CN107723753A - 高强度高韧性镍金属遮蔽工装制备方法 - Google Patents

高强度高韧性镍金属遮蔽工装制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强度高韧性的镍金属遮蔽工装制备方法，具体包括：制作模芯、喷导电漆、电沉积、模芯脱模、喷砂处理、粗修、精修、组装、检验过程。本发明可以对模芯产品进行100%进行拷贝，保证了后续制成遮蔽工装后对产品的完全贴合，提高了产品的合格率，该工装可以使用于全电镀的遮蔽喷漆，以及各种产品套色喷漆，增了同一产品上的工艺的多样性，使用寿命超20万次，超出了同类产品的寿命，降低了使用成本，且该方法解决了传统的镍工装硬脆的问题，既具备了铜工装的韧性又具备了镍工装的硬度。

Description

高强度高韧性镍金属遮蔽工装制备方法
技术领域
本发明涉汽车塑料零部件表面处理技术，尤其及一种高强度高韧性镍金属遮蔽工装制备方法。
背景技术
随着人们汽车要求的日益提升,导致了对汽车配件的工艺的创新和提升。遮蔽喷漆或使套色喷漆工艺应运而生了，这种遮蔽喷漆要求较严格超出了传统工艺品的套色喷涂，就出现了遮蔽工装。工装：工艺装备，是为了满足某种产品的生产而制作的一种矫正工具，要求遮蔽工装喷漆时不能有油漆飞出或是喷不到位的问题，否则会出现增加人力擦除飞漆问题，或是因露底导致不良，进而降低合格率，同时待喷漆的毛坯因有变形问题，则需要在工装下压产品的过程中对产品还要有矫形的作用。常规遮蔽工装在喷漆过程中遮蔽工装表面喷漆厚度的增加，导致需要通过清洗来取出油漆，而增加了清洗频率，对变形的塑料产品不能起到很好的遮蔽作用，利用率较低，另外遮蔽误差较大，不能精准的起到遮蔽的作用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术需频繁清洗工装，镍镀层厚度达不到要求，喷漆的毛坯因有变形，韧性在工装频繁的使用过程中崩口或是开裂，工装与产品配合误差较大，遮蔽效果差，使用范围有限，寿命短等问题。提供如下技术方案：
一种高强度高韧性镍金属遮蔽工装制备方法，包括如下步骤：
1）制作模芯：用原子灰将毛坯塑胶产品固定在平板上，同时利用原子灰填补平板上无毛坯塑胶产品的地方，形成塑胶产品模芯；
2）喷导电漆：将导电漆按照电漆：稀释剂=1：0.5~2的比例稀释调配好，导电漆粘度调至14mPa.s-1，使用口径为1.0mm、空气压力为0.3Mpa的重力式喷枪将导电漆均匀涂覆在塑胶产品模芯上；
3）电沉积：将喷完导电漆的塑胶产品模芯两端连接导线，放置于溶液中，电沉积48h，待镍镀层厚度为10mm即可取出，所述溶液中包含：
浓度为300~500g/L氨基磺酸镍、浓度为10~15g/L氯化镍、浓度为30~40g/L硼酸、浓度为7.5g/L奈三磺酸钠、浓度为1~2g/L十二烷基硫酸钠；
溶液pH：3.5~4.5、温度为50~60℃、电流密度：10~30A/㎡；
4）脱模：加热融化将塑胶产品模芯从镍镀层上剥离；
5）喷砂处理：针对脱掉塑胶产品的镍镀层外表面进行喷砂处理；
6）粗修：除去镍镀层外表面周围的喷砂飞边和喷砂积瘤，利用长为130mm，直径为1mm的多面齿线锯条，按照塑胶产品尺寸大小锯开砂边，并预留喷涂区边缘0.2mm宽度的余量砂边；
7）精修：使用双纹微型中齿锉刀对步骤6）工序中镍镀层的预留喷涂区边缘0.2mm宽度的余量进行精修，打磨光滑，去除毛刺；
8）组装：将直径为10mm的圆钢片按照塑料产品非喷涂区焊接成长方形、圆形或塑料产品实际非喷涂区形状的框架，将精修后的镍镀层扣在产品非喷涂区上，完成对位后，使用锡焊粘接圆钢片和镍镀层为一体，即得到镍金属遮蔽工装产品；
9）检验：对镍金属遮蔽工装产品安装完塑料产品后的样品进行试喷，检测是否存在油漆从圆钢片露底或还存在其他飞边。
优选地，所述喷砂处理采用具有分筛装置的喷砂机对喷涂部位进行喷砂处理，喷砂磨料选用24#白刚玉砂，喷砂压力为0.2～0.6MPa，喷砂距离待喷涂区为100～300mm，压力方向与基体表面不垂直，以防砂粒嵌入基体表面；喷砂后，用洁净干燥的压缩空气将粘附在工件表面的碎砂及浮灰吹净。
优选地，所述步骤4）中加热融化的温度控制在120～140℃。
优选地，所述导电漆为含有铜和银复合微粒、型号为D609的导电漆，所述稀释剂为乙酸乙酯。
本发明有益效果：
1、通过电沉积工艺得到便于加工的镍镀层，所述镍镀层厚度均匀，无针孔，利用逆向制作的工艺即由塑料产品毛坯制成镍金属遮蔽工装产品，再将镍金属遮蔽工装产品与塑料产品对位检测是否存在缺陷，可以使镍金属遮蔽工装产品有效贴合塑料产品，实现了零误差、零间隙配合，远远高出了机加工出来的工装的精度，同时解决常规工装遮蔽产品与塑料产品对位时过多或是遮蔽不到位的问题；
2、通过镍镀造层和圆钢的有效组合得到的遮蔽工装对变形的产品也有很好的矫形作用，提高了塑料产品的利用率，减少报废率，降低成本；
3、通过合理调整铸层工艺得到韧性较高的铸层，可以在遮蔽边缘裙边做到0.1mm的厚度而不折断，得到高精度的遮蔽的工装；
4、适用产品范围广，属于套色喷漆均可采用该工装，不受产品材质限制。
附图说明
图1是本发明的高强度高韧性镍金属遮蔽工装制备流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。
如图1所示，一种高强度高韧性镍金属遮蔽工装制备方法，包括如下步骤：
1）制作模芯:用原子灰将清洁打光后的毛坯塑胶产品固定在平板上，同时利用原子灰填补平板上无毛坯塑胶产品的地方，形成塑胶产品模芯；
2）喷导电漆：将导电漆按照电漆：稀释剂=1:0.5~2的比例稀释调配好，导电漆粘度调至14mPa.s-1，使用口径为1.0mm、空气压力为0.3Mpa的重力式喷枪将导电漆均匀涂覆在塑胶产品模芯上；
3）电沉积：将喷完导电漆的塑胶产品模芯两端连接好导线，放置与溶液中电沉积，电沉积48h，待镍镀层厚度达10mm即可取出，所述溶液中包含：
浓度为300-500g/L氨基磺酸镍、浓度为10~15g/L氯化镍、浓度为30~40g/L硼酸、浓度为7.5g/L奈三磺酸钠、浓度为1~2g/L十二烷基硫酸钠，
溶液pH：3.5~4.5、温度为50~60℃、电流密度：10~30A/m2；
4）脱模：利用加热融化的方法将塑胶产品模芯从镍镀层上剥离，所述加热融化过程中需控制温度，及受热是否均匀；
5）喷砂处理：针对脱掉塑胶产品的镍镀层外表面进行喷砂处理；
6）粗修：除去镍镀造层外表面周围的喷砂飞边和喷砂积瘤，利用长为130mm，直径为1mm的多面齿线锯条，按照塑胶产品尺寸大小锯开砂边，并预留预留喷涂区边缘0.2mm宽度的余量砂边；
7）精修：使用双纹微型中齿锉刀对上6）工序中镍镀造层的预留喷涂区边缘0.2mm宽度的余量进行精修，打磨光滑，去除毛刺；
8）组装：使用直径为10mm的圆钢片按照塑料产品非喷涂区焊接成长方形、圆形或按塑料产品实际非喷涂区形状的框架，将精修后的镍镀造层扣在产品非喷涂区上，完成对位后，使用锡焊粘接圆钢和镍镀造层，即得到镍金属遮蔽工装产品；
9）检验：对镍金属遮蔽工装产品上安装塑料产品进行试喷，检测是否存在油漆从圆钢片露底或还有飞边并进行调整。
优选地，所述喷砂处理采用具有分筛装置的喷砂机对喷涂部位进行喷砂处理，喷砂磨料选用24#白刚玉砂，喷砂压力为0.2～0.6MPa，喷砂距离100～300mm，压力方向与基体表面不垂直，以防砂粒嵌入基体表面；喷砂后，用洁净干燥的压缩空气将粘附在工件表面的碎砂及浮灰吹净；要求喷砂处理后，对于基体材料为铸铁、钢基合金、高温合金及钛合金喷涂部位的粗糙度要求Ra≥5。
优选地，所述步骤4）中加热融化的温度控制在120~140℃。
优选地，所述导电漆为含有铜和银复合微粒、型号为D609的导电漆，所述稀释剂为乙酸乙酯。
实施例1
制作模芯：用原子灰将清洁打光后的毛坯塑胶产品固定在平板上，同时利用原子灰填补平板上无毛坯塑胶产品的地方，形成塑胶产品模芯；喷导电漆：将导电漆按照导电漆：稀释剂=1：0.5的比例稀释调配好，导电漆粘度调至14mPa.s-1，使用口径为1.0mm、空气压力为0.3Mpa的重力式喷枪将导电漆均匀涂覆在塑胶产品模芯上；电沉积：将喷完导电漆的塑胶产品模芯两端连接好导线，放置与溶液中电沉积，电沉积的时间48h，待镍镀层厚度达10mm即可取出，所述溶液中包含：浓度为300/L氨基磺酸镍、浓度为10g/L氯化镍、浓度为30g/L硼酸、浓度为7.5g/L奈三磺酸钠、浓度为1g/L添加剂；且溶液pH控制为3.5；溶液的温度为50℃，电流密度：10A/㎡；将经过电沉积镍的产品在120℃加热融化将塑胶产品模芯从镍镀层上剥离，控制镍镀层受热均匀，防止受热不均匀镍镀层开裂或变形；针对脱掉塑胶产品的镍镀层外表面进行喷砂处理，所述喷砂处理采用具有分筛装置的喷砂机对喷涂部位进行喷砂处理，喷砂磨料选用24#白刚玉砂，喷砂压力为0.2MPa，喷砂距离100mm，压力方向与基体表面不垂直，以防砂粒嵌入基体表面；喷砂后，用洁净干燥的压缩空气将粘附在工件表面的碎砂及浮灰吹净，然后除去镍镀造层外表面周围的喷砂飞边和喷砂积瘤，利用长为130mm，直径为1mm的多面齿线锯条，按照塑胶产品尺寸大小锯开砂边并预留塑胶产品边缘0.2mm宽度的余量砂边，使用双纹微型中齿锉刀对预留喷涂区边缘0.2mm宽度的余量进行精修，打磨光滑，去除毛刺；使用直径为10mm的圆钢片按照塑料产品非喷涂区焊接成长方形、圆形或按塑料产品实际非喷涂区形状的框架，将精修后的镍镀造层扣在产品非喷涂区上，完成对位后，使用锡焊粘接圆钢和镍镀造层，即得到镍金属遮蔽工装产品；将制作好的镍金属遮蔽工装产品与塑料产品对位并试喷，检测是否存在油漆从圆钢片露底或还有飞边，并进行适当的调整，确保得到的镍金属遮蔽工装产品无漏漆，与塑料产品可以很好的对位。
实施例2
用原子灰将清洁打光后的毛坯塑胶产品固定在平板上，同时利用原子灰填补平板上无毛坯塑胶产品的地方，形成塑胶产品模芯；将导电漆按照导电漆：稀释剂=1:2的比例稀释调配好，导电漆粘度调至14mPa.s-1，使用口径为1.0mm、空气压力为0.3Mpa的重力式喷枪将导电漆均匀涂覆在塑胶产品模芯上；将喷完导电漆的塑胶产品模芯两端连接好导线，放置与溶液中电沉积，电沉积的时间48h，待镍镀层厚度达10mm即可取出，所述溶液中包含浓度为500g/L氨基磺酸镍、浓度为15g/L氯化镍、浓度为40g/L硼酸、浓度为7.5g/L奈三磺酸钠、浓度为2g/L添加剂，溶液pH为4.5，溶液的温度为60℃；所述电流密度：30A/㎡；利用加热融化的方法140℃将塑胶产品模芯从镍镀层上剥离并控制镍镀层受热均匀；针对脱掉塑胶产品的镍镀层外表面进行喷砂处理，所述喷砂处理采用具有分筛装置的喷砂机对喷涂部位进行喷砂处理，喷砂磨料选用24#白刚玉砂，喷砂压力范围为0.6MPa，喷砂距离300mm，压力方向与基体表面不垂直，以防砂粒嵌入基体表面；喷砂后，用洁净干燥的压缩空气将粘附在工件表面的碎砂及浮灰吹净；要求喷砂处理后，对于基体材料为铸铁、钢基合金、高温合金及钛合金喷涂部位的粗糙度要求Ra≥5；除去镍镀造层外表面周围的喷砂飞边和喷砂积瘤，利用长为130mm，直径为1mm的多面齿线锯条，按照塑胶产品尺寸大小锯开砂边并预留塑胶产品边缘0.2mm宽度的余量砂边；使用双纹微型中齿锉刀对镍镀造层的预留喷涂区边缘0.2mm宽度的余量进行精修，打磨光滑，去除毛刺；使用直径为10mm的圆钢片按照塑料产品非喷涂区焊接成长方形、圆形或按塑料产品实际非喷涂区形状的框架，将精修后的镍镀造层扣在产品非喷涂区上，完成对位后，使用锡焊粘接圆钢和镍镀造层，即得到镍金属遮蔽工装产品；对镍金属遮蔽工装产品上安装塑料产品进行试喷，检测是否存在油漆从圆钢片露底或还有飞边并进行调整。
实施例3
用原子灰将清洁打光后的毛坯塑胶产品固定在平板上，同时利用原子灰填补平板上无毛坯塑胶产品的地方，形成塑胶产品模芯；将导电漆按照电漆：稀释剂=1:1.3的比例稀释调配好，导电漆粘度调至14mPa.s-1，使用口径为1.0mm、空气压力为0.3Mpa的重力式喷枪将导电漆均匀涂覆在塑胶产品模芯上；将喷完导电漆的塑胶产品模芯两端连接好导线，放置与溶液中电沉积，电沉积的时间48h，待镍镀层厚度达10mm即可取出，所述溶液中包含：
浓度为400g/L氨基磺酸镍、浓度为12g/L氯化镍、浓度为35g/L硼酸、浓度为7.5g/L奈三磺酸钠、浓度为1.5g/L十二烷基硫酸钠、溶液pH：4、温度为55℃、电流密度：20A/㎡；利用130℃高温加热融化的方法将塑胶产品模芯从镍镀层上剥离，所述加热融化过程中需控制温度，及受热是否均匀；针对脱掉塑胶产品的镍镀层外表面进行喷砂处理；除去镍镀造层外表面周围的喷砂飞边和喷砂积瘤，利用长为130mm，直径为1mm的多面齿线锯条，按照塑胶产品尺寸大小锯开砂边，并预留预留喷涂区边缘0.2mm宽度的余量砂边；进一步的，使用双纹微型中齿锉刀对镍镀造层的预留喷涂区边缘0.2mm宽度的余量进行精修，打磨光滑，去除毛刺；喷砂处理采用具有分筛装置的喷砂机对喷涂部位进行喷砂处理，喷砂磨料选用24#白刚玉砂，喷砂压力范围为0.4MPa，喷砂距离200mm，压力方向与基体表面不垂直，以防砂粒嵌入基体表面；喷砂后，用洁净干燥的压缩空气将粘附在工件表面的碎砂及浮灰吹净；要求喷砂处理后，对于基体材料为铸铁、钢基合金、高温合金及钛合金喷涂部位的粗糙度要求Ra≥5；使用直径为10mm的圆钢片按照塑料产品非喷涂区焊接成长方形、圆形或按塑料产品实际非喷涂区形状的框架，将精修后的镍镀造层扣在产品非喷涂区上，完成对位后，使用锡焊粘接圆钢和镍镀造层，即得到镍金属遮蔽工装产品；对镍金属遮蔽工装产品上安装塑料产品进行试喷，检测是否存在油漆从圆钢片露底或还有飞边并进行调整。
上述三种实施例得到的镍金属遮蔽工装产品产品韧度及强度均不相同，130℃高温加热融化的方法将塑胶产品模芯从镍镀层上剥离，所述制得的产品性能最佳。
本发明中导电漆为一种含有铜、银等复合微粒信号为D609的导电漆，该导电漆具有良好导电性能的一种油漆；稀释剂：溶解、开稀油漆原油之用，本工艺选用乙酸乙酯作为稀释剂。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种高强度高韧性镍金属遮蔽工装制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）制作模芯：用原子灰将毛坯塑胶产品固定在平板上，同时利用原子灰填补平板上无毛坯塑胶产品的地方，构成塑胶产品模芯；
2）喷导电漆：将导电漆按照导电漆：稀释剂=1：0.5~2的比例稀释至导电漆粘度为14mPa.s-1，使用口径为1.0mm、空气压力为0.3Mpa的重力式喷枪将导电漆均匀涂覆在塑胶产品模芯上；
3）电沉积：将喷完导电漆的塑胶产品模芯两端连接导线，放置于溶液中，电沉积48h，待镍镀层厚度为10mm即可取出，所述溶液中包含：
浓度为300~500g/L氨基磺酸镍、浓度为10~15g/L氯化镍、浓度为30~40g/L硼酸、浓度为7.5g/L奈三磺酸钠、浓度为1~2g/L十二烷基硫酸钠
溶液pH：3.5~4.5、温度为50~60℃、电流密度：10~30A/㎡；
4）脱模：加热融化将塑胶产品模芯从镍镀层上剥离；
5）喷砂处理：针对脱掉塑胶产品的镍镀层外表面进行喷砂处理；
6）粗修：除去镍镀层外表面周围的喷砂飞边和喷砂积瘤，利用长为130mm，直径为1mm的多面齿线锯条，按照塑胶产品尺寸大小锯开砂边，并预留喷涂区边缘0.2mm宽度的余量砂边；
7）精修：使用双纹微型中齿锉刀对步骤6）工序中镍镀层的预留喷涂区边缘0.2mm宽度的余量进行精修，打磨光滑，去除毛刺；
8）组装：将直径为10mm的圆钢片按照塑料产品非喷涂区焊接成长方形或圆形或塑料产品实际非喷涂区形状的框架，将精修后的镍镀层扣在产品非喷涂区上，完成对位后，使用锡焊粘接圆钢片和镍镀层为一体，即得到镍金属遮蔽工装产品；
9）检验：对镍金属遮蔽工装产品安装完塑料产品后的样品进行试喷，检测是否存在油漆从圆钢片露底或还存在其他飞边。
2.根据权利要求书1所述的一种高强度高韧性镍金属遮蔽工装制备方法，其特征在于：所述喷砂处理采用具有分筛装置的喷砂机对喷涂部位进行喷砂处理：喷砂磨料选用24#白刚玉砂，喷砂压力为0.2～0.6MPa，喷砂机距离喷涂部位为100～300mm，压力方向与基体表面不垂直,喷砂后用洁净干燥的压缩空气将粘附在工件表面的碎砂及浮灰吹净。
3.根据权利要求书1所述的一种高强度高韧性镍金属遮蔽工装制备方法，其特征在于：所述步骤4）脱模中加热融化的温度控制在120～140℃。
4.根据权利要求书1所述的一种高强度高韧性镍金属遮蔽工装制备方法，其特征在于：所述导电漆为含有铜和银复合微粒、型号为D609的导电漆，所述稀释剂为乙酸乙酯。
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