[發明專利]一種具有復合涂層的鋁合金氣門嘴及其表面處理方法

無效

• 申請號: 200610027468.5
• 申請日: 2006-06-08
• 公開（公告）號: CN101086063A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 顧順金
• 申請（專利權）人: 上海保隆汽車科技股份有限公司
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;F16K15/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 余嵐

技術領域

本發明涉及一種鋁合金氣門嘴及其表面處理方法，更具體涉及用于汽車無內胎的充氣輪胎的鋁合金氣門嘴及其表面處理方法。

背景技術

鋁合金氣門嘴被應用于現有轎車輪胎和其它汽車高速輪胎，它能起到密封輪胎和給輪胎充氣的作用。由于鋁合金氣門嘴屬于功能性產品，在現有轎車輪胎和其它汽車高速輪胎上起著至關重要的作用，因此希望鋁合金氣門嘴在惡劣的工作環境中仍能具備優良的各項性能指標，例如優良的耐高溫性、耐低溫性、耐腐蝕性以及力學性能等。

為了使鋁合金氣門嘴具有良好的耐腐蝕性，一般通過表面處理工藝在氣門嘴表面上形成一層氧化膜層。由于氣門嘴的工作環境較為惡劣，因此對表層的氧化膜層也提出了相應的要求，具體如下所述。

(1)鋁合金氣門嘴表層氧化膜層必須具備耐高溫(100℃)的性能(歐洲標準E.T.R.T.O)。因為汽車高速行駛時所產生的熱量會傳遞至氣門嘴，如氧化膜不具備耐高溫性能則會導致膜層質量下降，嚴重時膜層會遭到破壞，完全喪失防腐功能。

(2)鋁合金氣門嘴表層氧化膜層必須具備良好的耐腐蝕性能。按美國DILL公司的標準，金屬無內胎氣門嘴應能經受ASTM?B117中的鹽霧試驗132小時。

在寒冷地區，為了不使地面的雪結冰，常采用一定比例的鹽融入到結雪中去。行駛中的汽車輪子將含有鹽份的結雪不斷地帶入到輪輞中的氣門嘴表面，使其連續一個冬季遭受鹽份的侵蝕。如果氣門嘴表層氧化膜層的耐腐蝕性能較差的話，該膜層就會被腐蝕，由此造成防塵帽與氣門嘴體的內外螺紋產生的腐蝕物粘連，從而導致鋁合金氣門嘴喪失充放氣的功能，在這種情況下，重新更換氣門嘴必須連輪胎也拆去方可進行。

(3)鋁合金氣門嘴表層氧化膜層必須具備良好的力學性能。力學性能可以用硬度和耐磨性兩項指標來表征。(a)氧化膜表面的硬度：鋁合金氣門嘴中的各零部件表面應有足夠的硬度。因為裝配時氣門嘴與輪輞的固定是由嘴體和螺母中的螺旋線在外力作用下(扳手旋轉螺母)，形成相對螺旋運動來完成緊固工作的。內外螺紋的中徑面所承受的軸向扭力達300lb(按美國DILL公司的試驗標準)，如各零部件表面的硬度低就容易造成緊固時所產生的摩擦力(當軸向力接近300lb時)而導致螺紋磨損、爛牙而使緊固功能喪失。(b)氧化膜表面的耐磨性：盡管表面硬度和耐磨性兩者并不是一個物理量，但有著必然的聯系。當零件表面硬度值升高時，耐磨性也有一定程度的增強。氣門嘴每次的充放氣操作都必須檸下、擰上防塵帽來實現，若耐磨性較差很快會使氧化膜磨損，造成防腐功能喪失。

現有的氣門嘴具有一層通過普通氧極氧化形成的氧化膜層，現有汽車制造業在氣門嘴表面處理中通常采用的是普通氧極氧化。盡管普通氧極氧化工藝較為簡單，但經其表面處理后得到的氣門嘴存在著以下缺點和局限性：(1)膜層較薄，厚度一般在5～10μm左右；(2)表面硬度較低，通常在HV120左右，這樣的硬度不能經受拆裝過程中由摩擦引起的磨損，從而使得氧化膜容易磨損，無法起到良好的保護作用；(3)耐腐蝕性能較差，按美國DILL公司的標準，在ASTMB117鹽霧試驗中現有的氧化膜層一般不超過24小時即被腐蝕；(4)耐高溫性能差，在攝氏50℃～60℃環境中，氧化膜的質量將降低，嚴重時氧化膜會遭到破壞。由此可見，現有的氣門嘴及其表面處理工藝無法達到如上所述對耐高溫性能、耐腐蝕性能和力學性能的各項性能要求，在應用上具有局限性，不能很好地適應輪胎對耐久性和耐環境性的要求。

發明內容

本發明的一個目的在于提供具有優良的耐高溫性、耐腐蝕性和力學性能的鋁合金氣門嘴。

本發明還有一個目的在于提供一種對鋁合金氣門嘴的表面處理方法，該方法能夠獲得具有優良的耐高溫性、耐腐蝕性和力學性能的鋁合金氣門嘴。

本發明的發明人經過深入研究和大量實驗后發現，在對鋁合金氣門嘴表面進行硬質陽極氧化后，再采用聚四氟乙烯涂覆技術進行加工，由此獲得具有硬質氧化膜層與聚四氟乙烯涂層的復合結構的鋁合金氣門嘴，該氣門嘴具有優良的耐高溫性、耐腐蝕性和力學性能。

在本發明的第一方面，提供了一種鋁合金氣門嘴，它包含位于鋁合金氣門嘴表面的氧化膜層和位于氧化膜層之上的聚四氟乙烯涂層。

優選是，所述氧化膜層的厚度為35-100μm，硬度不低于350HV。特別優選是，所述氧化膜層的厚度為35-80μm，硬度為350-500HV。

優選是，所述氧化膜層通過將鋁合金氣門嘴置于電解液中于通電條件下進行電解反應而形成。

優選是，所述聚四氟乙烯涂層的厚度為20-50μm。