[发明专利]铝合金轮胎模具的复合表面处理方法

说明书

技术领域

本发明提供一种铝合金轮胎模具的复合表面处理方法，属于表面工程技术领域。

背景技术

近年来，随着汽车制造行业的迅速崛起，轮胎模具制造业面临着前所未有的发展机遇，铝制轮胎模具也得到了广泛的应用。但单一铝制轮胎模具的表面性能，诸如硬度、耐磨性、抗氧化性能达不到应用的要求。因此，常采用表面改性技术来提高铝制轮胎模具的机械性能和使用寿命。

目前，铝制轮胎模具表面处理技术主要有阳极氧化、硬质阳极氧化以及一些其他的涂装膜层。对于铝制轮胎模具的阳极氧化，虽然在表面形成一层氧化膜，该氧化膜在一定程度上提高了铝制轮胎模具的机械性能，但所制备的氧化膜层较薄，与基体的结合力较小，表面硬度一般在300HV左右，只能在很短的时间内对铝制轮胎模具起保护作用；而硬质阳极氧化制备的氧化膜层较普通阳极氧化膜层的硬度有了一定提高，可达450HV，但其工艺要求较为严格，一般电解液的温度须控制在5℃以下。无论普通阳极氧化还是硬质阳极氧化，所用电解液均为酸性电解液，对环境都有一定的污染危害；对铝制轮胎模具的涂装涂层，一般为有机树脂涂层，其需要较高的固化温度，可能会引起轮胎模具的变形，该方法很少应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述工艺方法的缺陷，在增强模具表面强度和抗腐蚀能力的同时，能降低表面的粘黏性，以便于脱模方便的铝合金轮胎模具的复合表面处理方法。其技术方案为：

一种铝合金轮胎模具的复合表面处理方法，其特征在于采用以下步骤：1)配制碱性电解液，2)对轮胎模具进行微弧氧化，3)封孔。

所述的铝合金轮胎模具的复合表面处理方法，步骤1)中，碱性电解液的PH值为8～12，电解液中硅酸钠的浓度为6g/L～10g/L，六偏磷酸钠的浓度为25g/L～35g/L，氢氧化钠的浓度为0.8g/L～1.5g/L，钨酸钠的浓度为6g/L～10g/L，硝酸镧的浓度为0.5g/L～0.6g/L，过氧化氢的浓度为0.4g/L～1g/L，其余为去离子水。

所述的铝合金轮胎模具的复合表面处理方法，步骤2)中，先将铝合金轮胎模具不需要处理部分用耐高压胶带覆盖，然后浸入到步骤1)配制的碱性电解液中，电解液温度控制在30～45℃的范围；模具作阳极，不锈钢作阴极，施加电压，电压峰值高达500～600V，电流密度为5A/dm²～15A/dm²，脉冲频率为500HZ～1000HZ，占空比8％～20％，处理时间为45～60min，在铝合金轮胎模具表面即生成一层厚度为20～30μm的陶瓷膜。

所述的铝合金轮胎模具的复合表面处理方法，步骤3)中，封孔所用涂料的重量组分为：聚氨酯树脂100份，聚乙烯蜡和聚四氟乙烯的化合物22～49份，丙酮132～175份，二甲苯60～90份，环乙酮35～48份，助剂5～20份，其中助剂采用三氧化二锑、三聚氰胺、三聚氰胺酯络化合物中的一种或两种的任意组成；封孔采用浸渍-提拉法，将微弧氧化后的轮胎模具浸入上述涂料中，浸渍30s～75s后均匀提拉取出，晾干。

本发明与现有技术相比，其优点在于：

1、采用微弧氧化技术对铝制轮胎模具工作型腔面进行氧化处理，形成一层具有双层类陶瓷结构的三氧化铝膜层：外层为疏松层，存在较多的孔洞和微裂纹，内层为致密层，该膜层硬度可高达1100HV～1800HV，甚至达到3000HV，同时与基体结合力大；

2、封孔所用涂料采用常温固化不粘涂料，通过浸渍-提拉法对微弧氧化后的轮胎模具进行封孔，在保证微弧氧化膜层性能不受影响的前提下，通过封孔在表面形成一层很薄的不粘性涂层，提高了模具表面的光洁度和防粘性能，有利于轮胎模具在使用过程进行脱模。

附图说明

图1是本发明实施例微弧氧化后的表面形貌图；

图2是本发明实施例封孔后的表面形貌图。

具体实施方法

下面结合实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1：

配制碱性电解液：碱性电解液的PH值为8，电解液中硅酸钠的浓度为6g/L，六偏磷酸钠的浓度为25g/L，氢氧化钠的浓度为0.8g/L，钨酸钠的浓度为6g/L，硝酸镧的浓度为0.5g/L，过氧化氢的浓度为0.4g/L，其余为去离子水。