專利名稱：：惰性材料汽車配件的表面處理方法
技術領域：
：本發明涉及汽車配件表面處理
技術領域：
，特別涉及惰性材料汽車配件的表面處理方法。
背景技術：
：—些如塑料、三元乙丙橡膠(EPDM)型材等不含氟的惰性材料制成的汽車配件，如安全氣囊蓋、方向盤等，在進行涂裝工序之前，為了保證涂裝效果，需要先對工件表面進行預處理，其目的是去除工件表面的油污、塵渣、有機物污染物等污漬，清潔工件表面，同時提高工件表面的張力和粘著力，以免在涂裝過程中產生氣泡、涂料粘著不穩等缺陷。目前對上述類型工件進行涂裝前預處理的方法一般包括打磨、高壓沖洗等環節，以清潔工件表面，同時，由于水基環保型涂料在汽車配件涂裝中大量應用，這種水基型涂料需要工件表面有較強的張力(>50mN/m)，才能很好地附著在工件表面，形成穩定的噴涂層，而塑膠材料的工件，其表面張力較差，一般低于35mN/m，所以在打磨完工件表面后，還需要進行底涂，從而避免水基型涂料直接涂裝在工件表面。這種方法工序繁瑣，生產效率低下，成本較高，而且處理一些表面造型復雜的工件時易產生涂裝不合格的現象而造成產品不良率。也有采用惰性材料制成的如油箱等液體容器，為了防止液體滲漏，需要對容器內表面或外表面作防滲處理，具體方法為在工件表面設置阻隔層，該阻隔層可通過物理加工或化學反應在工件表面形成一具有高熱穩定性、耐腐蝕的化學惰性層，達到防滲目的，也可在工件表面涂布一層防滲涂料。其中，涂布防滲涂料的方法存在工藝繁瑣、涂布層時效性不強，易從工件表面脫落等缺陷。為了增強材料表面活性，或在材料表面形成化學惰性層，現在也有如等離子噴射或火焰灼燒等表面處理方法，但這些方法均存在以下缺陷1、對材料表面造成損傷，2、處理的均勻性受材料表面形狀影響，尤其對一些具有復雜空間結構的三維工件處理效果不均勻，3、處理后的工件表面能量分布因工件壁厚變化而變化，4、如轉角、邊緣線等表面易產生變形，影響產品外觀質量，5、需要特定夾持工具配合，降低了生產效率。
發明內容本發明的目的在于針對現有技術的不足而提供一種惰性材料汽車配件的表面處理方法，適用于塑膠或鋁材等惰性材料的工件，該方法能在不損傷工件表面的情況下均勻處理工件表面，同時具有簡化工藝流程，提高生產效率，降低生產成本，提高成品優良率的優點。本發明的目的通過以下技術措施實現惰性材料汽車配件的表面處理方法，包括以下步驟a、將工件置入一密閉空腔內，使工件待處理表面充分暴露于該空腔；b、抽取該空腔內的空氣；C、將含氟氣體注入所述空腔內，使該空腔內的氣體含氟量為10%20%，保持空腔內氣壓為380mbar420mbar，使3氣體中的氟原子與工件表面的氫原子發生分子置換，在工件表面形成C-F鍵；d、去除空腔內的殘留含氟氣體，并將工件從空腔內取出。本發明的進一步技術方案包括所述步驟b中，抽取空腔內的空氣后保留的空氣氣壓為180mbar220mbar。其中，步驟c中所述含氟氣體為氮-氟混合氣體。進一步地，所述步驟c的時間為3min5min。其中，進行所述步驟c時，所述空腔內的溫度為20°C25°C。或者是，所述步驟c的時間為60min120min。其中，進行所述步驟c時，所述空腔內的溫度為65°C75°C。根據以上所述的，所述步驟d具體為，將氣壓為600-700mbar的空氣注入所述空腔內，利用空氣沖洗工件表面，并驅使含氟氣體通過排氣管道排出空腔，并打開空腔取出工件。進一步地，將氣壓為600-700mbar的空氣至少兩次注入所述空腔內沖洗工件表面。其中，所述排氣管道與一設置有吸附材料的吸附裝置連接，所述含氟氣體排出空腔后經所述吸附裝置吸收。本發明有益效果為采用本方案，氣體中的氟原子與工件表面的氫原子發生分子置換，在工件表面形成C-F鍵，工件經過處理后，氟原子取代氫原子，提升了分子化學性能，使工件表面附著性提高，另外，由于C-F鍵是極性鍵，能使后續涂裝工序中涂料對工件表面的潤濕性提升；同時，由于C-F鍵是高鍵能的極性鍵，所以氟化后的工件表面具有優異的熱穩定性和化學惰性，能耐強酸、強堿和鹽類物質腐蝕，防滲性能好；本發明對工件材料不造成損傷，處理均勻，產品優良率高，不需要夾等輔助工具，一次可將多個工件送入空腔內進行處理，生產效率高，生產成本低。具體實施例方式惰性材料汽車配件的表面處理方法，包括以下步驟a、將工件置入一密閉空腔內，使工件待處理表面充分暴露于該空腔；b、抽取該空腔內的空氣；C、將含氟氣體注入所述空腔內，使該空腔內的氣體含氟量為10%20%，保持空腔內氣壓為380mbar420mbar，使氣體中的氟原子與工件表面的氫原子發生分子置換，在工件表面形成C-F鍵；d、去除空腔內的殘留含氟氣體，并將工件從空腔內取出。塑膠表面的氟化作用是一種固相和一種氣相回應之間的化學反應。氮氟氣或氟空氣混合物作用于塑膠材料表面，將其表面架構變換為薄的功能層，該功能層決定材料與外界進行怎樣的相互作用和相互影響。該回應進程是由回應物濃度、溫度和各自的化學性能決定的。氟化作用的結果高度倚賴塑膠材料的架構和化學組成。本發明的處理過程中，氣體中的氟原子與工件表面的氫原子發生分子置換，通過化學反應置換塑料內氫鍵加入氧分子，使聚合物表面的化學結構改變，達到去除粘著力弱的表面層，在工件表面形成C-F鍵，工件經過處理后，氟原子取代氫原子，提升了分子化學性能，使工件表面附著性提高，另外，由于C-F鍵是極性鍵，能使后續涂裝工序中涂料對工件表面的潤濕性提升；同時，由于C-F鍵是高鍵能的極性鍵，其鍵能高達460.2kJ/mol，所以氟化后的工件表面具有優異的熱穩定4性和化學惰性，能耐強酸、強堿和鹽類物質腐蝕，且耐候、耐溫性優異，防滲性能好；本發明對工件材料不造成損傷，處理均勻，產品優良率高，不需要夾等輔助工具，一次可將多個工件送入空腔內進行處理，生產效率高，生產成本低。其中，步驟b中，抽取空腔內的空氣后保留的空氣氣壓為180mbar220mbar。這是為了使空腔內含有適量的氧氣及氮氣，以便與含氟氣體混合后形成氟-氧-氮混合氣體。其中，步驟c中所述含氟氣體為氮_氟混合氣體。其中，所述步驟d具體為，將氣壓為600-700mbar的空氣注入所述空腔內，利用空氣沖洗工件表面，并驅使含氟氣體通過排氣管道排出空腔，并打開空腔取出工件。由于氟氣是無色有剌激性氣味的有毒氣體，故而在完成表面處理，打開密閉空腔，取出工件時，需要確保操作人員接觸的氣體中氟氣含量在安全值之內，因此，本發明所述排氣管道與一設置有吸附材料的吸附裝置連接，所述含氟氣體排出空腔后經所述吸附裝置吸收。這樣可以在開啟密閉空間之前先處理殘留于空腔內的氟氣，以保障操作人員的安全。其中，所述吸附材料可以采用生石灰，其對氟氣的吸附效果好，生石灰與氟反應后生成的氟化鈣可以作為建筑材料使用，后續處理方便。下面通過實施例對本發明作進一步說明實施例一a、將工件置入一密閉空腔內，使工件待處理表面充分暴露于該空腔；b、抽取該空腔內的空氣，使空腔內氣壓降至180mbar220mbar;c、將氮-氟混合氣體注入所述空腔內，使該空腔內的氣體含氟量為10%20%，保持空腔內氣壓為380mbar420mbar，保持空腔內的溫度為2(TC25t:，使氣體中的氟原子與工件表面的氫原子發生分子置換，在工件表面形成C-F鍵，保持3min5min;d、將氣壓為600-700mbar的空氣至少兩次注入所述空腔內沖洗工件表面，利用空氣沖洗工件表面，并驅使含氟氣體通過排氣管道排出空腔，并打開空腔取出工件，去除空腔內的殘留含氟氣體，最后開啟密閉空腔，將工件從空腔內取出。由于本實施例進行步驟c的時間短，溫度為常溫，加工效率高。其中，表1為各種材質的工件經本發明處理后的工件表面張力與未經本發明處理的工件表面張力對照表，只有當表面張力^50mN/m時，才具備良好附著性的張力。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例二a、將工件置入一密閉空腔內，使工件待處理表面充分暴露于該空腔；b、抽取該空腔內的空氣，使空腔內氣壓降至180mbar220mbar;c、將氮-氟混合氣體注入所述空腔內，使該空腔內的氣體含氟量為10%20%，保持空腔內氣壓為380mbar420mbar，保持空腔內的溫度為65°C75t:，使氣體中的氟原子與工件表面的氫原子發生分子置換，在工件表面形成C-F鍵，保持60min120min;d、將氣壓為600-700mbar的空氣至少兩次注入所述空腔內沖洗工件表面，利用空氣沖洗工件表面，并驅使含氟氣體通過排氣管道排出空腔，并打開空腔取出工件，去除空腔內的殘留含氟氣體，最后開啟密閉空腔，將工件從空腔內取出。由于本實施例進行步驟c的時間長，溫度高，氟原子與氫原子置換充分，工件表面形成大量的C-F鍵，所以氟化后的工件表面具有優異的熱穩定性和化學惰性，能耐強酸、強堿和鹽類物質腐蝕，且耐候、耐溫性優異，防滲性能好最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。權利要求惰性材料汽車配件的表面處理方法，其特征在于包括以下步驟a、將工件置入一密閉空腔內，使工件待處理表面充分暴露于該空腔，b、抽取該空腔內的空氣，c、將含氟氣體注入所述空腔內，使該空腔內的氣體含氟量為10％～20％，保持空腔內氣壓為380mbar～420mbar，使氣體中的氟原子與工件表面的氫原子發生分子置換，在工件表面形成C-F鍵，d、去除空腔內的殘留含氟氣體，并將工件從空腔內取出。2.根據權利要求l所述的惰性材料汽車配件的表面處理方法，其特征在于所述步驟b中，抽取空腔內的空氣后保留的空氣氣壓為180mbar220mbar。3.根據權利要求2所述的惰性材料汽車配件的表面處理方法，其特征在于步驟c中所述含氟氣體為氮_氟混合氣體。4.根據權利要求3所述的惰性材料汽車配件的表面處理方法，其特征在于所述步驟c的時間為3min5min。5.根據權利要求4所述的惰性材料汽車配件的表面處理方法，其特征在于進行所述步驟c時，所述空腔內的溫度為20°C25°C。6.根據權利要求3所述的惰性材料汽車配件的表面處理方法，其特征在于所述步驟c的時間為60min120min。7.根據權利要求6所述的惰性材料汽車配件的表面處理方法，其特征在于進行所述步驟c時，所述空腔內的溫度為65°C75°C。8.根據權利要求17任意一項所述的惰性材料汽車配件的表面處理方法，其特征在于所述步驟d具體為，將氣壓為600-700mbar的空氣注入所述空腔內，利用空氣沖洗工件表面，并驅使含氟氣體通過排氣管道排出空腔，并打開空腔取出工件。9.根據權利要求8所述的惰性材料汽車配件的表面處理方法，其特征在于將氣壓為600-700mbar的空氣至少兩次注入所述空腔內沖洗工件表面。10.根據權利要求8所述的惰性材料汽車配件的表面處理方法，其特征在于所述排氣管道與一設置有吸附材料的吸附裝置連接，所述含氟氣體排出空腔后經所述吸附裝置吸收。全文摘要惰性材料汽車配件的表面處理方法，先將工件置入一密閉空腔內，使工件待處理表面充分暴露于該空腔，再抽取該空腔內的空氣，然后將含氟氣體注入所述空腔內，使該空腔內的氣體含氟量為10％～20％，保持空腔內氣壓為380mbar～420mbar，使氣體中的氟原子與工件表面的氫原子發生分子置換，在工件表面形成C-F鍵；最后去除空腔內的殘留含氟氣體，并將工件從空腔內取出；工件經過處理后表面附著性提高，涂料對工件表面的潤濕性提升；且由于C-F鍵是鍵能高，故工件具有優異的熱穩定性和化學惰性，防滲性能好；本發明對工件材料不造成損傷，處理均勻，產品優良率高，生產效率高，生產成本低。文檔編號C08J7/12GK101787142SQ20091021446公開日2010年7月28日申請日期2009年12月31日優先權日2009年12月31日發明者莊吳釧,杜伶俐申請人:東莞廣澤汽車飾件有限公司