专利名称：制备用于表面处理的镁合金基体的方法
技术领域：
本发明通常涉及对镁合金基体施加表面处理的方法，其更具体地涉及制备用于表面处理的镁合金基体。
背景技术：
金属基体包括但不限于各种制造元件和/或部件，常常在最终完工(例如涂装) 前用电沉积涂层处理。基体在电沉积涂层的施加之前必须是干净的。典型地，且具体地在大规模生产中，基体在湿法清洁工艺中用水基溶剂被清洁，所述溶剂诸如但不限于酸性溶剂或碱性溶剂。基体被允许干燥且然后浸在电沉积溶液的浴槽中，于是电荷被施加到金属基体，其吸引悬浮在含水溶液中的带相反电荷的涂料粒子。电沉积涂层工艺提供在基体整个表面的保护膜。“无电镀(electroless)，，电沉积涂层工艺已被开发出，用于使用电沉积溶液涂布由镁合金制造的和/或包括镁合金的基体。无电镀涂层工艺将电沉积溶液施加到镁合金基体，而不将电荷施加到镁合金基体。因此，无电镀涂层工艺不需要电荷。而是，无电镀涂层工艺将基体浸入电沉积溶液或与电沉积溶液类似的溶液的浴槽中，以施加电沉积溶液，从而包含材料的聚合物层由于表面碱化作用而被沉积到镁合金基体上。无电镀涂层工艺当被施加到在基体的外表面上具有氢氧化镁层的镁合金基体时不那么有效。因为镁合金基体和湿法清洗溶液之间的反应在基体的外表面上产生氢氧化镁层，镁合金基体可被“干法抛光”，也就是，当没有含水溶液的情况下被清理，以在基体外表面形成氧化镁层来代替在使用湿法清洗溶液时所形成的氢氧化镁层。无电镀涂层工艺当施加到没有任何表面膜的干净镁合金基体或在基体的外表面上具有氧化镁层的镁合金基体时更加有效。
发明内容
提供了一种对镁合金基体施加表面处理的方法。该方法包括用湿法溶液清洁镁合金基体，由此氢氧化镁层被形成到镁合金基体上，加热镁合金基体以将氢氧化镁层转化为氧化镁层，及在没有在镁合金基体和电沉积溶液任一者中施加电荷的情况下，将电沉积溶液的涂层施加到镁合金基体。提供了一种制备用于表面处理的镁合金基体的方法。该方法包括用湿法溶液清洁镁合金基体，由此氢氧化镁层被形成到镁合金基体上，及加热镁合金基体以将氢氧化镁层转化为氧化镁层。相应地，镁合金基体可以用湿法清洗溶液清洗，其在基体的外表面上产生氢氧化镁层。对于大规模生产，湿法清洁工艺比用干法抛光工艺清理镁合金基体更加划算。基体然后被加热以将氢氧化镁层转化成氧化镁层，其然后允许镁合金基体的表面通过五点度涂层工艺并用电沉积涂层来处理，其中电沉积溶液通过在没有电荷的情况下简单地将镁合金基体浸入电沉积溶液的浴槽中来施加。当与需要电荷施加到镁合金基体的传统电沉积涂层工艺比较时，无电镀涂层工艺减少将电沉积溶液施加到镁合金基体的成本。本发明的上述特征和优势，以及其他特征和优势通过用于执行所附权利要求限定的本发明的一些较佳模式和其他实施例的以下详细描述并结合附图可以得到更好的理解。
图1是用于镁合金基体的表面制备和处理工艺的示意图。
具体实施例方式参考图1，其中，几个附图中相同的附图标记表示相同的部件，一种对基体22施加表面处理的方法通常以20示出。基体22由镁合金制造和/或包括镁合金，且在后文中指的是镁合金基体22。表面处理可包括但不限于“无电镀的(electroless) ”电沉积涂敷工艺，将后文更详细地描述。施加表面处理的方法20包括制备用于表面处理的镁合金基体22的方法24。制备镁合金基体22的方法M包括清洁镁合金基体22。镁合金基体22通过用湿法清洗溶液28 进行的湿法清洗工艺而被清洁。湿法清洗溶液观可包括但不限于以酸性水为基的清洗溶液、以碱性水为基的清洗溶液或以酸性水和碱性水为基的清洗溶液的组合，其中酸性和碱性清洗溶液可以以相对于彼此的任何顺序施加。湿法清洗工艺可包括但不限于将镁合金基体22浸入湿法清洗溶液观的浴槽中(通常在30示出)，以溶解和/或以其他方式从镁合金基体22去除污物、残屑和/或油脂。应该意识到在此处未示出或未描述的一些其他方式中，可以施加湿法清洗溶液观并清洗镁合金基体22。因为湿法清洗溶液观是水基的，所以氢氧化镁层32在湿法清洗工艺中被形成在镁合金基体22的外表面。氢氧化镁层32会阻碍通过无电镀涂敷工艺将电沉积溶液40有效结合(bonding)和/或涂敷到镁合金基体22 上。一旦镁合金基体22从湿法清洗溶液28的浴槽中移走，制备用于表面处理的镁合金基体22的方法还包括在镁合金基体22用湿法清洗溶液观清洁后加热镁合金基体22，该加热过程通常在34示出。镁合金基体22可以在炉子36中被加热到足以将氢氧化镁层32 转化为氧化镁层38的温度。氧化镁层38允许通过无电镀的涂敷工艺将电沉积溶液40有效结合和/或涂敷到镁合金基体22上。镁合金基体22被加热到至少两百摄氏度)的温度，且更优选地加热到至少三百五十摄氏度(350°C)的温度。此外，镁合金基体22被加热等于至少二十分钟(20min) 的持续时间，且更优选地加热等于至少四十分钟GOmin)的持续时间。在如此高的温度下且在如此充分的时间内加热镁合金基体22且更优选地加热镁合金基体22的外表面上的氢氧化镁层32允许氢氧化镁层32反应，且由此形成氧化镁层38，该氧化镁层对无电镀电沉积涂敷工艺来说导电性更好。由此，一旦镁合金基体22已经被加热，且氢氧化镁层32起反应以在镁合金基体22的外表面上形成氧化镁层38，则镁合金基体22被制备且准备好用于表面处理。为了改进生产效率，预期的是，用以使得湿法清洗溶液28干燥和将镁合金基体22 外表面上的氢氧化镁层32转化为氧化镁层38的对镁合金基体22的加热过程34可以与用于镁合金基体22的热处理工艺相结合。因为各种热处理工艺包括加热物体到特定温度达特定时间以获得预定的冶金特性，所以镁合金基体22被加热过程34加热，将氢氧化镁层32 转化为氧化镁层38所用的温度和时间可以取决于预期的具体热处理工艺。施加表面处理的方法20包括通过无电镀电沉积涂敷工艺将电沉积溶液40的涂层施加到镁合金基体22。无电镀电沉积涂敷工艺包括将镁合金基体22浸入(通常示出为42) 电沉积溶液40或能够在镁合金基体22表面上沉积聚合物的一些其它相似溶液的浴槽中， 该沉积是由于在没有施加电荷到镁合金基体22和/或电沉积溶液40的情况下镁的表面碱化作用造成的。标准的电沉积涂敷工艺包括将电势施加到要被涂敷的物体，以吸引电沉积溶液40的带相反电荷的粒子。然而，无电镀电沉积涂敷工艺不将电势施加到物体，例如镁合金基体22，而代替为允许电沉积溶液40的薄膜自然地形成在镁合金基体22之上，以完全地涂敷镁合金基体22，而不用施加的电势。电沉积溶液40可以包括但不限于在标准电沉积涂敷工艺中使用的任何常用的和商业上可获得的电沉积溶液40，在该标准电沉积涂敷工艺中电势被施加以将电沉积溶液 40吸引到物体。此外，电沉积溶液40可以包括由于镁合金的表面碱化作用而能够将聚合物沉积到镁合金基体22表面上的任何溶液。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。相关申请的交叉引用本申请要求申请号为61/381,647，申请日为2010年9月10日的美国临时专利申请的优先权，其披露的内容在此通过参考合并与此。
权利要求
1.一种对镁合金基体施加表面处理的方法，该方法包括用湿法溶液清洁镁合金基体，由此，氢氧化镁层被形成在镁合金基体上；加热镁合金基体，以将氢氧化镁层转化为氧化镁层 ’及在没有在镁合金基体和电沉积溶液两者中施加电荷的情况下，将电沉积溶液的涂层施加到镁合金基体。
2.如权利要求1所述的方法，其中，用湿法溶液清洁镁合金基体还限定为用以酸性水为基的清洗溶液清洁镁合金基体。
3.如权利要求1所述的方法，其中，用湿法溶液清洁镁合金基体还限定为用以碱性水为基的清洗溶液清洁镁合金基体。
4.如权利要求1所述的方法，其中，用湿法溶液清洁镁合金基体包括将镁合金基体浸入湿法溶液的浴槽中。
5.如权利要求1所述的方法，其中，加热镁合金基体以将氢氧化镁层转化为氧化镁层包括将镁合金基体加热到至少两百摄氏度)的温度。
6.如权利要求5所述的方法，其中，加热镁合金基体以将氢氧化镁层转化为氧化镁层包括将镁合金基体加热到至少三百五十摄氏度(350°C )的温度。
7.如权利要求1所述的方法，其中，在镁合金基体和电沉积溶液任一者中没有电荷的情况下将电沉积溶液的涂层施加到镁合金基体包括，将镁合金基体浸入电沉积溶液的浴槽中，以完全涂敷镁合金基体。
全文摘要
一种制备用于无电镀表面处理的镁合金基体的方法，其包括在湿法溶液中清洗镁合金基体，由此氢氧化镁被形成在镁合金基体的外表面上，且加热镁合金基体到足够将氢氧化镁层转化到氧化镁层的温度。
文档编号C23C18/54GK102400122SQ20111026896
公开日2012年4月4日 申请日期2011年9月13日 优先权日2010年9月10日
发明者宋广玲 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司