專利名稱：鋼制輪胎模具的表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼制輪胎模具的表面處理方法，屬于表面工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)汽車制造業(yè)的迅速崛起，輪胎模具制造業(yè)面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇。制造高性能和長(zhǎng)壽命的輪胎模具一直是輪胎模具行業(yè)追求的目標(biāo)。輪胎模具的表面改性不 僅僅賦予了輪胎模具優(yōu)良的表面性能，也大大延長(zhǎng)了輪胎模具在苛刻條件下的使用壽命。輪胎模具的表面處理逐漸成為輪胎模具制造業(yè)不可或缺的工序。鋼制輪胎模具作為當(dāng)今最常用的輪胎模具，其常用的表面處理方法有氣體軟氮化、表面噴涂特氟龍、鋼模的稀土復(fù)合滲表面強(qiáng)化工藝、鋼模的表面納米化技術(shù)。鋼模經(jīng)氣體軟氮化、稀土復(fù)合滲和表面納米化處理后，其機(jī)械性能和使用壽命都得到了較大的提高，但所處理表面的防粘性能不理想，在輪胎硫化過(guò)程中，仍舊需要大量的脫模劑來(lái)進(jìn)行脫模。為了解決該問(wèn)題，現(xiàn)在工業(yè)中常用的處理技術(shù)為表面噴涂特氟龍，特氟龍是一種具有優(yōu)良機(jī)械性能的干潤(rùn)滑涂料，輪胎表面噴涂特氟龍賦予了輪胎工作型面所有特氟龍涂料的性能，其優(yōu)良的防粘性能減少了工業(yè)中脫模劑的應(yīng)用，有效的降低了輪胎制備的成本。特氟龍是一種聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及各種含氟共聚物的總稱，PFOA是制造特富龍涂料所需的核心成分全氟辛酸銨，是特富龍過(guò)程中的必要添加劑，在高溫下可能出現(xiàn)分解。研究發(fā)現(xiàn)，特富龍?jiān)诟邷叵?，?huì)釋放出十幾種有害氣體；PFOA在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中被證實(shí)有致癌作用和其他不良后果。同時(shí)，特氟龍面漆的固化溫度為380度，工藝相對(duì)能耗較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能克服特氟龍噴涂工藝的上述缺陷，施工過(guò)程中環(huán)境友好，使處理后的模具具有良好的持續(xù)耐高溫和防粘耐磨性能的鋼制輪胎模具的表面處理方法。其技術(shù)方案為一種鋼制輪胎模具的表面處理方法，其特征在于采用以下步驟1)配制陶瓷材料，2)鋼制輪胎模具的預(yù)處理，3)噴涂以及固化；步驟I)中，陶瓷材料分為底漆和面漆，其中底漆的配制是采用上海復(fù)先材料有限公司生產(chǎn)的2N-Black970A和2N-970B的混合物，兩者的重量比I : 1，以90 IlOrpm的攪拌速度攪拌3 5h，混合均勻；面漆的配制是底漆與上海復(fù)先材料有限公司生產(chǎn)的2N900C的混合物，兩者的重量比25 1，攪拌均勻，底漆和面漆均100 300目濾網(wǎng)過(guò)濾。所述的鋼制輪胎模具的表面處理方法，步驟2)中，預(yù)處理包括表面除油和噴砂處理，其中表面除油采用酒精擦拭，噴砂采用80±5目石英砂打磨，使模具表面粗糙度Ra為3 5 μ m0所述的鋼制輪胎模具的表面處理方法，步驟3)中，噴涂采用濕碰濕噴涂工藝，低壓噴槍噴嘴直徑為I. I I. 4_，空氣壓力在I. 5 2. 5Kg/cm2，操作時(shí)先用酒精對(duì)低壓噴槍清洗干凈，然后將輪胎模具預(yù)熱至40 60°C后噴涂底漆，待4 6min底漆留平后，噴面漆，使面漆均勻覆蓋底漆，再將噴涂后的輪胎模具放入180 200°C爐中進(jìn)行15 25min的固化，固化后的鋼制輪胎模具涂層厚25±5 y m。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于I、陶瓷材料是一種以無(wú)機(jī)物為組分的成膜材料，對(duì)人體無(wú)害，其固化溫度低，相比于特氟龍節(jié)約了能量。
2、噴涂固化后，在輪胎模具表面形成一層均勻的涂層，涂層附著力可達(dá)GB1720-79要求的0級(jí)，該涂層具有良好的耐熱性，可長(zhǎng)期在500°C的環(huán)境下工作或短期適應(yīng)于700°C的高溫環(huán)境；同時(shí)，該涂層還具有良好的耐磨性、耐蝕性和持續(xù)不粘能力。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例I :I)配制陶瓷材料陶瓷材料分為底漆和面漆，其中底漆的配制是采用上海復(fù)先材料有限公司生產(chǎn)的2N-Black970A和2N-970B的混合物，兩者的重量比I : 1，以IlOrpm的攪拌速度攪拌3h，混合均勻；面漆的配制是底漆與上海復(fù)先材料有限公司生產(chǎn)的2N900C的混合物，兩者的重量比25 1，攪拌均勻，底漆和面漆均100目濾網(wǎng)過(guò)濾。2)鋼制輪胎模具的預(yù)處理采用酒精對(duì)模具表面進(jìn)行擦拭，噴砂采用75目石英砂打磨，使模具表面粗糙度Ra為3 ii m。3)嗔涂以及固化嗔涂米用濕碰濕嗔涂工藝，低壓嗔槍嗔嘴直徑為I. 1mm，空氣壓力在I. 5Kg/cm2，操作時(shí)先用酒精對(duì)低壓噴槍清洗干凈，然后將輪胎模具預(yù)熱至40°C后噴涂底漆，待4min底漆留平后，噴面漆，使面漆均勻覆蓋底漆，再將噴涂后的輪胎模具放入180°C爐中進(jìn)行25min的固化，固化后的鋼制輪胎模具涂層厚20 u m。用北京時(shí)代TT260覆層測(cè)厚儀測(cè)得五個(gè)不同位置的厚度值為20. 4um,20. 3u m、20. 5um,20. 7u m、21. 2 y m，平均值為20. 62 iim，用膠帶紙法測(cè)得五個(gè)不同位置的4. 75N/cm2、5. 25N/cm2、5N/cm2、5. 25N/cm2,4. 75N/cm2，平均值為5N/cm2。在350°C /25°C條件下，進(jìn)行20個(gè)循環(huán)，涂膜無(wú)異常。24小時(shí)浸泡70 80°C的酸、10% NaOH、溶劑、水、鹽水，漆膜無(wú)異常。實(shí)施例2:I)配制陶瓷材料陶瓷材料分為底漆和面漆，其中底漆的配制是采用上海復(fù)先材料有限公司生產(chǎn)的2N-Black970A和2N-970B的混合物，兩者的重量比I : 1，以IOOrpm的攪拌速度攪拌4h，混合均勻；面漆的配制是底漆與上海復(fù)先材料有限公司生產(chǎn)的2N900C的混合物，兩者的重量比25 1，攪拌均勻，底漆和面漆均200目濾網(wǎng)過(guò)濾。2)鋼制輪胎模具的預(yù)處理采用酒精對(duì)模具表面進(jìn)行擦拭，噴砂采用80目石英砂打磨，使模具表面粗糙度Ra為4 ii m。3)嗔涂以及固化嗔涂米用濕碰濕嗔涂工藝，低壓嗔槍嗔嘴直徑為I. 3mm，空氣壓力在2Kg/cm2，操作時(shí)先用酒精對(duì)低壓噴槍清洗干凈，然后將輪胎模具預(yù)熱至50°C后噴涂底漆，待5min底漆留平后，噴面漆，使面漆均勻覆蓋底漆，再將噴涂后的輪胎模具放入190°C爐中進(jìn)行20min的固化，固化后的鋼制輪胎模具涂層厚25 u m。用北京時(shí)代TT240涂覆層測(cè)厚儀測(cè)得五個(gè)不同位置的厚度值為23. 5 u m、22. 7 u m、21. I u m、22. 8 u m、24. 5 u m,平均值為22. 92 iim，用膠帶紙法測(cè)得五個(gè)不同位置的5. 75N/cm2、5. 5N/cm2、6N/cm2、5. 75N/cm2,5. 5N/cm2，平均值為5. 7N/cm2。在350°C /25°C條件下，進(jìn)行20個(gè)循環(huán)，涂膜無(wú)異常。24小時(shí)浸泡70 80°C的酸、10% NaOH、溶劑、水、鹽水，漆膜無(wú)異常。實(shí)施例3 I)配制陶瓷材料陶瓷材料分為底漆和面漆，其中底漆的配制是采用上海復(fù)先材料有限公司生產(chǎn)的2N-Black970A和2N-970B的混合物，兩者的重量比I : 1，以IlOrpm的攪拌速度攪拌3h，混合均勻；面漆的配制是底漆與上海復(fù)先材料有限公司生產(chǎn)的2N900C的混合物，兩者的重量比25 1，攪拌均勻，底漆和面漆均300目濾網(wǎng)過(guò)濾。
2)鋼制輪胎模具的預(yù)處理采用酒精對(duì)模具表面進(jìn)行擦拭，噴砂采用85目石英砂打磨，使模具表面粗糙度Ra為5 μ m。3)嗔涂以及固化嗔涂米用濕碰濕嗔涂工藝，低壓嗔槍嗔嘴直徑為I. 4mm，空氣壓力在2. 5Kg/cm2，操作時(shí)先用酒精對(duì)低壓噴槍清洗干凈，然后將輪胎模具預(yù)熱至60°C后噴涂底漆，待6min底漆留平后，噴面漆，使面漆均勻覆蓋底漆，再將噴涂后的輪胎模具放入200°C爐中進(jìn)行15min的固化，固化后的鋼制輪胎模具涂層厚30μπι。用北京時(shí)代TT240涂覆層測(cè)厚儀測(cè)得五個(gè)不同位置的厚度值為24. 8 μ m、25. 2 μ m、25 μ m、24. 9 μ m、25. I μ m,平均值為25 μ m,用膠帶紙法測(cè)得五個(gè)不同位置的6. 25N/cm2、6. 5N/cm2、6. 25N/cm2、6. 75N/cm2、6. 25N/cm2，平均值為6. 5N/cm2。在350°C /25°C條件下，進(jìn)行20個(gè)循環(huán)，涂膜無(wú)異常。24小時(shí)浸泡70 80°C的酸、10% NaOH、溶劑、水、鹽水，漆膜無(wú)異常。
權(quán)利要求
1.一種鋼制輪胎模具的表面處理方法，其特征在于采用以下步驟1)配制陶瓷材料，2)鋼制輪胎模具的預(yù)處理，3)噴涂以及固化；步驟I)中，陶瓷材料分為底漆和面漆，其中底漆的配制是采用上海復(fù)先材料有限公司生產(chǎn)的2N-Black970A和2N-970B的混合物，兩者的重量比I : 1，以90 IlOrpm的攪拌速度攪拌3 5h，混合均勻；面漆的配制是底漆與上海復(fù)先材料有限公司生產(chǎn)的2N900C的混合物，兩者的重量比25 I，攪拌均勻，底漆和面漆均100 300目濾網(wǎng)過(guò)濾。
2.如權(quán)利要求I所述的鋼制輪胎模具的表面處理方法，其特征在于步驟2)中，預(yù)處理包括表面除油和噴砂處理,其中表面除油采用酒精擦拭,噴砂采用80±5目石英砂打磨，使模具表面粗糙度Ra為3 5 ii m。
3.如權(quán)利要求I所述的鋼制輪胎模具的表面處理方法，其特征在于步驟3)中，噴涂采用濕碰濕噴涂工藝，低壓噴槍噴嘴直徑為I. I I. 4mm,空氣壓力在I. 5 2. 5Kg/cm2,操作時(shí)先用酒精對(duì)低壓噴槍清洗干凈，然后將輪胎模具預(yù)熱至40 60°C后噴涂底漆，待4 6min底漆留平后，噴面漆，使面漆均勻覆蓋底漆，再將噴涂后的輪胎模具放入180 200°C爐中進(jìn)行15 25min的固化，固化后的鋼制輪胎模具涂層厚25±5iim。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼制輪胎模具的表面處理方法，其特征在于采用以下步驟1)配制陶瓷材料，2)鋼制輪胎模具的預(yù)處理，3)噴涂以及固化；步驟1)中，陶瓷材料分為底漆和面漆，其中底漆的配制是采用2N-Black970A和2N-970B的混合物，兩者的重量比1∶1，以90～110rpm的攪拌速度攪拌3～5h，混合均勻；面漆的配制是底漆與2N900C的混合物，兩者的重量比25∶1，攪拌均勻，底漆和面漆均100～300目濾網(wǎng)過(guò)濾。采用本發(fā)明，能在輪胎模具表面形成一層均勻的涂層，該涂層具有良好的耐熱性、耐磨性、耐蝕性和持續(xù)不粘能力。陶瓷材料是一種以無(wú)機(jī)物為組分的成膜材料，對(duì)人體無(wú)害，其固化溫度低，相比于特氟龍節(jié)約了能量。
文檔編號(hào)B05D3/00GK102632032SQ20121013234
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者張宇, 牛宗偉, 王兆君, 袁光明, 趙東山 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)