CN101842516A - 表面调整铝铸件的制造方法 - Google Patents

表面调整铝铸件的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101842516A
CN101842516A CN200880113510A CN200880113510A CN101842516A CN 101842516 A CN101842516 A CN 101842516A CN 200880113510 A CN200880113510 A CN 200880113510A CN 200880113510 A CN200880113510 A CN 200880113510A CN 101842516 A CN101842516 A CN 101842516A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
liquid
vinyl monomer
manufacture method
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200880113510A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101842516B (zh
Inventor
佐藤裕之
渡边真树
荻野陆雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Parkerizing Co Ltd
Original Assignee
Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Parkerizing Co Ltd filed Critical Nihon Parkerizing Co Ltd
Publication of CN101842516A publication Critical patent/CN101842516A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101842516B publication Critical patent/CN101842516B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/14—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
    • C23G1/22—Light metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

本发明提供一种在铝铸件的非铬酸盐化成处理技术中，即使在该化成处理之前用强碱实施表面调整工序也不会产生处理外观不良或者涂装后的被膜性能不良的方法。所述制造方法为表面调整铝铸件的制造方法，其特征在于，包含将含有至少一种有机助洗剂和/或螯合剂的碱性表面调整液应用于铝铸件的工序，对于该工序使用的所述碱性表面调整液，将表调活性度(CD；mol/l)设定在0.05≤CD≤2.3的范围内，将光泽系数(CE；g/mol)设定在2.8≤CE≤90的范围内。

Description

表面调整铝铸件的制造方法
技术领域
本发明涉及表面调整铝铸件的制造方法和使用该表面调整铝铸件的形成有非铬酸盐被膜的铝铸件的制造方法。
背景技术
铝铸件由于轻且容易成型，因此，常被应用于建筑部件、装饰品、汽车·双轮车零件及汽车用车轮等各个领域。但是，如果直接使用上述金属材料，则不可避免金属本身的腐蚀问题。因此，为了确保做成成品时的耐腐蚀性并进一步改善成品的外观，常进行涂装。但是，即使直接对上述金属制品进行涂装，也不能满足市场要求的涂装密合性和涂装后的耐腐蚀性，因此，在实施涂装预处理后再实施涂装。
作为这种涂装预处理，例如，铬酸盐处理法为显示非常优良的密合性及耐腐蚀性的处理方法。但是，铬酸盐处理所用的6价铬一直被指出有致癌性。因此，进行反应型铬酸盐处理时，实施停止铬酸盐处理后的水洗工序等措施。另外，在铬酸盐处理后不实施水洗工序地进行干燥的涂敷型铬酸盐处理也在实用化。但是，仍不能完全消除被膜中含有6价铬而从被膜溶出铬的可能性，并且由于表面调整时的作业安全卫生环境方面的问题，有被排斥的趋势。
发明内容
因此，设想通过不含6价铬离子的非铬酸盐化成处理进行铝铸件的涂装预处理，但是，即使通过该非铬酸盐化成处理对铝铸件进行涂装预处理，也不能得到充分的涂装密合性和涂装后的耐腐蚀性。特别是铝车轮，由于铸造而导致表面有明显的污垢且污垢的程度大范围变动，除此之外例如即使进行喷丸处理喷丸粉也会附着在铝车轮上，涂装密合性和涂装后的的耐腐蚀性容易降低，迫切要求确保其稳定性能的方法。
在此，专利文献1中记载有：在进行铝系基材的非铬酸盐处理之前，用强碱性水溶液或者碱性电解水处理，可以提高涂装密合性和涂装后的耐腐蚀性。但是，根据本发明人等的实验可判明，即使实施该文献所述的方法，处理后的铝铸件也会产生处理外观不良或者涂装后的被膜性能不良。因此，本发明的第一目的在于提供一种在铝铸件的非铬酸盐化成处理技术中，即使在该化成处理之前用强碱实施表面调整工序也不会产生处理外观不良或者涂装后的被膜性能不良的方法。
进而，本发明人等发现，连续使用专利文献1的强碱溶液时，铝铸件之间的处理外观和涂装后的被膜性能产生参差不齐的差异。因此，本发明的目的在于提供一种可以避免制造生产线中铝铸件间的处理外观和涂装后的被膜性能偏差的方法。
需要说明的是，本申请人对本发明进行了现有技术调查，结果，除上述专利文献1之外，还发现了与本发明相关的下述专利文献2～6。但是，任一个专利文献记载的技术都不能提高涂装铝铸件时的涂装密合性和涂装后的耐腐蚀性，并且存在需要将材料表面充分清洁化等问题。以下详细叙述。
首先，专利文献2中公开了一种利用不产生泥浆等废弃物且不含6价铬等对环境有害的成分的处理液，用于在铝、铝合金、镁、或者镁合金表面析出暴露耐腐蚀性及涂装后耐腐蚀性优良的表面处理被膜的表面处理用组合物、表面处理用处理液及表面处理方法、以及暴露耐腐蚀性优良的上述金属材料。
专利文献3中公开了一种不使用铬的可以优选用于铝模铸件AC-4C、AC-4CH、5000号系、6000号系铝合金等铝基材的、耐腐蚀性、密合性优良的用包含锆离子和/或钛离子、氟离子、磷酸离子以及可溶性环氧树脂的化成处理剂进行化成处理的处理方法。
根据这些发明，可以提高铝系材料的涂装后的密合性及耐腐蚀性。但是，根据这些发明的实施例，化成处理方法的前提条件是需要通过脱脂工序等将铝系材料清洁化，并且，原材表面有任何异常而没有进行表面的清洁化时，不能发挥目标涂装性能的可能性高。另外，除材料表面的异常之外，例如在由于脱脂剂等的老化而性能下降的情况下等，不能发挥目标涂膜性能的可能性高。
专利文献4中公开了一种汽车车身用含Mg铝合金板的表面处理方法，其特征在于，在汽车车身用含Mg铝合金板的挤压成型用低粘度油涂敷前的表面处理中，用pH12以下的弱碱性的碱溶液进行清洗处理。根据该发明，通过使用碱溶液的pH值为9～12、且300秒浸渍处理时的蚀刻量为4g/m2以下的碱溶液进行10～120秒清洗处理，可以不使涂敷低粘度油时的成型性降低地提高磷酸锌被膜的均一性。但是，该发明是用于提高挤压加工后的铝板材表面的磷酸锌被膜的均一性的方法，与本发明的目的、被处理材料及处理工序不同。
专利文献5公开了一种清洁性、时效液体稳定性优良、即使含有高浓度的碱成分也以均一的乳化分散状态含有溶解度以上的高浓度的清洁剂有效成分的室温保管型金属用碱性液体清洁剂。使用该方法时，可以低成本地制造清洁性也与现有的产品至少相同的常温一液型清洁剂。但是，该发明是用于制造稳定的一液型清洁剂的方法，与本发明的目的、被处理材料、处理工序及处理方法不同。
专利文献6公开了一种在极短的时间内对铝及其合金显示出高蚀刻能力的清洁剂。根据该发明，通过使用碱金属、马来酸共聚合物及羟基羧酸，可以显示出优良的清洁性。但是，该发明是以在极短的时间内显示出高蚀刻能力、在与现有的产品相比较低的pH区域也可以维持高蚀刻能力、铝离子的容许量高且将产生的泥浆量抑制得较低为目的的方法，与本发明的目的及处理工序不同。
专利文献1：日本特开2007-107069
专利文献2：WO2003/074761号公报
专利文献3：日本特开2004-76024号公报
专利文献4：日本特开平7-188956号公报
专利文献5：日本特开平11-181587号公报
专利文献6：日本特开2006-2229号
本发明人等进行了锐意研究，结果查明了使用碱性的表面调整液时的处理外观不良或者涂装后的被膜性能不良的原因是随着液体的使用而在液体中增多的从铝铸件溶出的铝和/或吸收空气中的二氧化碳等而成的碳酸盐、碳酸氢盐、铝盐成分(B)；提出了作为成为这些指数的参数，即表调活性度及光泽系数，发现了通过将这些参数控制在规定范围内，可以解决处理外观不良或者涂装后的被膜性能不良的问题，由此完成本发明。
本发明(1)提供一种表面调整铝铸件的制造方法，其特征在于，包含将含有至少一种有机助洗剂(builder)和/或螯合剂的碱性表面调整液应用于铝铸件的工序，对于该工序使用的所述碱性表面调整液，将由用下述第一方法测定时的氢氧化钠换算含量(CA；mol/l)减去用下述第二方法测定时的氢氧化钠换算含量(CB；mol/l)而得的值作为表调活性度(CD；mol/l)、将由所述至少一种有机助洗剂和/或螯合剂的浓度(CC；g/l)除以所述表调活性度(CD；mol/l)而得的值作为光泽系数(CE；g/mol)，所述表调活性度和光泽系数均设定为满足下述条件。
0.05≤CD≤2.3
2.8≤CE≤90
第一方法：基于JIS K 0102.15.2的酸耗费量的测定值；
第二方法：以下数值的合计值：通过基于JIS K 0102.22的TOC测定的无机碳量测定求出无机碳量后，换算为Na2CO3的形式，再折算成氢氧化钠而得的数值；和通过基于JIS K 0102.58的铝测定求出铝浓度后，换算成NaAl(OH)4的形式，再折算成氢氧化钠而得的数值，
本发明(2)为上述发明(1)的制造方法，其中，连续制造上述表面调整铝铸件时，分别将上述表调活性度(CD)及上述光泽系数(CE)控制在一定范围内。
本发明(3)为上述发明(2)的制造方法，其中，进一步包含：为了将上述表调活性度(CD)控制在一定范围内而将碱金属成分补充到上述碱性表面调整液中的工序；以及，为了将上述光泽系数(CE)控制在一定范围内而将上述至少一种有机助洗剂和/或螯合剂补充到上述碱性表面调整液中的工序。
本发明(4)为上述发明(1)～(3)中的任一项的制造方法，其中，所述有机助洗剂为选自(C1)和/或(C2)中的一种以上，所述(C1)为含有至少选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸及它们的碱金属盐中的一种以上物质作为水溶性乙烯基单体的乙烯基聚合物和/或乙烯基共聚物，所述(C2)为含有非水溶性乙烯基单体以及至少选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸及它们的碱金属盐中的一种以上的物质作为水溶性乙烯基单体的乙烯基共聚物，并且，所述(C2)中水溶性乙烯基单体和非水溶性乙烯基单体的摩尔比为水溶性乙烯基单体/(水溶性乙烯基单体+非水溶性乙烯基单体)＝0.2～1.0；所述螯合剂为选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乙醇酸、葡萄糖酸、葡庚糖酸、乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、L-谷氨酸二乙酸、及它们的碱金属盐所组成的群中的一种以上的物质。
本发明(5)提供一种形成有非铬酸盐被膜的铝铸件的制造方法，其特征在于，包含对由上述发明(1)～(4)中的任一个制造方法得到的表面调整铝铸件实施非铬酸盐化成处理的工序。
本发明(6)为上述发明(5)的制造方法，其中，进一步包含在将上述碱性表面调整液应用于上述铝铸件之前对该铝铸件实施喷丸处理的工序、或进一步包含在将上述碱性表面调整液应用于上述铝铸件后对上述表面调整铝铸件实施喷丸处理的工序。
在此，对本专利技术方案的范围及本说明书中的术语的定义进行说明。所谓“用第一方法测定时的氢氧化钠换算含量”及“用第二方法测定时的氢氧化钠换算含量”，并不是指在实际管理中需要通过第一方法及第二方法进行测定。因此，在实际管理中实施与第一方法及第二方法不同的测定方法，即使基于该测定方法的数值不在本发明的范围内，在将该液体用第一方法及第二方法进行测定时在本发明的范围内的情况下，该液体也在本发明的范围内。所谓“表面调整”，是指用于提供适合于涂装预处理的铝铸件的表面的前期的金属表面的调整。
具体实施方式
下面，依次对本发明的最佳实施方式的碱性表面调整液(组成、物性)、使用该碱性表面调整液的表面调整铝铸件的制造方法(铝铸件的表面调整方法)、表面调整铝铸件的用途(非铬酸盐化成处理过的铝铸件的制造方法、涂装过的铝铸件的制造方法)进行详细说明。但是，以下详细叙述的事项始终是最佳方式，不限定本发明的技术范围。
《碱性表面调整液的组成》
本最佳实施方式的碱性表面调整液含有至少一种碱金属成分(A)，至少一种碳酸盐、碳酸氢盐、铝盐成分(B)，至少一种有机助洗剂和/或螯合剂成分(C)。以下对各成分进行详细叙述。需要说明的是，以下的成分(A)～(C)规定为除去溶剂水时的固体成分，但在该碱性表面调整液中一部分或者全部离解地存在。
●碱金属的成分(A)
作为成分(A)，可以使用选自钠及钾的氢氧化物、硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐以及缩合磷酸盐中的至少一种以上。在此，碱金属的成分(A)的浓度优选以钠和/或钾形式计为1～100g/L，更优选为2～50g/L。如果小于1g/L，则蚀刻能力不充分且需要高温、长时间的处理，效率低，另外，如果浓度超过100g/L，则效果达到饱和而不经济。
●至少一种碳酸盐、碳酸氢盐、铝盐成分(B)
成分(B)为至少一种碳酸盐、碳酸氢盐、铝盐。在此，该成分可以从新液开始就包含在表面调整液中，或者也可以通过使用表面调整液而蓄积并含有(由空气中的二氧化碳导致的碳酸盐和碳酸氢盐的蓄积，由铝铸件导致的铝盐的蓄积)。作为优选的浓度，顺应使用的生产线的平衡浓度等是标准之一，例如，作为碳酸盐添加Na2CO3时，0.5～4.0g/l为良好，作为铝盐添加NaAl(OH)4时10～200g/l为良好。作为碳酸盐和碳酸氢盐，有碳酸钠、碳酸钾、碳酸铝、碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾等。另外，作为铝盐，有铝酸钠、铝酸钾等。
●至少一种有机助洗剂和/或螯合剂成分(C)
成分(C)是对表面调整后的铝铸件赋予良好的表面外观即良好的表面平滑性及设计性的成分。在此，成分(C)中，作为助洗剂，优选为选自(C1)和/或(C2)中的一种以上，其中，所述(C1)为含有至少选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸及它们的碱金属盐中的一种以上物质作为水溶性乙烯基单体的乙烯基聚合物和/或乙烯基共聚物，所述(C2)为含有非水溶性乙烯基单体以及至少选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸及它们的碱金属盐中的一种以上的物质作为水溶性乙烯基单体的乙烯基共聚物，并且，所述(C2)中水溶性乙烯基单体和非水溶性乙烯基单体的摩尔比为水溶性乙烯基单体/(水溶性乙烯基单体+非水溶性乙烯基单体)＝0.2～1.0。
另外，成分(C)中，作为螯合剂，优选为选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乙醇酸、葡萄糖酸、葡庚糖酸、亚乙基二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、L-谷氨酸二乙酸、及它们的碱金属盐中的一种以上。
成分(C)的含量优选为1～50g/l的浓度，更优选为1～20g/l的浓度。成分(C)的含量小于1g/l时，使铝铸件与该表面调整液接触时，不能充分抑制因产生的蚀刻反应而导致铝铸件与该表面调整液的界面的pH急剧变化而产生的水解产物，另外，不能充分补充该表面调整液中溶出的铝离子、铝铸件中所含的合金成分离子，使后续工序中的涂装预处理性变差，因此不优选。另外，含有超过50g/l的量时，其效果也达到饱和，因此不经济。
●其它任意成分
在本最佳实施方式的表面调整液中，通常为了使水溶液的表面张力降低、提高对铝铸件表面的润湿性而还可以含有通常使用的普通表面活性剂。作为表面活性剂，没有特别限制，可以使用选自非离子性、阴离子性、阳离子性、两性表面活性剂中的1种以上表面活性剂，可以优选任意使用非离子性表面活性剂中的一种以上，更优选任意使用HLB＝5～16的非离子性表面活性剂中的一种以上。
《碱性表面调整液的物性》
本最佳实施方式的碱性表面调整液优选包含成分(A)～成分(C)的表面调整液的氢氧化钠换算含量(CA)为0.1mol/L～4.0mol/L、成分(B)的氢氧化钠换算含量(CB)为0.01mol/L～1.5mol/L。
另外，对于本最佳实施方式的碱性表面调整液而言，将由上述氢氧化钠换算含量(CA)减去上述氢氧化钠换算含量(CB)而得的值定义为“表调活性度”(CD)，该值优选为0.05mol/L～2.3mol/L。另外，表调活性度优选为0.1mol/L～1.5mol/L。
进而，对于本最佳实施方式的碱性表面调整液而言，将由成分(C)的浓度(CC；g/l)除以上述表调活性度(CD；mol/l)而得的值定义为“光泽系数”(CE)，该值必须为2.8g/mol～90g/mol。如果该CE低，则表面调整后的外观变差，相反，如果CE过高，则从经济方面考虑是不利的。另外，光泽系数优选为5g/mol～60g/mol。
《表面调整铝铸件的制造方法》
以下对本最佳实施方式的表面调整铝铸件的制造方法进行说明。在此，对于该制造方法，按照作为原料的铝铸件、制造工序(特别是表面调整工序)、作为最终产物的表面调整铝铸件的顺序详细叙述。
●铝铸件
在本最佳实施方式的制造方法中使用的铝铸件没有特别限制，例如可以举出：铝含量为50质量％以上的铝与选自铜、镁、锌、铁、硅等中的至少1种元素而成的合金铸件。具体而言，可以举出：建材、装饰品、汽车·双轮车部件以及铝车轮等中使用的JIS规格的AC1～8(A～C)及ADC1～12等铝合金。其中，本发明对铝车轮等中使用的AC1～8特别有效。
在此，对于普通铝铸件，为了除去铸造时产生的毛刺等，实施喷丸处理和切割铝铸件的一部分的切割处理。该喷丸处理处理和/或切割处理可以在以下说明的表面调整工序之前实施，也可以在该表面调整工序之后实施，甚至也可以省略。
●制造工序(特别是表面调整工序)
本最佳实施方式的表面调整铝铸件的制造方法必须包括将碱性表面调整液应用于铝铸件中的表面调整工序，并且任意包括例如上述喷丸处理工序和切割铝铸件的一部分的切割工序。在此，表面调整工序以外的工序是本领域众所周知的，其内容已明确而不在本说明书中作特别记载，因此，从业人员可以实施，并且其范围也明确。因此，以下以表面调整工序为中心进行详细叙述。在此，所谓“应用”，例如可以举出：表面调整液的喷淋处理、浸渍处理、浇淋处理或者它们的组合。
首先，作为进行表面调整处理时的该表面调整液的温度，优选为30～80℃。如果小于30℃，则不能得到必要充分的适合涂装预处理的表面状态，另外，温度如果超过80℃，则效果达到饱和而不经济。更优选为35～70℃。另外，该表面调整液和铝铸件的接触时间没有特别限制，优选为1秒～10分钟，如果小于1秒，则不能得到必要充分的适合涂装预处理的表面状态，另外，时间如果超过10分钟，则即使接触效果也达到饱和而不利于生产率。优选为30秒～5分钟。
在此，为了消除处理外观不良或涂装后的被膜性能不良，如上所述需要通过管理将表调活性度控制在0.05～2.3mol/L范围内、将光泽系数控制在2.8～90mol/L范围内。但是，如上所述，随着重复使用液体，从铝铸件溶出的铝和/或吸收空气中的二氧化碳而成的碳酸盐、碳酸氢盐、铝盐成分(B)增加，同时成分(C)减少，因此，有时不在该范围内。该情况下，由于出现处理外观不良或者涂装后的被膜性能不良，因此，需要定期监视表调活性度及光泽系数，补充成分(A)和/或成分(C)以使其不超出上述范围。进而，即使在该范围内，在生产线上制造时，产品间也出现处理外观和涂装后的被膜性能的偏差。因此，优选定期监视表调活性度及光泽系数，定期补充成分(A)和/或成分(C)，以使这些表调活性度及光泽系数一直为固定值。在此，上述固定值可以根据生产线特性、品质要求水平而按照每个生产线选定，通常是越小越好，优选在±30％、更优选±20％、进一步优选±10％以内进行。
●表面调整铝铸件
由本制造方法得到的表面调整铝铸件具有几乎没有处理外观不良或者涂装后的被膜性能不良的性质(设计外观保持性能)。另外，由本制造方法得到的表面调整铝铸件的涂装密合性及涂装后耐腐蚀性具有飞跃性提高。由此，通过将处理之初的CD和CE设定在上述规定的数值内，该表面调整铝铸件发挥优良的性能(处理外观和涂装后的性能)。进而，通过在连续处理时控制CD和CE，生产线制造的多个表面调整铝铸件均不会出现处理外观和涂装后的被膜性能相互出现偏差的情况，并且具有上述的优良性能。具体而言，如实施例的表2所示，可判明，最初的10个表面调整铝铸件的处理后的外观非常良好，但如果不对该液体进行CD控制和CE控制而直接继续使用，则不能维持初期的性能。因此，通过将基于处理的该液体的CD控制和CE控制的幅度减小，可以得到规定的良好的结果。
《表面调整铝铸件的用途(非铬酸盐化成处理过的铝铸件的制造方法、涂装过的铝铸件的制造方法)》
由本制造方法得到的表面调整铝铸件可以作为制造非铬酸盐化成处理过的铝铸件和涂装过的铝铸件的原料之一使用。具体而言，通过在以下工序中使用，可以制造非铬酸盐化成处理过的铝铸件和涂装过的铝铸件：为了除去铸造时使用的脱模剂和铸造时产生的毛刺等的喷丸处理、滚筒研磨、毛刷研磨工序；为了得到必要的尺寸精度和平滑性而切割铸件表面的一部分的切割加工工序；进行非铬酸盐化成处理的预处理工序(由此制造非铬酸盐化成处理过的铝铸件)；涂装工序(由此制造涂装过的铝铸件)。另外，还存在对该铸件进行热处理的情况和不进行热处理的情况，另外，各工序之间有时也存在水洗、酸洗、脱脂处理之类的通用工序。以下，对各工序进行说明。
首先，喷丸处理工序如上所述可以在表面调整工序前后任一阶段实施。另外，也可以不实施该工序。在此，作为喷丸处理使用的喷丸材料的材质，没有特别限制，从成本和易于使用等方面考虑，通常可以使用不锈钢、铁、钢等含有铁成分的粒子，此外，可以使用例如锌、锌合金、铝、铝合金等金属制粒子；二氧化硅、氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅等陶瓷制粒子；或者各种塑料等有机树脂制粒子等。
接着，切割加工工序是以尺寸精度、表面平滑性、设计性等为目的的铝铸件的一部分的加工。在此，如上所述，切割加工也可以在表面调整处理前后任一阶段实施，但在切割加工后进行表面处理时更受限制。这是因为，在进行该切割加工后进行表面调整工序时，为了不损害尺寸精度、表面平滑性、设计性等，表面调整处理的使用条件自然而然地受到限制。
然后，非铬酸盐化成工序进行不含有6价铬离子的化成处理。在此，该化成处理只要是不含有6价铬离子的化成处理就没有特别限制，例如可以举出：以由含有选自钒化合物和钛盐、锆盐及锌盐中的至少一种化合物的水溶液来构成作为特征的化成处理液(日本特开昭56-136978号公报)、将pH调节为1.5～4.0的含有V离子、Zr离子、PO4离子和有效F离子的化成处理剂(日本特开平1-246370号公报、日本特开平7-310189号公报、日本特开平11-131254号公报)。
实施例
以下同时列举实施例和比较例，具体说明本发明的效果，但本发明不限定于该实施例。
<工序>
基本处理工序为喷丸处理→切割→表面调整→涂装预处理→涂装。其中，实施例与比较例的表面调整条件不同，这将在后面叙述。首先，对实施例和比较例共有的条件进行说明。
(1)供试品：AC4C系铝铸件：70mm×150mm
(2)喷丸处理：使用铁喷丸，将表面粗糙度调整为5～10μm。
(3)切割：将表面粗糙度调整为1～5μm。
(4)涂装预处理：按照脱脂、水洗、酸洗、水洗、化成处理、水洗、纯水洗、干燥(120℃、20分钟)的顺序进行处理。
(4-1)脱脂：应用市售的碱系脱脂剂FC-359(日本PARKERIZING(株)制)，在50℃进行2分钟喷淋处理。
(4-2)酸洗：应用市售的酸性剂PL-5522(日本PARKERIZING(株)制)在50℃下进行1分钟喷淋处理。
(4-3)化成处理：应用市售的锆系无6价铬化成处理剂(日本PARKERIZING(株)制)，在45℃下进行1分钟喷淋处理。
(5)涂装：应用市售的粉末涂料エバクラツド5600(关西涂料(株)制)进行膜厚100μm、160℃20分钟烘烤后，应用市售的溶剂涂料マジクロンALC base clear(关西涂料(株)制)以膜厚30μm进行涂装，然后，应用市售的溶剂涂料マジクロンALC clear(关西涂料(株)制)以膜厚30μm进行涂装，然后进行140℃、20分钟烘烤。
实施例1～14及比较例1～4中使用的表面调整液的组成及物性(参数值)如表1所示。该表面调整液的制造通过在水中添加规定量的成分A、规定量的成分B及规定量的成分C而实施。另外，处理液的CD及CE的测定分别按照第一方法及第二方法实施。而且，将供试品浸渍在加温至70℃后的各表面调整液中进行1分钟表面调整处理。然后，实施上述化成处理和涂装处理等，对各涂膜形成供试品实施表面调整后的外观评价试验及涂装性能试验。其结果如表1所示。另外，各试验方法如下所述。
<表面调整后的外观评价>
◎：表面为均一的光泽。
○：表面为均一的光泽(表面为均一的光泽，但与◎相比稍差)。
△：稍有不均。
×：非常明显的不均。
进行表2的试验时，变更规定的处理液的CD及CE的控制状态，继续处理，研究第10个、第100～110个、第200～210个铝铸件的表面处理外观。
<涂装性能试验>
●1stADH：1次密合性试验
使用锐利的切割机切割100个2mm间隔的棋盘格，将棋盘格部用具有粘着性的赛璐玢带(cellophane tape)进行剥离，确认棋盘格的状态。
●2ndADH：耐水2次密合性试验
将涂装板在40℃的去离子水中浸渍240小时之后，使用锐利的切割机切割100个2mm间隔的棋盘格，将棋盘格部用具有粘着性的赛璐玢带进行剥离，确认棋盘格的状态。
●SST：盐水喷淋试验
用5％-NaCl水溶液，对用锐利的切割机交叉切的涂装板喷淋840小时(以JIS-Z-2371为准)，喷淋结束后测定起源于交叉切部的两侧最大膨胀幅度。
●CASS试验
用5％-NaCl-氯化铜-乙酸水溶液，对用锐利的切割机交叉切的涂装板喷淋240小时(以JIS-Z-2371为准)，喷淋结束后测定起源于交叉切部的两侧最大膨胀幅度。
<涂装性能评价>
●1stADH：1次密合性试验
胶带剥离后的剥离个数
●2ndADH：耐水2次密合性试验
胶带剥离后的剥离个数
●SST：盐水喷淋试验
两侧最大膨胀幅度：0.0～0.5mm：◎
                  0.5～1.0mm：○
                  1.0～2.0mm：△
                  2.0mm≤：×
●CASS试验
两侧最大膨胀幅度：0.0～1.5mm：◎
                  1.5～3.0mm：○
                  3.0～5.0mm：△
                  5.0mm≤：×
Figure GPA00001115682400141
然后，使用实施例2、实施例6及实施例9的处理液，对控制CD、CE的情况与不控制的情况的性能差别进行评价，其结果如表2所示。
表2
 处理液   CD控制   CE控制  从第1个到10个   从100到110个   从200个到210个
  实施例15  实施例2   ±10％   ±10％   ◎   ◎   ◎
  实施例16  实施例2   ±20％   ±20％   ◎   ○～◎   ○～◎
  实施例17  实施例2   ±30％   ±30％   ◎   ○   ○
  比较例5  实施例2   超±30％   超±30％   ◎   △～○   △
  实施例18  实施例6   ±10％   ±10％   ◎   ◎   ◎
  实施例19  实施例6   ±20％   ±20％   ◎   ○～◎   ○～◎
  实施例20  实施例6   ±30％   ±30％   ◎   ○   ○
  比较例6  实施例6   超±30％   超±30％   ◎   △～○   △
  实施例21  实施例9   ±10％   ±10％   ◎   ◎   ◎
  实施例22  实施例9   ±20％   ±20％   ◎   ○～◎   ○～◎
  实施例23  实施例9   ±30％   ±30％   ◎   ○   ○
  比较例7  实施例9   超±30％   超±30％   ◎   △～○   △
由以上结果可知，通过将应用了本发明的表面调整液的表面调整铝铸件用于其后的非铬酸盐化成处理及涂装处理，可以实现外观保持性(制品中的处理外观不良或者涂装后的被膜性能不良、制品间的外观的差异)，同时，即使不使用6价铬离子系化成处理剂，也可以保持优良的涂装后的涂装密合性及涂装后的耐腐蚀性。
产业上的可利用性
由本发明的表面调整铝铸件得到的表面调整铝铸件即使实施非铬酸盐化成处理，产品中也几乎没有处理外观不良或者涂装后的被膜性能不良，而且显示出优良的涂装密合性和涂装后的耐腐蚀性，因此，在考虑环境的同时可以应用于所有用途。

Claims (6)

1.一种表面调整铝铸件的制造方法，其特征在于，包括将含有至少一种有机助洗剂和/或螯合剂的碱性表面调整液应用于铝铸件的工序，对于该工序使用的所述碱性表面调整液，将由用下述第一方法测定时的氢氧化钠换算含量CA减去用下述第二方法测定时的氢氧化钠换算含量CB而得的值作为表调活性度CD，将由所述至少一种有机助洗剂和/或螯合剂的浓度CC除以所述表调活性度CD而得的值作为光泽系数CE，所述表调活性度CD和光泽系数CE设定为满足下述条件，
0.05≤CD≤2.3
2.8≤CE≤90
第一方法：基于JIS K 0102.15.2的酸耗费量的测定值；
第二方法：以下数值的合计值：通过基于JIS K 0102.22的TOC测定的无机碳量测定求出无机碳量后，换算为Na2CO3的形式，再折算成氢氧化钠而得的数值；和通过基于JIS K 0102.58的铝测定求出铝浓度后，换算成NaAl(OH)4的形式，再折算成氢氧化钠而得的数值，
所述CA、CB、CD的单位为mol/l，所述CC的单位为g/l，所述CE的单位为g/mol。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，连续制造所述表面调整铝铸件时，分别将所述表调活性度CD及所述光泽系数CE控制在一定范围内。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其中，进一步包括：为了将所述表调活性度CD控制在一定范围内而将碱金属成分补充到所述碱性表面调整液中的工序；以及，为了将所述光泽系数CE控制在一定范围内而将所述至少一种有机助洗剂和/或螯合剂补充到所述碱性表面调整液中的工序。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的制造方法，其中，所述有机助洗剂为选自C1和/或C2中的一种以上的物质，所述C1为含有至少选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸及它们的碱金属盐所组成的群中的一种以上物质作为水溶性乙烯基单体的乙烯基聚合物和/或乙烯基共聚物，所述C2为含有非水溶性乙烯基单体以及至少选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸及它们的碱金属盐所组成的群中的一种以上的物质作为水溶性乙烯基单体的乙烯基共聚物，并且，所述C2中水溶性乙烯基单体和非水溶性乙烯基单体的摩尔比为水溶性乙烯基单体/(水溶性乙烯基单体+非水溶性乙烯基单体)＝0.2～1.0；所述螯合剂为选自酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乙醇酸、葡萄糖酸、葡庚糖酸、乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、L-谷氨酸二乙酸、及它们的碱金属盐所组成的群中的一种以上的物质。
5.一种形成有非铬酸盐被膜的铝铸件的制造方法，其特征在于，包括对由权利要求1～4中任一项所述的制造方法得到的表面调整铝铸件实施非铬酸盐化成处理的工序。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其中，进一步包括在将所述碱性表面调整液应用于所述铝铸件之前对该铝铸件实施喷丸处理的工序、或进一步包括在将所述碱性表面调整液应用于所述铝铸件后对所述表面调整铝铸件实施喷丸处理的工序。
CN2008801135102A 2007-11-01 2008-10-10 表面调整铝铸件的制造方法 Expired - Fee Related CN101842516B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007285491A JP5520439B2 (ja) 2007-11-01 2007-11-01 表面調整アルミニウム鋳造物の製造方法
JP2007-285491 2007-11-01
PCT/JP2008/068430 WO2009057435A1 (ja) 2007-11-01 2008-10-10 表面調整アルミニウム鋳造物の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101842516A true CN101842516A (zh) 2010-09-22
CN101842516B CN101842516B (zh) 2011-12-28

Family

ID=40590829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008801135102A Expired - Fee Related CN101842516B (zh) 2007-11-01 2008-10-10 表面调整铝铸件的制造方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8486491B2 (zh)
EP (1) EP2213767A4 (zh)
JP (1) JP5520439B2 (zh)
KR (1) KR20100087350A (zh)
CN (1) CN101842516B (zh)
MY (1) MY150578A (zh)
TW (1) TWI412625B (zh)
WO (1) WO2009057435A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105332034A (zh) * 2015-10-19 2016-02-17 博罗县东明化工有限公司 铝合金表面处理剂及其在铝合金表面制备纳米孔洞的方法
CN110592575A (zh) * 2019-09-20 2019-12-20 一汽轿车股份有限公司 一种减少车身表面印痕的表面调整配槽方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102199778A (zh) * 2010-03-24 2011-09-28 汉达精密电子(昆山)有限公司 镁合金表调处理溶液
JP5688639B2 (ja) * 2010-12-24 2015-03-25 日本パーカライジング株式会社 アルミニウム合金用エッチング剤
DE102016002852A1 (de) * 2016-03-10 2017-09-14 Audi Ag Verfahren zur Passivierung einer Oberfläche eines Metallbauteils
CN112296879A (zh) * 2020-10-29 2021-02-02 兴化市森荣金属制品有限公司 一种去除铝铸件飞边毛刺的自动化加工方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT292408B (de) * 1968-09-02 1971-08-25 Henkel & Cie Gmbh Verfahren zur Reinigung von Aluminium-Oberflächen vor dem Lackieren
JPS56136978A (en) 1980-03-26 1981-10-26 Showa Alum Ind Kk Chemically treating solution for aluminum or aluminum alloy
CH660201A5 (fr) * 1984-03-16 1987-03-31 Eric Prof Dr Plattner Procede de decapage de l'aluminium dans un bain de lessive alcaline.
JPH0784665B2 (ja) 1988-03-25 1995-09-13 日本ペイント株式会社 アルミニウムの化成処理方法
JPH07188956A (ja) 1993-12-27 1995-07-25 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 自動車車体用Ｍｇ含有アルミニウム合金板の表面処理方法
US5622569A (en) * 1995-06-02 1997-04-22 Aluminum Company Of America Aluminum rigid container sheet cleaner and cleaning method
JP3595666B2 (ja) 1996-11-12 2004-12-02 日本パーカライジング株式会社 金属用アルカリ性液体洗浄剤、およびその製造および使用方法
JPH11131254A (ja) * 1997-10-24 1999-05-18 Nippon Parkerizing Co Ltd アルミニウム含有金属材料の表面処理方法
MY129412A (en) * 1998-07-21 2007-03-30 Nihon Parkerizing Conditioning liquid and conditioning process used in pretreatment for formation of phosphate layer on the metallic surface
JP2003119572A (ja) * 1998-07-21 2003-04-23 Nippon Parkerizing Co Ltd 金属のりん酸塩被膜化成処理前の表面調整用処理液及び表面調整方法
TW567242B (en) 2002-03-05 2003-12-21 Nihon Parkerizing Treating liquid for surface treatment of aluminum or magnesium based metal and method of surface treatment
US6686325B2 (en) * 2002-03-15 2004-02-03 Ecolab Inc. Alkaline sensitive metal cleaning composition, method for cleaning an alkaline sensitive metal surface, and washing facility
JP2004076024A (ja) 2002-08-09 2004-03-11 Nippon Paint Co Ltd アルミニウム系基材の処理方法及び製品
US7384902B2 (en) * 2004-05-14 2008-06-10 Cleaning Systems, Inc. Metal brightener and surface cleaner
JP2006002229A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Nippon Parkerizing Co Ltd アルミニウム又はアルミニウム合金用洗浄剤及び洗浄方法
US7704936B2 (en) * 2005-07-15 2010-04-27 Kobe Steel Ltd. Methods and removers for removing anodized films
JP2007107069A (ja) * 2005-10-17 2007-04-26 Chuo Motor Wheel Co Ltd アルミニウム系基材の表面処理方法
JP2007204835A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Nippon Paint Co Ltd 表面調整用組成物及び表面調整方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105332034A (zh) * 2015-10-19 2016-02-17 博罗县东明化工有限公司 铝合金表面处理剂及其在铝合金表面制备纳米孔洞的方法
CN105332034B (zh) * 2015-10-19 2017-08-04 博罗县东明化工有限公司 铝合金表面处理剂及其在铝合金表面制备纳米孔洞的方法
CN110592575A (zh) * 2019-09-20 2019-12-20 一汽轿车股份有限公司 一种减少车身表面印痕的表面调整配槽方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW200927991A (en) 2009-07-01
JP5520439B2 (ja) 2014-06-11
EP2213767A1 (en) 2010-08-04
TWI412625B (zh) 2013-10-21
KR20100087350A (ko) 2010-08-04
MY150578A (en) 2014-01-30
US20100317260A1 (en) 2010-12-16
WO2009057435A1 (ja) 2009-05-07
US8486491B2 (en) 2013-07-16
JP2009114472A (ja) 2009-05-28
EP2213767A4 (en) 2014-10-22
CN101842516B (zh) 2011-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101842516B (zh) 表面调整铝铸件的制造方法
KR101508454B1 (ko) 소성 가공용 윤활 피막제와 그의 제조 방법
KR101412245B1 (ko) 마그네슘 합금 부재와 그 제조 방법
KR20010095051A (ko) 마그네슘 합금의 표면처리 방법 및 마그네슘 합금 부재
US20080197020A1 (en) Method for Producing Painted, Flat Metallic Moulded Bodies
KR20080015770A (ko) 산 기를 가지는 중합체에 의한 금속성 표면의 부동화 방법
US8491809B2 (en) Process for production of aluminum wheel
HUE026555T2 (en) A method for coating metallic surfaces with a phosphate layer and then with a polymer lubricant layer
JP4065289B2 (ja) アルミニウム合金の表面処理方法
CN1978704A (zh) 铝合金的表面处理方法
WO2007021024A1 (ja) 表面調整用組成物及び表面調整方法
US5417819A (en) Method for desmutting aluminum alloys having a highly reflective surface
CN102686780B (zh) 用于铝的预处理方法和其中使用的高效蚀刻清洁剂
US20100293788A1 (en) Zirconium phosphating of metal components, in particular iron
US5538600A (en) Method for desmutting aluminum alloys having a highly-reflective surface
US3007817A (en) Cold cleaning and cold phosphate coating process
EP2217742B1 (de) Passivierendes gleitschleifen, insbesondere für aluminium, magnesium und zink
JP2002206176A (ja) リン酸塩処理用水性表面調整剤及び表面調整方法
CN103924252A (zh) 清理铝加工件的方法
JP3845328B2 (ja) マグネシウム合金の化成処理皮膜の形成方法
JP4031213B2 (ja) 皮膜形成剤及び皮膜
KR100609482B1 (ko) 금속 표면 상에 인산염층을 형성시키기 전의 전처리에 사용되는 조정액 및 조정 방법
KR20140106938A (ko) 마그네슘용 화성처리 조성물 및 이를 이용한 마그네슘 및 마그네슘 합금 소재의 표면처리방법
JP2017186640A (ja) 表面処理鋼線材及びその製造方法
Pietschmann Surface Pretreatment of Metals

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20111228

Termination date: 20201010

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee