11-专题-镁合金的表面处理.ppt

镁合金的表面处理 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。 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。 镁合金表面处理及其功能 镁合金表面处理及其功能 镁合金之表面预处理 镁合金之机械清洗法（7种技术） 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。 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。 镁合金抛光与擦光步骤 化学清洗 镁合金表面处理除改变金属表面之耐腐蚀性﹐也可 提供装饰性之外观 ﹐利用硝酸铁﹐醋酸﹐硝酸盐或磷酸 清洗皆可达到目的。 硝酸铁酸洗会在表面形成氧化铬膜﹐使表面钝化而 增强其耐腐蚀性。醋酸-硝酸盐及磷酸酸洗可作为一种螫 合剂﹐自镁合金表面有效去除其它金属杂质﹐阻止局部 电流腐蚀。下表为镁合金之酸洗处理法。 镁合金之电镀表面处理 镁合金之无电镀镍处理过程 镁合金之阳极氧化处理 鎂合金之陽極氧化處理 镁合金之喷漆与涂装表面处理 镁合金表面处理之安全操作 涂装之目的乃给予美观与被涂物金属之保护﹐自耐腐蚀性观点看来﹐于涂装前处理上﹐如何 使表面钝化极为重要﹐以遮盖方法防蚀处理﹐为强化透水率﹑透气性﹑附着力﹑膜厚﹑需选择良好树脂很重要。就美观观点来看﹐被涂物表面须平整﹐涂装前之表面调整(机械研磨﹑化学抛光)﹐成型时表面的细度极小化(热水皱纹﹐热水流痕﹐铸件之表面粗糙度)尽可能地作成平滑表面极其重要。作为塑料对与表面平滑之方法包括﹕ 1.为附与表面流动性﹐调整表面张力。 2.依据素材状态有必要利用研磨剂。 3.针孔﹑孔穴与表面凹凸不同﹐为铸件内部缺陷﹐要和表面调整所不同之技朮角度来处理。 镁合金零件之喷漆涂装表面处理与其它金属类似﹐必须有一良好之喷漆底层﹐镁喷漆前应有适当机械与化学处理之清洁表面。 底漆层﹕ 镁成功之喷漆表面处理与选择理想之底层漆关系甚大﹐镁喷漆附着性之品质深受镁金属形成自我保护层之碱性所影响。若这层碱性保护不是太厚或太陈旧﹐可提供良好之机械附着性。于干燥环境下﹐喷漆对碱性层有良好之附着性﹐并可维持适当之寿命。当长期暴露在严苛腐蚀条件下﹐在镁零件使用对碱性敏感的喷漆涂层之剥落及全部破坏。短期或 间歇性的暴露在相同严苛环境﹐剥落不甚明显﹐因为碱性碳酸镁于金属镁上形成﹐碳酸镁层易脱水形成复杂胶结结构﹐可耐腐蚀环境下之湿气。乙烯基﹐环氧树脂﹐醇酸树脂及硝化纤维﹐聚酯类之耐碱性键结底漆层可加以使用﹐而于实际应