用于保护铝合金部件的方法与流程

1.本发明涉及包含铝基合金的部件的保护，例如免受腐蚀。


背景技术：

2.铝基合金具有轻的优点。然而，它们可易受腐蚀。此外，已知通过进行例如部件的表面的化学转化，保护由铝基合金制成的部件免受腐蚀。
3.通常地，通过使部件与含有六价铬(或铬vi或cr vi)的浴液接触而进行这种化学转化处理。该浴液可以由溶液制成，例如像由汉高公司(henkel)的注册商标1200s通常指定的溶液。这种化学转化处理是铝基合金的铬酸盐处理，在此过程中，该合金在表面处转化，以便在其中沉淀出特别是氢氧化铝和铬酸铝。这种处理允许在部件的表面上产生涂层，该涂层增加了由铝基合金制成的部件的耐腐蚀性。此外，该涂层允许保持涂覆区域的导电性，并且允许通常还基于六价铬的有机涂料的容易和优质的附着。
4.此外，在所使用的方法中，在整个部件上进行化学转化。然后施加涂料，但是为了保持部件上的电连续性的区域，这些区域中的每个覆盖有抗蚀剂。该操作通常手动进行，例如通过将保护粘合剂施加到待被保持的无涂料的区域。
5.然而，在应用reach(“化学品注册、评估、授权和限制(registration，evaluation，authorizationand restriction of chemicals)”的缩写)条例中，六价铬的使用已被禁止。
6.因此需要开发新方法，该新方法允许免除使用六价铬，并且还简化该方法的步骤和/或降低生产成本，同时改进该方法的可靠性。


技术实现要素：

7.本发明旨在至少部分地克服这些缺点。
8.本发明涉及一种用于保护包含铝基合金的部件的方法，该方法包括以下步骤：
[0009]-通过阴离子电泳，在整个部件上沉积底漆层；
[0010]-聚合底漆层，以形成非导电的聚合的底漆层；
[0011]-通过激光束，激光清洗非导电的聚合的底漆层的区域，以形成未被涂漆的区域；
[0012]-未被涂漆的区域的三价铬化学转化，以形成导电保护层；
[0013]-干燥部件；
[0014]-在非导电的聚合的底漆层的至少一部分上，沉积最终的漆层；
[0015]-聚合最终的漆层。
[0016]
用于保护铝基合金的部件的方法允许获得处理的部件，该处理的部件被包括导电区域(已经经历化学转化的区域-导电保护层)和非导电区域(带有非导电的聚合的底漆层的区域)的涂层有效地保护，特别是免受腐蚀。特别地，根据标准nf en iso 9227：2017的要求，在分别地用于锻造和铸造合金，暴露于中性盐喷雾168和144小时之后，在由导电保护层保护的区域上，部件具有小于5个点蚀/dm2(平方分米)。在由非导电的聚合的底漆层和/或
聚合后的最终的漆层保护的区域上，根据标准en iso 9227：2017的要求，在暴露于中性盐喷雾超过3000小时之后，部件具有可接受的性能。要理解的是，非导电的聚合的底漆层不进行化学转化。非导电的聚合的底漆层不被化学转化步骤改变或改性。并且，相反地，非导电的聚合的底漆层不会污染化学转化浴液。因此，三价铬的化学转化步骤仅在未被涂漆的区域上发生，也就是说未被非导电的聚合的底漆层保护而免受腐蚀的区域上发生，在激光清洗步骤期间，已经先前地清洗了该区域。要理解的是，非导电的聚合的底漆层是非导电的保护层。
[0017]
由于经历化学转化的区域通过激光清洗暴露，因此对非导电的聚合的底漆层的施用，不再需要施加抗蚀剂的手动步骤。
[0018]
激光清洗允许将部件暴露给特定区域，在这些特定区域中希望具有用于保护的导电部分。要理解的是，未被涂漆的区域的数量不限于一个。在激光清洗步骤期间，仅在其中需要部件与外部元件之间的电连续性的区域中去除非导电的聚合的底漆层。因此，在这些未被涂漆的区域中，部件再次被暴露。
[0019]
三价铬的化学转化步骤本身是已知的。通常，化学转化浴液的制造商为技术数据表提供实施条件。
[0020]
作为非限制性实施例，铬酸盐浴液可以是在商标名或lanthane下出售的浴液。
[0021]
在浸入化学转化和/或阴离子电泳浴液中之后，将该部件用软化水漂洗，并且干燥。
[0022]
作为非限制性实施例，可以在环境温度下，在压缩空气中和/或在烘箱中在低于或等于60℃(摄氏度)的温度下进行干燥步骤。要理解的是，可以在室温下使用压缩空气，然后可以在小于或等于60℃的温度下将部件投入研究，直到部件干燥。
[0023]
例如，最终的漆层被施加到部件的多个区域上，以改进被覆盖区域的流体和uv耐受性。
[0024]
作为非限制性实施例，最终漆可以是基于聚氨酯和/或丙烯酸的漆料(例子：来自国际供应商的interthane 870/990)。
[0025]
作为非限制性实施例，可以通过使用气动枪的喷涂来施加最终的漆层。
[0026]
作为非限制性实施例，在一些实施方式中，未被涂漆的区域可以在激光清洗之后被清洁。
[0027]
这个步骤允许去除残余物，例如以粉末的形式，这些残余物可能在激光清洗步骤过程中形成。
[0028]
在一些实施方式中，可以通过机械刷洗进行未被涂漆的区域的清洁。
[0029]
在一些实施方式中，可以通过超声辅助未被涂漆的区域的清洁。
[0030]
在一些实施方式中，在化学转化之前，非导电的聚合的底漆层和未被涂漆的区域可以用溶剂和/或碱性溶液进行脱脂。
[0031]
当非导电的聚合的底漆层和/或未被涂漆的区域具有“指纹”型污垢时，这个步骤允许对部件进行脱脂，该“指纹”型污垢可能是由于在先前步骤过程中对部件进行连续处理而产生的。
[0032]
要理解的是，不使用酸溶液进行脱脂步骤。
[0033]
作为非限制性实施例，溶剂可以是乙醇或甲基乙基酮(丁酮-2，根据甲基乙基酮的首字母缩略词也称为mek)。
[0034]
作为非限制性实施例，碱性溶液可以是以名称sococlean a3432销售的溶液。
[0035]
在一些实施方式中，非导电的聚合的底漆层可以具有大于或等于10μm、优选地大于或等于15μm，并且小于或等于40μm、优选地小于或等于30μm的厚度。
[0036]
在一些实施方式中，激光清洗可以借助yag激光器进行，该yag激光器具有在包括10khz与200khz之间的频率的1064nm的波长。
[0037]
在一些实施方式中，激光束的轮廓可以是高斯(gaussian)形的或平顶的。
[0038]
平顶激光束轮廓也被称为“顶帽”。
[0039]
在一些实施方式中，激光束可以具有大于或等于4j/cm2的通量，并且激光清洗可以包括一至四遍。
[0040]
在一些实施方式中，激光束可以具有小于或等于56j/cm2的通量，并且激光清洗可以包括一至四遍。
[0041]
在一些实施方式中，可以用大于或等于20％，并且小于或等于80％的激光束覆盖率进行激光清洗。
[0042]
要理解的是，覆盖率可以是在激光束的移动的一个或两个方向上。两个方向上的值可以彼此不同。
[0043]
作为非限制性实施例，覆盖率在两个方向上可以等于50％。
附图说明
[0044]
将从参考附图，通过非限制性实施例给出的实施方式的以下说明中显现本发明的目的的其他特征和优点。
[0045]
图1是示出用于保护包含铝基合金的部件的方法步骤的流程图。
[0046]
图2是具有非导电的聚合的底漆层的部件的剖视和透视局部示意图。
[0047]
图3是图2的部件在激光清洗之后的剖视和透视局部示意图。
[0048]
图4是图3的部件在化学转化和干燥之后的剖视和透视局部示意图。
[0049]
图5是图4的部件在最终的漆层的沉积之后的剖视和透视局部示意图。
[0050]
在所有附图中，共同的元件由相同的附图标记进行标识。
具体实施方式
[0051]
图1示出了用于保护、特别是免受腐蚀的包含铝基合金的部件12的方法100。
[0052]
方法100包括通过阴离子电泳，在整个部件12上沉积底漆层的第一步骤102。通过阴离子电泳沉积底漆层的步骤之后是聚合底漆层，以在整个部件12上获得非导电的聚合的底漆层14的步骤104，如图2所示。
[0053]
将注意的是，图2是元件10的示意性局部剖视图。因此，应当理解，部件12完全被非导电的聚合的底漆层14覆盖。示出了局部剖视图，以便看到部件12和非导电的聚合的底漆层14。
[0054]
通过阴离子电泳进行沉积保护层14的步骤102。
[0055]
阴离子电泳是通过将部件12浸入到带电漆料浴液中来形成非导电的聚合的底漆
层14的方法，并且在施加于用作阳极的部件与反电极之间的电压的作用下，非导电的聚合的底漆层14沉积在部件12上。一旦沉积物达到期望的厚度，沉积物在允许将漆料固定在部件12上和形成非导电的聚合的底漆层14的温度下聚合。作为非限制性实施例，可以提及电沉积的涂料体系aerocron 2200。
[0056]
当部件12完全被非导电的聚合的底漆层14涂覆时，部件12被保护免受腐蚀。然而，该保护层是不导电的。
[0057]
方法100包括借助于非导电的聚合的底漆层14的区域的激光束进行激光清洗的步骤106，以便形成未被涂漆的区域16，如图3所示。应当理解，部件12暴露在未被涂漆的区域16中。
[0058]
可以借助于yag激光器进行激光清洗106，该yag激光器具有包括在10khz与200khz之间的频率的1064nm的波长。
[0059]
激光束的轮廓可以是高斯形的或平顶的。
[0060]
如图3所示，在一个区域中非导电的聚合的底漆层14从其去除的部件12具有未被涂漆的区域16。应当理解，未被涂漆的区域16的数量不限于一个。图3是示意图，未被涂漆的区域16被示出为具有正方形的形状。应当理解，该形状不是限制性的，并且未被涂漆的区域16可以具有任何形状。未被涂漆的区域16的形状由激光束在非导电的聚合的底漆层14上方通过来限定。
[0061]
方法100包括未被涂漆的区域16的三价铬化学转化的步骤108，以便形成导电保护层18的步骤，如图4中所示。
[0062]
如图4中示意性地示出的，非导电的聚合的底漆层14不被化学转化步骤108改变或改性。因此，三价铬化学转化的步骤106仅在未被涂漆的区域16上发生，未被涂漆的区域16在激光清洗步骤104期间已经被预先清洗，并且导电保护层18的形成仅在未被涂漆的区域16的位置处形成。
[0063]
方法100包括干燥步骤110。作为非限制性实施例，干燥步骤110可以在环境温度下在压缩空气中和/或在烘箱中在小于或等于60℃(摄氏度)的温度下进行。应当理解，可在室温下使用压缩空气，然后可将部件12在小于或等于60℃的温度下投入研究，直至部件12变干。
[0064]
方法100包括将最终的漆层沉积在至少一部分非导电的聚合的底漆层上的步骤112。
[0065]
方法100包括聚合最终的漆层，以在非导电的聚合的底漆层18上形成聚合的最终的漆层20的步骤114，如图5中示意性所示。
[0066]
聚合的最终的漆层20可以不覆盖整个非导电的聚合的底漆层18，如图5中示意性所示。
[0067]
方法100还可以包括在激光清洗步骤106之后，清洁未被涂漆的区域16的步骤116。
[0068]
当一个或多个未被涂漆的区域16由于激光清洗而被轻尘覆盖时，有利的是清洁未被涂漆的区域16以去除这些残余物，例如以粉末的形式，这些残余物可能在激光清洗步骤106过程中形成。
[0069]
可以通过机械刷洗进行未被涂漆的区域16的清洁116。
[0070]
可以通过超声辅助未被涂漆的区域16的清洁116。
[0071]
方法100还可以包括在激光清洗步骤106之后，非导电的聚合的底漆层14和未被涂漆的区域16的脱脂步骤118。
[0072]
可以或不可以在清洁步骤116之后进行脱脂步骤118。
[0073]
因此，在化学转化108之前，可以用溶剂和/或碱性溶液对部件12和非导电的聚合的底漆层14脱脂118。
[0074]
当非导电的聚合的底漆层14和/或未被涂漆的区域16具有“指纹”型污垢时，这个步骤允许对部件进行脱脂，该“指纹”型污垢可能是由于在前述步骤过程中对该部分的连续处理而产生的。
[0075]
应理解的是脱脂步骤118不是使用酸溶液进行的。
[0076]
作为非限制性实施例，溶剂可以是乙醇或甲基乙基酮(丁酮-2，根据甲基乙基酮的首字母缩略词也称为mek)
[0077]
作为非限制性实施例，碱性溶液可以是以名称sococlean a3432销售的溶液。
[0078]
虽然本说明书已经参考具体实施方式进行了描述，但显然的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的一般范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和改变。此外，所讨论的不同实施方式的单独特征可以被组合在附加实施方式中。因此，应该以说明性而非限制性的意义来考虑描述和附图。

技术特征：
1.一种用于保护包含铝基合金的部件(12)的方法(100)，所述方法(100)包括以下步骤：-通过阴离子电泳，在整个部件上沉积底漆层，(102)；-聚合底漆层，以形成非导电的聚合的底漆层(14)，(104)；-通过激光束，激光清洗非导电的聚合的底漆层(14)的区域，以形成未被涂漆的区域(16)，(106)；-未被涂漆的区域(16)的三价铬化学转化，以形成导电保护层(18)，(108)；-干燥部件，(110)；-在非导电的聚合的底漆层(14)的至少一部分上沉积最终的漆层，(112)；-聚合最终的漆层，(114)。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，在激光清洗(106)之后，清洁未被涂漆的区域(16)，(116)。3.根据权利要求2所述的方法(100)，其中，通过机械刷洗进行未被涂漆的区域(16)的清洁，(116)。4.根据权利要求2所述的方法(100)，其中，通过超声辅助未被涂漆的区域(16)的清洁，(116)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(100)，其中，在化学转化(108)之前，用溶剂和/或碱性溶液脱脂非导电的聚合的底漆层(14)和未被涂漆区域(16)，(118)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(100)，其中，非导电的聚合的底漆层(14)具有大于或等于10μm，优选地大于或等于15μm，并且小于或等于40μm，优选地小于或等于30μm的厚度。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(100)，其中，借助于yag激光器进行激光清洗(106)，所述yag激光器具有包括在10khz与200khz之间的频率的1064nm的波长。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法(100)，其中，激光束的轮廓是高斯形或平顶的。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法(100)，其中，激光束具有大于或等于4j/cm2的通量，并且激光清洗包括一到四遍。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法(100)，其中，用大于或等于20％，并且小于或等于80％的激光束覆盖率进行激光清洗。

技术总结
一种用于保护包含铝基合金的部件的方法(100)，所述方法包括通过阴离子电泳，在整个部件上沉积底漆层(102)，聚合底漆层，以形成非导电的聚合的底漆层(104)，通过激光束对非导电的聚合的底漆层的区域进行激光清洗(106)，以形成未被涂漆的区域，对未被涂漆区域进行三价铬化学转化(108)，以形成导电保护层，并干燥该部件(110)，在非导电的聚合的底漆层的至少一部分上沉积最终的漆层(112)，并且聚合最终的漆层(114)。漆层(114)。漆层(114)。


技术研发人员：马蒂厄
受保护的技术使用者：赛峰集团电子与防御
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2023/8/13