镁合金的表面处理课件.ppt

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 ﹐而于实际应用上 Polyvinyl Butyral 及 Epichlorohydrin-bisphenol 树 脂可提供镁底漆有效之涂层。底漆层之烘干硬化可改善耐碱性及附着性。 许多传统底漆均可用于镁合金﹐但其磷酸含量须降低 75% 以阻止气泡发生。 用于其它金属之传统底漆层可能不适用于镁﹐欲使用须经适当测试 ﹐最好在实际之操作条件下测试﹐以证明其适用性。大部分用于镁合金之 32 底漆对钢和铝之附着性亦佳 面漆层﹕ 面漆层考虑之原则﹕ (1) 与底漆层之兼容性。 (2) 操作条件与表面处理设备适用性能之配合。 (3) 暴露在操作条件下时﹐能提供所需之保护。 成功应用于镁面漆涂层系统包括醇酸树脂﹑环氧树脂﹑环氧—聚 酯树脂﹑压克力及 PU 被覆物。镁面漆涂层可利用静电被覆法﹐特别是使 用环氧树脂或环氧—聚酯粉末时。它们可成功的应用于铬酸及磷酸化成 处理﹐除可提供良好之耐蚀性﹐也可提供一高韧性﹑耐冲击被覆层。 电着涂装 (Electrophoretic Painting) 亦可使用于镁合金。较早 是利用阳极电泳将底漆或单层面漆喷涂于镁合金零件上﹐零件可浸渍到 稀释水溶解树脂桶槽中作为阳极﹐于 70-300V 电压下通电﹐进行底漆及面 漆之喷涂。后来发展出阴极电泳。阳极电泳和阴极电泳均可提供传统涂 装方式所不易达成的连续且厚度均匀之涂层﹐但阴极电泳更可钝化镁合 金加强耐腐蚀性。阴极电泳比传统喷涂系统对深孔及复杂表面零件之喷 涂可得更均匀效果﹐但无法解决潜在之电解腐蚀问题。且由于涂层甚薄 ﹐用于过度表面粗糙﹐粉状被覆物及含助熔剂及铁硅有害污染物之镁压 33 铸件可能提早破坏﹐阴极电镀被覆物用于高质量铸件可得极佳性能。 表面封孔 ﹕ 镁合金喷底漆及面漆前使用热固性环氧树脂封孔﹐可改善阳极氧化 及铬酸盐化成处理之耐蚀性﹐这对压铸件或不同金属镶入物成组件结合 时特别有效。 Ciba Geigy 生产之 Araldite 985E 及 597 树脂可做良好之封 孔剂﹐这 2 种环氧树脂经混合﹐再利用 6% 之 Diacet-one Alcohol 及 34%Toluene 及 10%Ethylacetate 调薄到低黏度﹐其处理如下﹕ (1) 零件加到 200- 220℃保持 30 分钟﹐使表面处理水分自内孔层排除。 (2) 零件冷却到 60 ℃﹐立即用 Araldite 树脂浸渍或喷涂。 (3) 经 30 分钟空气干燥后﹐再于 200-220 ℃加热硬化 15-20 分钟。为得 到最佳性能﹐铬酸盐层可经一次或二次兼容性被覆物。 34 喷漆处理之烘干硬化 ﹕ 镁合金喷涂表面处理物之烘干硬化可于烘箱中或用红外线灯 进行。进行时应考虑烘干硬化温度及时间对镁合金机械性质之影响 ﹐一般烘干温度勿超过 350 ℉﹐若有些表面处理需更高温度烘干硬 化﹑进行前须检验其对机械特性之影响。镁铸件喷涂表面处理于烘 干硬化时会出现如针孔﹑气泡﹑鱼眼等缺陷﹐可能损及外表及降低 喷涂被覆物之防蚀效果。这些缺陷都是由于气体从铸件表面的孔冒 出﹐可能是压铸件的问题﹐也可能是化学处理不当造成的问题。运 用下列措施可能会有所改善﹕ (1) 于硬化温度预热压铸件。 (2) 预热温度未降时喷涂铸件。 (3) 降低喷涂硬化温度。 (4) 改善硬化过程﹐自低温硬化及高温表面处理。 35 镁合金表面处理之安全操作 镁合金表面处理之安全操作需求与其它金属表面处理操作之需求无 甚大差异﹐镁合金表面处理操作潜在之毒害物与金属处理使用之化学药 剂与溶液有关﹐也与处理桶槽产生之烟尘及长期浸渍造成之错误有关。 化学品之安全处理﹕ 镁合金表面处理使用之许多药剂与溶液非常具刺激性﹐对身体组织 皆具腐蚀性﹐于处理过程中﹐自药品供应之装卸到储存﹐混合﹑配制及 实际使用皆经产谨慎小心。特殊处理方法随化学药剂有所不同﹐一般原 则乃尽可能勿碰触眼睛及皮肤。 个别之安全指引如下﹕ 1. 眼睛保护﹕于进行化学实验工作时戴上安全护目镜﹐若任何化学