上均匀安装有第二高压喷头18，所述第三支管21上均匀安装有第三高压喷头22，且安装有位移传感器23，所述位移传感器23与控制器电性连接；

所述空腔11的内部安装有热风机12，所述热风机12的一端通过管道15与多个排风管14连接，多个所述排风管14位于输送机构4的正上方，且靠近箱体5出口处，所述箱体5靠近热风机12的一侧开设有进风口13，所述进风口13上安装有除尘网。

所述凸台3上设置有一圈滚珠16，所述凸台3上套接有轮毂本体17，减小摩擦力，利于轮毂本体17转动。

所述输送机构4上均匀开设有通孔20，便于通过通孔20将喷洒的镀膜剂进行回收，便于循环使用，节约能源。

所述第二高压喷头18与第二支管19呈30-60度角安装，所述第三高压喷头22与第二高压喷头18呈对称或平行安装，便于第三高压喷头22与第二高压喷头18配合使用，喷洒镀膜剂时，产生两个同向的切向力，在力的作用下，推动轮毂本体17转动，使得喷洒的更加均匀。

控制器电性连接输送机构4、热风机12和泵体7，便于控制输送机构4、热风机12和泵体7工作，自动化程度高。

本发明的工作原理：将制备的镀膜剂倒入喷涂设备中的液槽9中，将轮毂本体17通过机械手放置在凸台3上，输送机构4输送轮毂本体17进入箱体5内，当轮毂本体17到达位移传感器23下时，位移传感器23就将信号传递给控制器，控制器输送机构4停止输送，并控制泵体7工作，将液槽9中的镀膜剂分别抽到第一支管1、第二支管19和第三支管21中，并通过第一高压喷头2、第二高压喷头18和第三高压喷头22喷洒镀膜剂进行镀膜；第一高压喷头2对轮毂本体17上表面进行喷洒，而第二高压喷头18与第二支管19呈30-60度角安装，且第三高压喷头22与第二高压喷头18呈对称或平行安装，第三高压喷头22与第二高压喷头18配合使用，喷洒镀膜剂时，产生两个同向的切向力，在力的作用下，推动轮毂本体17转动，使得喷洒的更加均匀，效果更好，多余的镀膜剂通过通孔20流入液槽9中，通过滤网8过滤后，进行回收，便于循环使用，节约能源，最后通过热风机12进行风干。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。