[发明专利]改善有机罩面漆与铝元件粘合的方法和系统

说明书

发明背景

本发明领域一般地涉及油漆粘合，以及更具体地，涉及改善有机罩面漆与铝元件粘合的方法和系统。

涂有油漆的铝部件经常被用于飞机和其他机动交通工具。然而，这些涂有油漆的铝部件经常遭受油漆粘合失败。这种油漆粘合失败的至少部分原因可能是由于表面处理过程或者有机罩面漆引起，所述表面处理过程通常用于制备进行底漆和油漆涂覆循环的铝。

阳极化是一种用来为油漆涂覆和油漆粘合提供制备更加适当的表面的过程。但是，对一组件中的许多琐碎零件加入阳极化步骤的转化方法增加了费用，因为阳极化是相对昂贵的表面处理过程。然而，以及如上所述，当适当地密封或者在不密封条件中，认为阳极化提供了非常适合于有机罩面漆系统(例如，底漆和面漆)的良好粘合的表面状态。

阳极化并非没有缺点。首先，阳极化是一个比其他已知的表面制备技术更加昂贵的过程，并且阳极化比其他已知的表面制备技术产生更多量的危险废弃物并消耗更多量的能量。此外，阳极化对基底金属的疲劳寿命有有害影响。

在生产环境中，需要考虑的一个单独问题是改变工艺文件需要的时间量。文件改变是一种开支，并且当工艺改变要执行时，这种开支可能是显著的。一般地，对于一个要经历工艺改变文件的开支的实体，有必要显著减少生产成本和/或在所生产产品的质量上不止有递增改变。

发明概述

一方面，提供一种改善涂覆在铝部件上的有机罩面漆的粘合性的铝部件表面处理方法。该方法包括清洗铝部件、对铝部件脱氧、对部件涂覆转化型涂料和在热去离子水中漂洗部件。

另一方面，提供一种铝元件，其具有表面，该表面经过处理以改善涂覆在所述铝元件上的有机罩面漆的粘合性。该表面通过清洗过程、脱氧过程、低铬转化涂布过程，以及热去离子水漂洗过程处理。

附图简述

图1是阐明铝的表面处理过程的流程图。

发明详述

首先介绍高固体含量和水稀释性涂料(例如，底漆涂料和面漆)，难以得到有机涂料与铝基底的可靠粘合，即使表面处理方法例如转化型涂布和阳极化过程也不改变。一般地，诸如底漆和油漆的涂料被涂覆在金属上以延迟腐蚀。一个完整的涂布系统由一个或者更多的表面处理组成，例如，转化型涂布过程或者阳极化过程，以便制备进行底漆和油漆涂覆的金属表面。然后，表面制备过程之后是一个或者多个底漆涂层，并且在一些情况下也会涂覆面漆。

本文描述的是表面处理铝的方法，其提供防腐，同时也为有机罩面漆诸如底漆和面漆提供优异的基底(foundation)。

所述表面处理方法最小化或者排除了六价铬的使用，这取决于所选择的转化型涂料，同时，与阳极化和其他表面制备方法相比还改善了有机罩面漆系统的粘合性。结果，通过该表面处理方法达到的防腐优于依靠各种单独的表面处理材料的防腐能力的系统或者处理。图1是阐明上述铝的表面处理方法的流程图10。具体地，将部件清洗，这可以包含脱脂12步骤和单独清洗14步骤两个步骤。在一实施方式中，清洗14步骤是基于碱的清洗步骤。然后对部件进行脱氧16，这可以包含铝去污、浸蚀和脱氧的一个或者多个的组合，这取决于检查和有机罩面漆的要求。在可选择的实施方式中，浸蚀包括酸浸蚀或碱浸蚀。去污指的是除去制备表面上的松散附着膜或者污迹的过程，这些不利地影响后续覆层(plating)对铝的粘合。这些膜污迹一般包括铝中的杂质或者合金成分，并且一般地含有金属成分。在脱氧步骤之后，转化型涂料被涂覆18于部件，转化型涂料诸如，无色转化型涂料，其具有低浓度的六价铬(1-10％铬酸)；多色转化型涂料，其具有更高浓度的六价铬(30-60％铬酸)，或者没有六价铬的三价转化型涂料。该部件然后在热的去离子水中被漂洗20。该热水的温度范围从大约120华氏度到大约160华氏度。在一个具体的实施方式中，去离子水被加热到大约140华氏度。

低六价铬转化型涂料或者三价铬转化型涂料的使用，当与在热的去离子水中进行的转化后(post-conversion)涂层漂洗相结合时，为有机罩面漆的最后涂覆提供了出众的表面和基底。低六价铬转化型涂料或者三价铬转化型涂料本身一般为暴露的铝提供很少防腐至不提供防腐。但是，由于改善的有机罩面漆的粘合性，弥补了低六价铬转化型涂料或者三价铬转化型涂料所提供的防腐的不足。因此，通过实践图1的方法和后续涂覆有机罩面漆所提供的总体防腐蚀优于高铬转化涂覆的表面所提供的防腐，并且比得上通过阳极化表面提供的防腐。