本發(fā)明涉及紡織機(jī)械配件加工制造領(lǐng)域，特別涉及一種紡織用鋁合金梭子的表面處理方法及這種方法制得的梭子。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，大部分紡織用梭子材質(zhì)為鋼、尼龍、鋁合金等，其中鋁合金梭子普遍采用變形鋁合金或型材加工而成，由于梭子形狀不規(guī)則、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本很高，一般鋁合金梭子采用硬質(zhì)氧化處理，耐磨性差使用壽命短。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種加工成本低、耐磨性好、壽命高的紡織用鋁合金梭子的表面處理方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種紡織用鋁合金梭子的表面處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、采用高硅高銅鋁合金壓鑄形成鋁合金梭子；

步驟二、梭子表面清理，去污除油和毛刺；

步驟三、稱量如下組分，并按配比配置溶液3，并置于不銹鋼槽4以內(nèi)：

溶劑：去離子水

步驟四、吊裝零件：梭子2與正極導(dǎo)線1電連接，并吊裝起來，使梭子完全浸泡于步驟三得到的溶液3液面以下；不銹鋼槽4與負(fù)極導(dǎo)線5連接；且梭子與不銹鋼槽體之間距離大于等于10mm；

步驟五、在梭子表面形成耐磨層：將步驟四的正極導(dǎo)線1電連接到雙極性不對稱脈沖電源的正極，將負(fù)極導(dǎo)線5電連接到雙極性不對稱脈沖電源的負(fù)極，使梭子2可在電源電壓作用下通過電解液3與不銹鋼槽4導(dǎo)通形成回路；控制溶液溫度處于20-40℃，啟動電源并采用恒流控制，保持正向電流密度處于0.5-25A/dm²，待正向電壓升至300-380V時，產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象,開始緩慢加載負(fù)向電流，使正負(fù)向電流密度之比處于1：1-1：2之間；正向電壓升至420-560V時，斷開電源，取出零件并清洗干凈；所述梭子表面形成的耐磨層厚度為10-100um，顯微硬度大于等于Hv1500，中性鹽霧試驗大于等于3000h不腐蝕。

所述步驟四中吊裝鋁合金梭子采用正極導(dǎo)線1直接吊起梭子。

所述步驟四中在不銹鋼槽4的上方加裝吊掛裝置將鋁合金梭子吊裝起來。

所述電源為雙極性不對稱脈沖電源，優(yōu)選頻率200-800Hz，占空比50％。

本發(fā)明還提供一種紡織用鋁合金梭子，其特征在于，采用上述任一項所述方法制得。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

1.梭子加工成本大幅降低。

本發(fā)明的采用高硅高銅鋁合金壓鑄成型，壓鑄鋁材料成本低，壓鑄成型的梭子尺寸精度高，一般相當(dāng)于6-7級，甚至可達(dá)4級；表面光潔度好，一般相當(dāng)于5-8級，尺寸精確，機(jī)械加工量大幅減少，一般不再進(jìn)行機(jī)械加工而直接使用，或只需要局部加工，加工量很小，所以既提高了金屬利用率，又減少了大量的加工設(shè)備和工時；因此，梭子制造成本大幅降低。

2.梭子耐磨性好，使用壽命高。

高硅高銅鋁合金當(dāng)中的硅元素可以改善合金的鑄造性能，利于復(fù)雜零件的成型；增加含銅量，能提高合金的流動性，抗拉強度和硬度。高硅高銅鋁合金的梭子如果采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的硬質(zhì)陽極氧化進(jìn)行表面處理，由于硅難以被氧化，它以單質(zhì)的形式鑲嵌在陽極氧化膜內(nèi)，對氧化膜的生成不利，造成氧化膜的不連續(xù)；同時，使硅組織容易偏析，導(dǎo)致表面出現(xiàn)“掛灰”現(xiàn)象。銅元素在鋁合金中與鋁形成的CuAl₂相在陽極氧化時溶解較快而產(chǎn)生電流聚集，容易使該部位的膜層過熱而溶解，擊穿燒傷零件，因此高銅鋁合金陽極氧化處理一直是個難題。所以壓鑄鋁無法用硬質(zhì)陽極氧化獲得良好的處理效果。本發(fā)明采用雙極性不對稱脈沖電源，梭子2在電源電壓作用下通過電解液3與不銹鋼槽4導(dǎo)通形成回路，處理過程中梭子基體金屬表面產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象，火花放電處溫度會瞬間達(dá)到數(shù)千度，零件表層元素及氧化物在高溫下迅速熔化，合金元素與水電解產(chǎn)生的氧發(fā)生劇烈反應(yīng)共同形成熔融態(tài)的氧化物，在溶液的激冷下氧化物又迅速凝固在零件表面，在此過程中，合金中的硅與銅元素同樣被氧化，生成SiO₂和CuO，這兩種氧化物與Al₂O₃共同形成了耐磨層。該耐磨層是以α-Al₂O₃、、莫來石(3Al₂O₃-2SiO₂，Al₂O₃-SiO₂的穩(wěn)定二元化合物)和少量γ-Al₂O₃、等晶態(tài)陶瓷相組成，因此其硬度(可達(dá)Hv1500以上)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硬質(zhì)氧化膜層(由非晶的Al₂O₃組成，硬度Hv300-500)的硬度。在上述金屬表面原位生成致密的氧化物耐磨層，該耐磨層與基體材料結(jié)合強度高，具有優(yōu)良的沖擊韌性、疲勞強度和良好的耐磨性能，因此用本發(fā)明技術(shù)方案處理的壓鑄鋁合金梭子耐磨性良好，其使用壽命遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)鋁合金梭子的使用壽命。

所述梭子表面形成的耐磨層厚度為10-100um；梭子表面耐磨層主要由晶態(tài)α-Al₂O₃、莫來石和少量γ-Al₂O₃組成，其顯微硬度達(dá)到Hv1500以上，中性鹽霧試驗可達(dá)3000h以上不腐蝕，具有良好的耐磨和抗腐蝕性能。

3.梭子的耐腐蝕性提高

鋁合金屬于輕金屬，耐氯離子腐蝕性差，使用中容易發(fā)生腐蝕，另外鋁的標(biāo)準(zhǔn)電極電位低于鋼，在與鋼等異質(zhì)金屬連接，長期存放及使用過程中，發(fā)生電偶腐蝕，導(dǎo)致鋁合金腐蝕加速。利用本發(fā)明提供的處理方法在鋁合金梭子表面形成的耐磨層具有良好的絕緣性能，使得不同材料的連接部位處于電絕緣狀態(tài)，有效防止了電偶腐蝕的發(fā)生，耐磨層本身致密性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，因此可使梭子耐腐蝕性能得到大幅提高，進(jìn)一步延長了梭子的使用壽命。

4.本發(fā)明技術(shù)方案中所采用的電解液為堿性溶液，無重金屬添加，有利于環(huán)保。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明：

圖1為本發(fā)明的鋁合金梭子吊裝示意圖。

圖2是本發(fā)明方法處理前的鋁合金梭子圖。

圖3是本發(fā)明方法處理后的鋁合金梭子圖。

具體實施方式

本發(fā)明各實施例的參數(shù)及得到的結(jié)果如表一所示。

表一

實施例1

本實施例1的數(shù)據(jù)、參數(shù)如表一實施例1對應(yīng)所示，實施例1的紡織用鋁合金梭子的表面處理方法，方法包括如下步驟：

步驟一、采用牌號為ADC12的高硅高銅鋁合金壓鑄形成鋁合金梭子。

步驟二、梭子表面清理，去污除油和毛刺。

步驟三、配置溶液3。分別稱取8kg Na₂SiO₃·5H₂O、1.5kg KBF₄、10kg Na₂CO₃、2kg KOH、3kg C₃H₈O₃加入1000升去離子水中，置于不銹鋼槽4以內(nèi)，攪拌至溶質(zhì)完全溶解。

步驟四、吊裝零件。如圖1所示，梭子2與正極導(dǎo)線1緊密電連接，并直接采用正極導(dǎo)線1直接吊起梭子，使梭子完全浸泡于步驟三得到的溶液3液面以下；不銹鋼槽4與負(fù)極導(dǎo)線5緊密電連接；且梭子與不銹鋼槽體之間距離為20mm；

步驟五、在梭子表面形成耐磨層：本實施例選用電源為非對稱雙極性脈沖電源，將步驟四的正極導(dǎo)線1另一端緊密地電連接到雙極性不對稱脈沖電源的正極，將負(fù)極導(dǎo)線5另一端緊密地電連接到雙極性不對稱脈沖電源的負(fù)極；

開啟溶液冷卻系統(tǒng)，控制溶液溫度始終處于32-40℃，設(shè)置電源參數(shù)：頻率200Hz，占空比50％；啟動電源，梭子2在電源電壓作用下通過電解液3與不銹鋼槽4導(dǎo)通形成回路，采用恒流控制模式，保持正向電流密度處于8A/dm²。當(dāng)正向電流通過時，其表面金屬與水電解產(chǎn)生的氧發(fā)生反應(yīng)，形成非晶氧化物，覆蓋在金屬表面，由于形成的金屬氧化物不導(dǎo)電，零件表面電阻增大，恒流控制要保持電流不變，則電壓就要不斷升高，擊穿已形成的氧化膜，促使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，隨著金屬表面氧化層不斷增厚，表面電阻不斷增大，電壓也相應(yīng)不斷提高，才能繼續(xù)擊穿氧化膜維持反應(yīng)。當(dāng)正向電壓達(dá)到一定值(300V以上)，在擊穿氧化膜的瞬間產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象，本實施例中是正向電壓升至345V時，梭子表面產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象，然后開始加載負(fù)向電流，使負(fù)向電流密度達(dá)到8A/dm2,正負(fù)向電流密度之比為1:1，處于1：1-1：2之間；此后維持正負(fù)向電流密度不變，在此過程中梭子表面火花放電瞬間產(chǎn)生數(shù)千度高溫，使梭子表面金屬在高溫下熔化并與電解所產(chǎn)生氧氣發(fā)生劇烈反應(yīng)形成熔融態(tài)陶瓷氧化物，隨著電火花的不斷產(chǎn)生、熄滅，梭子表面的耐磨氧化物層迅速冷卻凝固，不斷增厚，從而在零件表面形成高溫?zé)Y(jié)得到的α-Al₂O₃、莫來石和少量γ-Al₂O₃等晶體形態(tài)的氧化物耐磨層，當(dāng)正向電壓升至535V時，斷開電源，取出梭子并清洗干凈。

經(jīng)檢測，所述梭子表面形成的耐磨層厚度為50um左右，其顯微硬度達(dá)到Hv1500以上，為Hv1860，中溫鹽霧試驗可達(dá)3000h以上不腐蝕。

實施例2

本實施例2的數(shù)據(jù)、參數(shù)如表一實施例2對應(yīng)所示，本實施例2的紡織用鋁合金梭子的表面處理方法，其步驟與實施例1相同，所不同是表一中所述的數(shù)據(jù)參數(shù)，還有：

所述步驟四吊裝梭子時，是在不銹鋼槽4的上方加裝吊掛裝置將鋁合金梭子吊裝起來，不銹鋼陰極外表面與梭子表面的距離為15mm，以避免與梭子表面接觸而造成短路。

實施例3

本實施例3的數(shù)據(jù)、參數(shù)如表一實施例3對應(yīng)所示，本實施例3的紡織用鋁合金梭子的表面處理方法，其步驟與實施例1相同，所不同的是表一中所述的數(shù)據(jù)參數(shù)，還有：不銹鋼陰極外表面與梭子表面的距離為20mm，以避免與梭子表面接觸而造成短路。