镁合金的表面处理PPT课件

3
镁合金表面处理及其功能
镁合金表面可用化学法或电化学法做表面处理﹐这些被覆物可取 代天然之氢氧化物(Mg(OH)2)或碳酸盐(MgCO3)被覆物﹐且具更佳之耐 蚀性。这些表面处理对有机被覆物具更佳之兼容性﹐也可单独使用以 抗拒一般性之暴露。
化成处理后可应用有机被覆物做许多结构性之应用﹐优势喷涂前 需做树脂封孔。所有镁合金表面处理中﹐铬酸盐被覆物可能最常被使 用﹐除具中等程度之保护外﹐也可作喷漆底材﹐提供化学或机械之附 着力。铬酸盐被覆物之抑制作用亦可提供永久性之附着性﹐当工件暴 露在冷凝湿气中时﹐阻止碱性或氧化膜之形成。铬酸盐底材对重工业 及海洋环境严苛暴露腐蚀亦具效益。
10
5.钢刷处理﹕镁合金可于现场用钢刷处理﹐以去除 污染物再作喷焊。钢刷设备应加以调整使得足够压力施 用于镁片上﹐设备之设计应使用其不致磨蚀到镁片﹐最 终表面之平滑度与钢刷线材组成及粗糙度有关。
6.振动表面处理﹕结合磨平或擦光之清洗以去除氧 化物﹑污染物﹑毛边及铸件外皮﹐陶瓷及其它介质皆可 加以使用﹐视零件表面状况及所需表面处理而定。勿使 用酸添加物﹐易侵蚀镁之表面。适当之清洗与干燥甚为 重要。
5
镁合金表面处理及其功能
下表显示镁合金表面处理之功能与目的
目的/效应 清洗
功能
1 改善表面 2 防止污染 3 焊接前之预处理 4 后续加工处理前之预处理
美观
着色光泽
改善化学特性 改善物理特性
1 保持外观 2 防止劣化 3 防止污染
1 改善硬度与耐磨耗性 2 电力绝缘与传导 3 热排斥与吸附 4 润滑
9
3. 湿式磨蚀喷击清洗﹕这是电镀前之表面处理 步骤﹐可去除表面碳质化合物及厚重腐蚀产物﹐及 去除剥推操作之残留喷漆。
4. 滚桶研磨﹕镁压铸件可利用湿式桶槽﹐振动 桶槽﹐界面活性剂及表面处理配方去除表面污染物 ﹑碳质及非碳质之模具润滑剂﹐并平滑组件。溶液 须连续流动过介质以阻止污染物之累积及组件表面 可能之污染。滚桶研磨可作为高纯度镁合金零件之 表面处理﹐及用于链锯﹑除草设备零件及动力手工 具喷漆与之预处理及清洗。
镁合金的表面处理
1
镁合金表面处理及其功能
镁合金零件常见之表面处理大致可分为﹕油与蜡之外表被覆﹑ 化学处理法﹑阳极氧化法﹑喷漆法﹑电镀法﹑气体/电浆氮化法﹑雷 射合金化﹐而一般机械方法如抛光﹑擦光﹑滚桶研磨﹑及震动磨蚀 法亦可使用表面处理方法使用选择所需考虑之因素：
1.表面处理是否仅装饰或美观用途 2.镁合金零件是否具备某种程度之保护特性或机械效益只强化。 3.上述功能皆须满足 若镁合金零件之应用仅须面对风化间歇性之润湿﹐而不需有豪华 美丽外观﹐则不需做任何表面处理﹐但有些表面处理具较复杂程度 之涂装﹐可在长期严苛环境下保护零件。
7
清洗类别
应用方法
应用
机械清洗
钢刷﹐砂磨﹐喷沙﹐滚 桶研磨
快速去除重型氧化物被覆层及污染物 之方法﹐喷沙珠击后应使用酸洗
溶剂清洗
清洗﹐蒸气脱脂﹐乳化 浸渍清洗
碱液清洗前去除过量油质﹐喷漆涂层 前之预清洗
碱液清洗 wenku.baidu.com浸渍﹐电解清洗
镁合金化学处理前最有效之脱脂法。 可去除旧有之化学表面物
酸 洗 浸渍法
数种酸洗法皆适用于镁零件。
8
镁合金之机械清洗法（7种技术）
镁合金之机械清洗法包括研磨﹑粗抛光﹑干式及湿 式磨蚀喷击清洗﹑钢刷清洗﹑湿式桶槽清洗及振动表面处 理。
1.研磨及粗抛光﹕带式研磨可用于去除压铸件毛边﹑ 表面缺陷或刮痕等﹐无表面污染物存在之危险性﹑亦不需 特殊磨料。
2.干式磨蚀喷击清洗﹕喷砂为镁合金最常使用之干式 磨蚀喷击清洗法﹐许多压铸厂使用25或35AFS细粒之隧石 细砂﹐也可利用小钢珠喷击。于传统操作状况下﹐2种方 式均可得相同之满意结果﹐若喷击压力过大﹐可能造成表 面之腐蚀﹐因为钢屑可能嵌入工件表面。任何干式磨蚀喷 击后﹐皆须做酸洗以排除喷击之不良效应。
2
表面处理之应用亦须考虑到整体经济成本效益﹐ 要选择最佳条件之表面处理﹐必须了解镁零件所处之 环境条件﹐急镁零件表面处理之耐腐蚀行为及机械特 性。镁金属表面处理最佳条件之决定因素包括可容忍 之腐蚀程度及操作环境之严苛程度。压铸镁合金于汽 车零组件应用﹐对严苛之盐雾暴露﹐及未做化学处理 或被覆之电解腐蚀抑止效果﹐皆优于碳钢及压铸380 铝材。而于油腊被覆﹑化学处理及喷涂﹐电镀技朮亦 皆可满足装饰及保护需求。
4
镁合金之阳极氧化与其它金属阳极氧化步骤流程大致类似﹐去污 →活化→阳极氧化。
碱性与酸性阳极氧化皆可行。但镁之阳极氧化不具着色效益﹐须 阳极氧化配合有色之喷漆涂装。碱性阳极氧化须做后处理以提升喷漆 之附着力﹐它比酸性阳极氧化更质硬及耐磨耗。酸性阳极氧化较具弹 性﹐不易淬裂及剥落﹐对严苛环境为及佳之喷漆底材。
表面处理
1 溶剂或碱液脱脂 2 酸洗 3 冲蚀(化学﹑动力﹑干式) 4 机械抛光
1 阳极处理染色 2 喷漆 3 化成处理 4 电镀
1 阳极处理 2 喷漆 3 化成处理
1 阳极处理/电镀 2 阳极处理/电镀 3 阳极处理/化成处理
6
4 阳极处理及润滑
镁合金之表面预处理
镁合金之表面预处理与其它金属处理一样重要﹐因为 它会影响到随后之被覆制程于镁零件之制造过程中﹐一些 污染物如油脂﹑氧化物或骯脏异物皆可能存在﹐此外化学 处理后之残留杂质亦必须去除。一般镁合金零件之清洗制 程可分为四种类别﹕即机械清洗﹑溶剂清洗﹑碱液清洗及 酸洗﹐其中溶剂清洗﹑碱液清洗及酸洗亦被归类为化学清 洗。这些方法可单独使用﹐亦可以组合使用﹐视工作状况 而定﹐下表为镁合金使用之清洗制程说明﹕
11
7.抛光与擦光﹕
可作为镁合金电镀﹑阳极氧化及喷涂前之预处理。镁压 铸件抛光时应尽量减少磨除量﹐以保持铸件外层薄而无孔 质层。标准件抛光可使用磨轮及皮带﹐可去除粗糙表面﹑ 分模线﹑及镁合金零件表面之缺陷。可使用Al2O3﹐及SiC 磨料﹐其粒径大小视表面粗糙度﹐及最终所需之表面处理 而定。游离铁及其它重金属微粒不可用做镁合金抛光之磨 料﹐因为这些金属若嵌入镁合金表面会引起腐蚀﹐或在酸 洗时造成孔洞。镁合金亦可用硅藻土化合物或 Al2O3于缝 合轮作平滑光泽表面处理抛光。对着色抛光可用干石灰石 化合物﹐抛光化合物若含有游离铁或其它重金属磨料不可 使用。抛光或擦光后﹐在有机涂装之前应作硝酸铁光泽酸 洗﹐硝酸铁光泽酸洗可生成钝化表面﹐增加被覆物之附着 性及耐蚀性﹐也可以阻止被覆物干燥后发生污点。