[发明专利]铝轮及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于35U.S.C.§119（a）要求于2012年11月16日提交的韩国专利申请第10-2012-0129855号的权益，其全部内容并入本文以作参考。

技术领域

本发明涉及使用成本低且强度高的新型合金具体通过应用优异的阳极化技术而可以以多种颜色提供的轻质铝轮及其制造方法。

背景技术

铝轮是重要的车辆外部设计部件，并且其可以直接表现车辆特征。因此，许多努力集中在通过各种涂覆方法和表面处理改进其外观。在这之中有许多关于通过使用阳极化技术而进行色彩表现的研究，其能够表现出多种颜色，还能提供豪华的外观。

然而，常规使用的铝轮铸造材料合金（Al₇SiMg，A356）难以使用阳极化技术进行涂覆，因为其中的Si含量高导致阳极化质量降低。此外，领先的全球公司正在通过对昂贵的锻制铝合金（AlMgSi，A6082）应用阳极化来开发车轮。然而，使用这些合金来制造车辆成本过高。

在铝轮表面上实施多种颜色的新近技术集中为涂覆技术和镀覆技术。在对铝轮使用涂覆技术的情形中，尽管可以使用多种颜色，但由此涂覆的涂层的豪华性不合适。在镀覆技术的情形中，仅能施加有限的颜色并且比较昂贵。

当前使用的铝轮是通过在低压铸造工艺中使用铸造合金Al₇SiMg（A356）而制备的。A356合金包括高含量的Si（7%）。Si提供为铸造合金的主要成分，用于保证熔融金属的流动性并用于提高强度。然而，高Si含量对于在后续的阳极化工艺中形成Al₂O₃层是一个障碍，并且引起阳极化厚度不均和色彩表现不均。

因此，通过使用含有非常少量Si的A6082合金（Si：1wt%或更少）来进行阳极化工艺。A6082合金是锻造合金，不能被铸造。因此，使用A6082合金通过锻造工艺接着对其阳极化以施加期望的颜色，从而制造车轮。然而，A6082合金较贵，并且应使用最贵的一种铝成形工艺，即热锻工艺。因此，相比于常规的铝轮制造，该工艺因增加约300%的制造成本而成本过高。

KR10-1999-0041520A描述了“汽车用铝轮的表面处理以及由此制造的汽车用铝轮”，并且具体“涉及车辆用铝轮的表面处理方法以及通过该方法制造的车辆用铝轮”。其中记载，“通常有两种车辆用铝轮，涂覆铝轮和镀覆铝轮。镀覆铝轮在外部设计和质量方面优于涂覆铝轮，但由于因铝的特性难以进行抛光工艺（这在铝轮制造中是镀覆必需的工艺），因而具有制造成本高的缺点。因此，本发明致力于解决上述与现有技术有关的问题，目的在于通过使用涂覆工艺代替镀覆必需的抛光工艺来获得与通过抛光得到的表面一样精细的表面，从而容易且低成本地制造镀覆铝轮。

然而，尽管有所描述的技术，但KR10-1999-0041520A仍建议使用高成本的镀覆技术。

因此，需要具有精美的外部设计并保证强度而无需使用复杂的制造工艺的铝轮以及其制造方法。

以上提供的作为本发明相关技术的说明仅仅是为了帮助理解本发明的背景，不应将其理解为包括在本领域技术人员公知的相关技术内。

发明内容

本发明致力于解决上述与现有技术相关的问题。本发明提供一种铝轮及其制造方法，其中该铝轮能表现出多种颜色，并且由成本低、强度高的新型合金而不是锻造材料制成。根据本发明的实施方式，通过应用优异的阳极化技术，铝轮的可销性得到改进，并且可以提供比常规铝轮更轻质的铝轮。

根据多个实施方式，根据本发明的铝轮包括：作为主要成分的Al；Si：约0～2wt%（排除0wt%）；Fe：约0～0.15wt%（排除0wt%）；Cu：约0.5～1wt%；Mn：约0.03～0.2wt%；Mg：约0.8～1.2wt%；Cr：约0.05～0.35wt%；Zn：约0.2～0.6wt%；Ti：约0.01～0.1wt%；Sr：约0.001～0.05wt%；P：约0～0.001wt%（排除0）；以及不可避免的杂质，其中wt%基于铝轮的总重。此外，在Al被提及为“主要成分”时，理解为存在的Al高于约50wt%，高于约60wt%，高于约70wt%，高于约80wt%，高于约85wt%或高于约90wt%。

根据多个实施方式，通过使用重力倾斜浇注铸造（gravity tilt pour casting）从边缘部分浇注熔融金属来制造铝轮。

根据多个实施方式，在阳极化处理之后对铝轮进行彩涂。