模具弹簧的表面处理新技术

苦行

　　现模模具是工业生产的主要工艺装备。现代工业产品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平。第二次世界大战以来，自动化程度的提高使国外模具迅速发展。我国虽是模具生产大国,却过不是模具制造强国。对与于模具相配的弹簧，此细节却也是成就品质的关键。影响整套模具的使用性能。
　　本人是从事表面处理工程专业，对模具弹簧也就是矩形弹簧的表面处理作了市场调查。发觉如下问题，提出来讨论。
" d- e- v8 s* ?2 |" Y- e( U+ g　　弹簧表面采用各种漆层来代作识别，如轻小荷重用黄色漆表示；轻荷重用蓝色漆表示；中荷重用红色漆表示；极重荷重用咖啡色漆表示；
　　性能分析：好的漆层来配套弹簧表面处理，可谓一举两得，用颜色来标识各种技术参数，方便工业生产操作，而且使弹簧表面的防腐性能得以更好的保证。
- j/ X# Y# ?2 N　　目前成功使用上述方式的主要厂家为国外厂家多，如日本东发公司等。
. i( K1 `+ z6 d  w) w% a　　在国内，此还只有小部分厂家效访，目前主要是一些固定的技术要求，如采用进口材料而达到国外水平外，但整个弹簧表面处理效果却明显存在差距。
) O  @& u8 K. t9 _! t, k- P: F- \　　国内一般用人工喷漆，外观会出现流挂、漏喷、结合不好，防锈能力差。本身的工艺局限性造成大量的产品要脱漆返工。
& Z/ E5 S8 D+ g. g1 P- J# i　　国外采用的是电泳漆，在水溶性的漆槽内，把工件做阴极，施加一定的电压和时间，便可在弹簧的所有表面形成厚度均匀的漆层，然后清洗烘干便可。其外观清洁光亮，无颗粒，无露底现象，结合力好不易脱落，硬度好有3-4H，如果采用英国LVH公司聚氨酯阴极电泳漆，则其柔软性相当好。操作环境无浓的溶剂味，对空气污染少，废水处理排放流程简易，只要调节PH沉降电泳漆的树脂，然后排放清水。
　　我们为国内一厂家设计工艺流程：成形弹簧→喷丸→→上挂具→碱性除油→双水洗→(微酸1%中和)磷化→双水洗→双去离子水洗→阴极系统聚氨酯彩色电泳漆→回收→双水洗→助洗→烘烤固化→下挂具。
4 h* s# `, H6 ?( n; j# F　　结果：
" t3 K8 h' N! C- C　　喷丸的粒子会夹在弹簧的两头的缝隙内。
　　喷丸导致粗糙表面，漆层也要相应地加厚，才有光亮平整外观，有10-20微米厚，这样又导致弹簧的可收缩厚度变小。
/ b) S) F3 s+ W　　磷化会导致氢脆，减少弹簧的使用寿命。
　　改进流程：成形弹簧→碱液光饰除油→离心摔水→上挂→碱性除油→双水洗→(微酸中和1%)磷化→双水洗→双去离子水洗→阴极系统聚氨酯彩色电泳漆→回收→双水洗→助洗→烘烤固化→下挂具。
4 T5 q. h, b) E+ e' T1 X　　分析：
　　光饰(整)工艺是将弹簧直接放入倾斜离心式或者螺旋振动式、涡流式等系列的光饰机中，并加入适量的研磨料、研磨剂和水，进行光整加工。光饰后的表面比喷丸的表面更光洁。
: }- W1 o; S# d8 L* C* |9 H9 f* {& w　　而且减少传统工艺如如去油、清洗、酸洗、磷化、去氢等，生产工序简化，弹簧在生产过程的锈蚀机会少，不用酸洗。在表面上漆的厚度就可控制在10微米左右。
  q4 N/ N, _4 X7 l1 A- a% P　　笔者采用浩金精细化工(上海)有限公司的吉利隆阴极电泳漆作实验。其各方面性能较佳且涂覆率：当涂层为10微米时，每公斤漆可涂覆45-50个平方米。盐雾测试：500-1000H。
" r! l& M. g7 S2 N7 t/ X　　但减去喷丸工序可能会使弹簧本身的强度降低，最好是根据不同弹簧规格，如间隙的大小，选择合适直径大小的钢丸，避免钢丸夹于弹簧缝隙。
　　不合格的漆层退除方法：
# Y  c. T  L9 t, F9 s) r  P  M　　目前有的工厂采用油烧漆层，然后再用喷丸清洁表面，但操作过程造污染相当大，而且人工操作过程中易出现火情。
! r3 E8 Q" X( a$ s; V　　用浓硫酸碳化漆漆层，但强酸本身会导致氢脆，不适用弹簧。
　　采用KRT脱漆剂，用溶涨方法，剥离漆层，不伤弹簧基体，操作简单，是比较先进的方法，但使用商品的脱漆剂可能会导致成本上升，但如果减免了报废率，总体成本倒不会上升。
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