CZ305721B6 - Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu - Google Patents
Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ305721B6 CZ305721B6 CZ2014-778A CZ2014778A CZ305721B6 CZ 305721 B6 CZ305721 B6 CZ 305721B6 CZ 2014778 A CZ2014778 A CZ 2014778A CZ 305721 B6 CZ305721 B6 CZ 305721B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- temperature
- coating
- bath
- minutes
- range
- Prior art date
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
- 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
- C23C22/05—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 using aqueous solutions
- C23C22/06—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
-
- 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
- C23C22/05—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 using aqueous solutions
- C23C22/06—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/34—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
-
- 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
- C23C22/05—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 using aqueous solutions
- C23C22/06—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/48—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
- C23C22/56—Treatment of aluminium or alloys based thereon
-
- 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
-
- 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
- C23C22/82—After-treatment
-
- 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
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu povlakování kovových forem ze slitin typu Al – Mg a Al – Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu, při kterém se forma odmastí a odmoří v lázni (1) s pH 11,0 až 12,5 při teplotě 50 až 70 .degree.C po dobu 1 až 2 min, následuje oplach (2) v demineralizované vodě při teplotě 20 až 30 .degree.C, načež se ponoří do metalické lázně (3) s pH 4,8 až 5,2 o teplotě 25 až 30 .degree.C po dobu 2 až 3 min následuje další oplach (4) v demineralizované vodě o teplotě 20 až 30 .degree.C, sušení (5) při teplotě 110 až 115 .degree.C po dobu 20 až 25 min, a nanesení finálního povlaku v lázni (6) s pH 7,5 až 8,5 při teplotě 60 až 65 .degree.C po dobu 15 až 16 min, který se vypálí při teplotě 100 až 105 .degree.C po dobu 30 až 40 min.
Description
(57) Anotace:
Vynález se týká způsobu povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu, při kterém se forma odmastí a odmoří v lázni (1) s pH 11,0 až 12,5 při teplotě 50 až 70 °C po dobu 1 až 2 min, následuje oplach (2) v demineralizované vodě při teplotě 20 až 30 °C, načež se ponoří do metalické lázně (3) s pH 4,8 až 5,2 o teplotě 25 až 30 °C po dobu 2 až 3 min následuje další oplach (4) v demineralizované vodě o teplotě 20 až 30 °C, sušení (5) při teplotě 110 až 115 °C po dobu 20 až 25 min, a nanesení finálního povlaku v lázni (6) s pH 7,5 až 8,5 při teplotě 60 až 65 °C po dobu 15 až 16 min, ktetý se vypálí při teplotě 100 až 105 °C po dobu 30 až 40 min.
Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a AI - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu
Oblast techniky
Vynález se týká technologických postupů povlakování kovových forem ze slitin typů Al - Mg a AI - Si, zejména pro výrobu pneumatik. Vynález umožňuje vytvoření povlaku na kovových formách na bázi hliníku, s cílem dosažení většího počtů výrobních cyklů mezi jednotlivými opera10 cemi čištění v technologii výroby pneumatik.
Dosavadní stav techniky
V současné době se pro výrobu kovových forem, které jsou určeny pro výrobu pneumatik, používají materiály na bázi hliníku. Kovová forma je složena z určitého počtu segmentů, obvykle 8 až 36, podle rozměrů vyráběné pneumatiky. Povrch kovových forem není upraven žádnou z technologií povrchových úprav.
Dosavadní způsob výroby kovových forem spočíval v nízkotlakém odlití segmentů kovové formy nízkotlakým litím a následným obráběním fúnkčních ploch pomocí frézování, soustružení, vrtání, pro dosažení požadované jakosti povrchu a rozměrové přesnosti. Kovová forma slouží k výrobě pneumatik, které se vyrábějí vulkanizace směsi organických látek za vyšších teplot, tj. 150 až 170 °C. Obvyklý počet cyklů od nasazení kovové formy do výroby je cca 2500 až 2700 vyrobe25 ných pneumatik bez nutnosti čištění její pracovních ploch.
Po určitém počtu cyklů, tj. vyrobených pneumatik, je nutno provést čištění jednotlivých segmentů kovové formy. Čištění se provádí ručně pomocí ocelových nebo brousicích kartáčů, nebo pokrytím pracovních ploch vrstvou suchého ledu s následným mechanickým čištěním. Dalším způ30 sobem čištění je otryskávání funkčních ploch kovové formy jemným pískem - pískováním.
Nakolik je sortiment jednotlivých typů pneumatik velmi široký z hlediska rozměrů a designu, nelze obecně uvažovat o konkrétní délce doby nutné k čištění. Odstávka z důvodu čištění zařízení, kterého kovová forma je nezbytnou součástí, trvá v řádu několika dnů. V této době se daný 35 typ pneumatik nevyrábí, což má vliv na produktivitu výroby.
Prodejní cena kovové formy v závislosti na požadovaném typu pneumatiky je řádově od statisíců až do několika milionů korun. Každé čištění způsobuje opotřebování funkčních ploch kovové formy, vlivem kterého dochází ke snížení její životnosti.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nevýhody používání kovových forem ze slitin typu Al - Mg a AI - Si v technolo45 gii výroby pneumatik lze do značné míry eliminovat jejich povlakováním způsobem dle tohoto vynálezu.
Tento vynález zavádí do technologie výroby kovových forem uvedených typů slitin operaci povrchové úpravy ploch povlakováním. Povlak na povrchu kovové formy, který je tvořený nánose vrstvami, má vliv na zvýšení počtu cyklů o 200 až 400 % od nasazení po její čištění. Tento údaj byl zjištěn odzkoušením povlakovaných kovových forem v provozních podmínkách při výrobě pneumatik, které byly určeny k použití jak v letním, tak zimním období. Zvýšení počtů cyklů bylo zaznamenáno při aplikaci povlakování nejenom na nových kovových formách, ale i u těch, které byly již nasazeny v provozu výroby pneumatik a původně nebyly opatřeny povlakem. U . i.
těchto použitých forem se zvýšil počet cyklů, tj. vyrobených pneumatik, o cca 20 % oproti formám, u kterých nebyl povlak aplikován.
Podstatou vynálezu jsou technologické postupy vytvoření povlaku z nanovrstev na plochách jed5 notlivých segmentů kovové formy ze slitin typu Al - Mg a Al - Si jak u forem nových, tak i u forem použitých. Povlak je vytvořen následujícím technologickým postupem. Odmaštění segmentu kovové formy v lázni s pH 11,0 až 12,5; moření při teplotě 50 až 70 °C po dobu 1 až 2 min; opláchnutí v demineralizované vodě při teplotě 20 až 30 °C; ponoření do metalické lázně s pH 4,8 až 5,2 o teplotě 25 až 30 °C po dobu 2 až 3 min; opláchnutí v demineralizované vodě o ίο teplotě 20 až 30 °C; osušení při teplotě 110 až 115 °C po dobu 20 až 25 min; nanesení finálního povlaku s pH 7,5 až 8,5 při teplotě 60 až 65 °C po dobu 15 až 16 min; vypálení povlaku při teplotě 100 až 105 °C po dobu 30 až 40 min.
Tvorba povlaku u kovových forem na bázi hliníku s popisem jednotlivých etap technologického 15 postupu a uvedením parametrů je na obr. 1. Roztoky jednotlivých lázní jsou vytvořeny pomocí přípravků, kterých výroba není předmětem tohoto vynálezu.
Přípravek PÍ
Alkalický přípravek k odmašťování na vodné bázi s obsahem 30 až 50 % hydroxidu sodného a do 5 % tetranatrium-ethylendiamintetraacetátu. Je to kapalina žluté barvy se slabým zápachem o hustotě cca 1400 kg.m3 a pH 14.
Přípravek P2
Tekutá kombinace tenzidů na vodné bázi s obsahem aminů do 10 %. Je to kapalina žluté barvy s charakteristickým zápachem o hustotě cca 1000 kg.m3 a pH cca 9, která je s vodou mísitelná. Přípravekje určený ke zlepšení odmaštění v alkalických lázních.
Přípravek P3
Přípravekje tekutý vysoce účinný zirkonový pasivační prostředek, kteiý je určený pro vytváření nanomolekulámích povrchů chránících různé kovové povrchy před korozí. Obsahuje do 0,5 % kyselinu hexafluorozirkoničitou. Je to bezbarvá lehce kalná kapalina se slabým zápachem o hus35 totě cca 1000 kg.m3 a pH 1 až 2.
Přípravek P4
Polytetrafluorethylenová disperze na vodné bázi rozptýlitelná ve vodě s obsahem do 5 % neiono40 genní povrchově aktivní látky. Je to kapalina bílé barvy se slabým zápachem po amoniaku o hustotě cca 1500 kg.m3, pH 9 až 10 a teplotou varu 100 °C, která obsahuje 4,5 až 6,5 g/1 pevných částic. Je to přípravek pro ošetření povrchu hliníku po anodické oxidaci.
Přípravek P5 - A
Přípravek na vodné bázi s obsahem do 10 % kyseliny dusičné. Je to bezbarvá kapalina se specifickým zápachem o hustotě cca 1000 kg.m“3 a pH 1, která je mísitelná s vodou. Přípravekje určený ke korekci hodnoty pH roztoku lázně.
Přípravek P5 - B
Přípravek na vodné bázi s obsahem do 10 % hydrogenuhličitanu a do 10 % amoniumkarbamátu. Je to bezbarvá kapalina se specifickým zápachem o hustotě cca 1000 kg.m3 a pH 8 až 9, která je mísitelná s vodou. Přípravekje určený ke korekci hodnoty pH roztoku lázně.
Ve výhodném provedení je odmašťovací lázeň tvořena přípravkem Pl, přípravkem P2 a demineralizovanou vodou.
Metalická lázeň je tvořena přípravkem P3, přídavkem P5 - A pro zvýšení pH lázně, nebo přípravkem P5 - B pro snížení pH lázně, a demineralizovanou vodou.
Finální povlak je vytvořen přípravkem P4 + demineralizovanou vodou.
Povlak podle tohoto vynálezu zamezuje znečišťování kovových forem při jejich použití v technologii výroby pneumatik, prodlužuje počet výrobních cyklů mezi jednotlivými procesy čištění, zvyšuje celkovou produktivitu práce a prodlužuje životnost forem.
Nová technologie chemického povlakování umožňuje vznik ochranných nanovrstev. Povlak je tvořen dvěma vrstvami, a to základním metalikem a tepelně zpracovaným teflonem. Povrch kovové formy vyžaduje přípravu jeho jakosti a chemické čištění. Dosažený povlak dosahuje tloušťku 20 až 25 gm a jeho identifikace, jak kvalitativní, tak i kvantitativní (hloubka povlaku), byla zkoumána na elektronovém rastrovacím mikroskopu.
Součástí výzkumu bylo testování uvedené technologie v provozních podmínkách na slitině Typů Al - Mg a Al - Si. Pro odzkoušení bylo povlakováno několik segmentů kovových forem určených pro sériovou výrobu pneumatik, jak pro letní, tak pro zimní období. Výsledkem bylo zjištění, že formy s povlakem, které byly nasazeny ve výrobním procesu, vykázaly v průměru o 200 až 400 % více vyrobených pneumatik než formy bez povlakování.
Objasnění výkresu
Příkladný způsob povlakování kokil pro výrobu pneumatik podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsán na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiložených výkresů, kde je na obr. 1 je celkové schéma tvorby povlaku na kovových formách na bázi hliníku s popisem jednotlivých specifikací technologických parametrů. Na obr .2 je detail segmentu kovové formy pro povlakování.
Příklady uskutečnění vynálezu
Technologický postup vytvoření povlaku na kovových formách pro výrobu pneumatik ze slitin typů Al - Mg a Al - Si spočívá v tom, že jednotlivé segmenty formy se odmastí v lázni 1 s pH 11,0 až 12,5 a odmoří při teplotě 50 až 70 °C po dobu 2 až 3 min. Následuje oplach 2 segmentu v demineralizované vodě při teplotě 20 až 30 °C, potom se ponoří do metalické lázně 3 s pH 4,8 až 5,2 o teplotě 25 až 30 °C po dobu 2 až 3 min a následuje další oplach 4 v demineralizované vodě o teplotě 20 až 30 °C. Následuje sušení 5 při teplotě 110 až 115 °C po dobu 20 až 25 min, nanesení finálního povlaku v další lázni 6 s pH 7,5 až 8,5 při teplotě 60 až 65 °C po dobu 15 až 16 min a vypálení povlaku v peci 7 při teplotě 100 až 105 °C po dobu 30 až 40 min.
Odmašťovací lázeň 1 je tvořena přípravkem Pl, přípravkem P5 - A nebo přípravkem P5 - B v demineralizované vodě.
Finální povlak v další lázni 6 je tvořen přípravkem P4 v demineralizované vodě.
Kovové formy na bázi hliníku pro výrobu pneumatik s povlakem, který byl vytvořen dle technologických postupů TP 1 a TP2, byly použity ve výrobních podnicích mimo území České republiky.
O
| Technologický postup TP1 Pro odzkoušení ve výrobě pneumatik byly vyrobeny jednotlivé segmenty kovových forem ze slitin typů Al - Mg a Al - Si. Vytvoření povlaku na segmentech bylo provedeno následujícím | |
| 5 | technologickým postupem, který se skládal ze dvou etap. 1. etapa technologického postupu TP1 |
| 10 | Vznik metalika 1. Odmašťování a moření Složení lázně: 15 g/1 Pl + 3 g/1 P2 + demineralizovaná voda Teplota: 50 až 55 °C |
| 15 | pH: 11,0 až 12,5 Čas: 2 až 3 min Poznámka: Obsah hliníku v lázni musí být pod 10 g/1. 2. Oplach |
| 20 | Složení lázně: demineralizovaná voda Teplota: 20 až 30 °C Čas: krátce. |
| 25 | 3. Povlakování Složení lázně: 40 g/1 P3 + demineralizovaná voda Teplota: 25 až 30 °C pH: 4,8 až 5,2 |
| 30 | Čas: 1 až 2 min Poznámka: pH lázně nesmí překročit hodnotu 5,2. V případě potřeby úpravy pH nutno použít P5 - A - zvýšení pH, nebo P5 - B - snížení pH. |
| 35 | 4. Oplach Složení lázně: demineralizovaná voda Teplota: 20 až 30 °C |
| 40 | Čas: krátce. 5. Sušení |
| í | Zařízení: sušicí pec BINDER |
| 45 | Teplota: 110ažll5°C Čas: 20 až 25 min 2. etapa technologického postupu TP1 |
| 50 | Finalizace povlaku Po ukončení etapy vzniku metalika a ochlazení segmentu kovové formy na teplotu cca 60 °C následuje etapa k dosažení finální vrstvy povlaku pomocí přípravku P4. |
1. Finalizace
| Složení lázně: | 10 až 12 g/1 P4 + demineralizovaná voda |
| Teplota: | 60 až 65 °C |
| pH: Čas: | 7,5 až 8,5 15 až 16 min |
2. Vypalování
| Teplota: | 100 °C |
| Čas: | 30 až 40 min |
| Poznámka: | Pec musí být vyhřátá na požadovanou teplotu. Materiál se před sušením neoplachuje. |
Při manipulaci se segmenty nesmí tyto přijít do kontaktu s nechráněnýma rukama z důvodu znečištění povrchu, proto je potřeba důsledně používat ochranné rukavice.
Na obr. 2 je detail segmentu kovové formy pro povlakování.
Technologický postup TP2
Zkoušené segmenty kovových forem byly vyrobeny ze slitin typů Al - Mg a Al - Si a již delší dobu byly nasazeny do výroby pneumatik. Jejich povrch nebyl povlakován a jevil značné opotřebení. Segmenty byly lokálně očištěny a v poškozených a znečištěných místech upraveny zaškrábáním. Vytvoření povlaku na segmentech bylo provedeno následujícím technologickým postupem.
1. etapa technologického postupu TP2
Vznik metalika
1. Odmašťování a moření
| Složení lázně: | 30 g/1 PÍ + 6 g/1 P2 + demineralizovaná voda |
| Teplota: | 60 až 70 °C |
| pH: Čas: Poznámka: | 11,0 až 12,5 1 až 2 min Obsah hliníku v lázni musí být pod 10 g/1. |
2. Oplach
| Složení lázně: | demineralizovaná voda |
| Teplota: Čas: | 20 až 30 °C krátce |
3. Povlakování
| Složení lázně: | 40 g/1 P3 + demineralizovaná voda |
| Teplota: | 25 až 30 °C |
| pH: | 4,8 až 5,2 min |
| Cas: | 2 až 3 min |
| Poznámka: | pH lázně nesmí překročit hodnotu 5.2. |
V případě potřeby úpravy pH nutno použít P5 - A - zvýšení pH, nebo P5 - B - snížení pH.
4. Oplach
Složení lázně: demineralizovaná voda
Teplota: 60 až 70 °C
Čas: krátce
5. Sušení
Zařízení: sušicí pec BINDER
Teplota: 110 až 115 °C
Čas: 20 až 25 min
2. etapa technologického postupu TP2
Finalizace povlaku
Po ukončení etapy vzniku metalika a ochlazení segmentu kovoformy na cca 60 °C následuje etapa k dosažení finální vrstvy povlaku pomocí přípravku P4.
1. Finalizace
| Složení lázně: Teplota: pH: Čas: | 10 až 12 g/1 P4 + demineralizovaná voda 60 až 65 °C 7,5 až 8,5 min 15 až 16 min |
| 2. Vpalování | |
| Teplota: Čas: Poznámka: | 100 °C 30 až 40 min Pec musí být vyhřátá na požadovanou teplotu. Materiál se před sušením neoplachuje. |
Při manipulaci se segmenty nesmí tyto přijít do kontaktu s nechráněnýma rukama z důvodu znečištění povrchu, proto je potřeba důsledně používat ochranné rukavice v průběhu obou etap povlakování.
Experimentální měření získaného povlaku pomocí elektronového rastrovacího mikroskopu a EDS analýz.
Měření tloušťky hotového povlaku se realizovalo na elektronovém rastrovacím mikroskopu s pomocí EDS analýzy. V první části analýz byly provedeny bodové a plošné analýzy v oblasti povlaku pro přesnější analýzu identifikace a přítomnosti prvků v povlaku na základě znalosti o použitých povlakovacích látkách. Výsledky analýz potvrzují přítomnost hlavně uhlíku, fluoru, kyslíku, křemíku a zirkonu v ochranném povlaku. Následně pak byla provedena lineární analýza od povrchu do základního materiálu, která sledovala koncentraci uvedených prvků v závislosti na vzdálenosti od povrchu segmentu. Bylo realizováno vícero měření, které potvrdily, že tloušťka vrstvy se pohybuje v rozmezí 22 až 25 pm.
1. Chemické složení povlaku - bodová analýza
| Element Series | unn. [wt.%] | C norm. [wt.%] | C Atom. [at.%] | C Error (3 Sigma) [wt.%] |
| Aluminium K-series | 80.46 | 68.74 | 53.60 | 12.21 |
| Carbon K-series | 19.05 | 16.27 | 28.51 | 14.91 |
| Oxygen K-series | 11.92 | 10.18 | 13.39 | 7.86 |
| Magnesium K-series | 2.83 | 2.42 | 2.09 | 0.62 |
| Silicon K-series | 0.78 | 0.66 | 0.50 | 0.26 |
| Fluorine K-series | 2.02 | 1.72 | 1.91 | 2.01 |
| Total: | 117.06 | 100.00 | 100.00 | |
| V oblasti povlaku byly identifikovány následující prvky z použitých chemikálií: C (uhlík) v množství 16,27 %, O (kyslík) 10,18 %, Si (křemík) 0,66 % a F (fluor) 1,72 %. Vysoký obsah Al (hliníku) a Mg (hořčíku) je ze základního materiálu slitin typů Al - Mg a Al-Si. | ||||
| 2. Chemické složení povlaku - plošná analýza | ||||
| Element Series | unn. | C norm. | C Atom. | C Error (3 Sigma) |
| (wt.%] | [wt.%] | [at.%] | [wt.%] | |
| Aluminium K-series | 74.29 | 63.20 | 47.63 | 11.28 |
| Carbon K-series | 21.24 | 18.06 | 30.58 | 15.93 |
| Oxygen K-series | 15.13 | 12.87 | 16.36 | 9.35 |
| Magnesium K-series | 2.87 | 2.44 | 2.04 | 0.63 |
| Fluorine K-series | 3.09 | 2.63 | 2.81 | 2.71 |
| Silicon K-series | 0.94 | 0.80 | 0.58 | 0.28 |
| Total: | 117.55 | 100.00 | 100.00 |
V oblasti povlaku byly identifikovány prvky z použitých chemikálií, a to:
C (uhlík) v množství 18,06 %, O (kyslík) 12,87 %, Si (křemík) 0,80 % a F (fluor) 2,63 %.
Vysoký obsah Al (hliníku) a Mg (hořčíku) je ze základního materiálu slitin typů Al - Mg a Al - Sí.
Průmyslová využitelnost
Způsob vytvoření povlaku na kovových formách ze slitin typů Al - Mg a AI - Si podle tohoto vynálezu nalezne uplatnění především u forem určených pro výrobu pneumatik motorových vozidel.
Claims (4)
1. Způsob povlakování kovových forem ze slitin typů Al - Mg a AI - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu, vyznačující se tím, že forma se odmastí a odmoří v lázni (1) s pH 11,0 až 12,5 při teplotě 50 až 70 °C po dobu 1 až 2 min, následuje oplach (2) v demineralizované vodě při teplotě 20 až 30 °C, načež se ponoří do metalické lázně (3) s pH 4,8 až 5,2 o teplotě 25 až 30 °C, sušení po dobu 2 až 3 min, následuje další oplach (4) v demineralizované vodě o teplotě 20 až 30 °C, sušení (5) při teplotě 110 až 115 °C po dobu 20 až 25 min a nanesení finálního povlaku v lázni (6) s pH 7,5 až 8,5 při teplotě 60 až 65 °C po dobu 15 až 16 min, který se vypálí při teplotě 100 až 105 °C po dobu 30 až 40 min.
2. Způsob povlakování kovových forem podle nároku 1, vyznačující se tím, že odmašťovací a mořicí lázeň (1) obsahuje alkalický přípravek na vodné bázi s obsahem 30 až 50 % hydroxidu sodného a do 5 % tetranatrium-ethylendiamintetraacetátu a tekutou kombinaci tenzidů na vodné bázi s obsahem aminů do 10 % v demineralizované vodě.
3. Způsob povlakování kovových forem podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že metalická lázeň (3) je tekutý vysoce účinný zirkonový pasivační prostředek, který obsahuje do 0,5 % kyselinu hexafluorozirkoničitou, nebo přípravek na vodné bázi s obsahem do 10 % kyseliny dusičné nebo přípravek na vodné bázi s obsahem do 10 % hydrogenuhličitanu a do 10 % amonium-karbamátu v demineralizované vodě.
4. Způsob povlakování kovových forem podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že finální povlak je polytetrafluorethylenová disperze na vodné bázi rozptýlitelná ve vodě s obsahem do 5 % neionogenní povrchově aktivní látky v demineralizované vodě.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-778A CZ2014778A3 (cs) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu |
| RU2015148421A RU2638482C2 (ru) | 2014-11-11 | 2015-11-10 | Способ покрытия металлических форм из сплавов типа Al-Mg и Al-Si для производства автомобильных шин |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-778A CZ2014778A3 (cs) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ305721B6 true CZ305721B6 (cs) | 2016-02-17 |
| CZ2014778A3 CZ2014778A3 (cs) | 2016-02-17 |
Family
ID=55311065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-778A CZ2014778A3 (cs) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2014778A3 (cs) |
| RU (1) | RU2638482C2 (cs) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB935955A (cs) * | 1959-11-18 | |||
| DE4417500A1 (de) * | 1994-05-19 | 1995-11-23 | Aloys Dr Wuestefeld | Verfahren zur Herstellung oxidischer Schutzschichten auf Metalloberflächen, die Schutzschichten selbst und ihre Verwendung |
| CZ359896A3 (en) * | 1994-06-10 | 1997-06-11 | Commw Scient Ind Res Org | Conversion coating, process for making such conversion coating and a solution usable for the process |
| CZ143197A3 (en) * | 1994-11-11 | 1997-10-15 | Commw Scient Ind Res Org | Solution for making a conversion coating on a metallic surface and method of applying thereof to the metallic surface |
| WO1999046422A1 (en) * | 1998-03-12 | 1999-09-16 | Natural Coating Systems, Llc | Improved protective coatings for metals and other surfaces |
| US20050167005A1 (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-04 | Star Finishes, Inc. | Pretreatment of aluminum surfaces |
| CN101161861A (zh) * | 2007-11-22 | 2008-04-16 | 东北大学 | 一种用于处理铝合金的无铬钝化液及其使用方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006052919A1 (de) * | 2006-11-08 | 2008-05-15 | Henkel Kgaa | Zr-/Ti-haltige Phosphatierlösung zur Passivierung von Metallverbundoberflächen |
| DE102009044821B4 (de) * | 2009-12-08 | 2012-01-12 | NABU Oberflächentechnik GmbH | Behandlungslösung und Verfahren zur Beschichtung von Metalloberflächen |
| CN103789759B (zh) * | 2014-02-21 | 2016-08-24 | 上海溯扬工艺控制科技有限公司 | 一种铝合金喷涂前处理工艺 |
| CN103990589A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-20 | 肇庆鑫盈装饰材料有限公司 | 铝单板预辊涂新型生产线及工艺技术 |
-
2014
- 2014-11-11 CZ CZ2014-778A patent/CZ2014778A3/cs unknown
-
2015
- 2015-11-10 RU RU2015148421A patent/RU2638482C2/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB935955A (cs) * | 1959-11-18 | |||
| DE4417500A1 (de) * | 1994-05-19 | 1995-11-23 | Aloys Dr Wuestefeld | Verfahren zur Herstellung oxidischer Schutzschichten auf Metalloberflächen, die Schutzschichten selbst und ihre Verwendung |
| CZ359896A3 (en) * | 1994-06-10 | 1997-06-11 | Commw Scient Ind Res Org | Conversion coating, process for making such conversion coating and a solution usable for the process |
| CZ143197A3 (en) * | 1994-11-11 | 1997-10-15 | Commw Scient Ind Res Org | Solution for making a conversion coating on a metallic surface and method of applying thereof to the metallic surface |
| WO1999046422A1 (en) * | 1998-03-12 | 1999-09-16 | Natural Coating Systems, Llc | Improved protective coatings for metals and other surfaces |
| US20050167005A1 (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-04 | Star Finishes, Inc. | Pretreatment of aluminum surfaces |
| CN101161861A (zh) * | 2007-11-22 | 2008-04-16 | 东北大学 | 一种用于处理铝合金的无铬钝化液及其使用方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| (Povrchové úpravy hliníkových slitin, Jirí Petr, diplomová práce, https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=62767) 2013 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015148421A (ru) | 2017-05-11 |
| CZ2014778A3 (cs) | 2016-02-17 |
| RU2638482C2 (ru) | 2017-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20150057071A (ko) | 알루미늄 합금의 표면 처리방법 | |
| US8512484B2 (en) | Passivating means, surface treatment means, surface treatment spray means and method for treating metallic surfaces of work pieces or cast molds | |
| US3748172A (en) | Magnesium based coating for the sacrificial protection of metals | |
| CZ305721B6 (cs) | Způsob povlakování kovových forem ze slitin typu Al - Mg a Al - Si, zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu | |
| KR101523546B1 (ko) | 냉간압조용 소성가공 금속 재료의 비인피막 처리방법 | |
| Demisse et al. | Surface finishing and electroless nickel plating of additively manufactured (am) metal components | |
| CZ27910U1 (cs) | Zařízení pro povlakování kovových forem ze slitin typu AI - Mg a AI - Si zejména pro výrobu pneumatik motorových vozidel v automobilovém průmyslu | |
| US20110256318A1 (en) | Process for preparing and treating a substrate | |
| CZ308500B6 (cs) | Povlak forem z hliníkových slitin, pro vulkanizaci gum pro výrobu pneumatik, na bázi PTFE a způsob jeho výroby | |
| RU2631572C1 (ru) | Способ нанесения многослойного ионно-плазменного покрытия на поверхность гравюры штампа из жаропрочной стали | |
| KR100927297B1 (ko) | 금속체의 표면 처리 방법 및 금속 물품의 제조 방법 | |
| KR20140020305A (ko) | 냉각 순환 유로 또는 다른 구멍 또는 채널을 위한 코팅에 의한 음극 방식 | |
| US3728164A (en) | Method for forming a chemical coating on aluminum or aluminum alloy | |
| JP2012246512A (ja) | 陽極酸化皮膜の封孔処理方法 | |
| KR101637500B1 (ko) | 볼 스터드의 방청피막 도금 방법 | |
| US2438740A (en) | Method of protecting the surface of articles formed from a magnesium alloy | |
| JP4077275B2 (ja) | 金属体の表面処理方法および金属物品の製造方法 | |
| JP4261820B2 (ja) | 耐変色性に優れた酸性雨大気環境用チタンの製造方法 | |
| US20230256515A1 (en) | Method for processing a raw workpiece into a final workpiece | |
| KR102447942B1 (ko) | 다이캐스팅 제품에 대한 분체도장 방법 | |
| KR101539509B1 (ko) | 아연알루미늄 계열 열 확산 코팅방법 | |
| KR101532621B1 (ko) | 마그네슘합금 소재의 화성처리를 위한 산세방법 | |
| TW201708616A (zh) | 清洗方法 | |
| RU2241069C2 (ru) | Состав для фосфатирования металлических поверхностей | |
| RU2299268C1 (ru) | Способ фосфатирования поверхности титанового сплава |