摩托车化油器柱塞用铝质油针及其制造方法 本发明涉及机动车发动机化油器改进技术,特别是一种可用于摩托车、轻骑或其他三轮机动车的化油器柱塞用铝质制成的油针及其制造方法。
油针是化油器心脏的关键配件,其内在和表面处理质量都直接影响摩托车怠速、油耗、尾气排放等性能,这是由于油针尾部(锥体部)常处于化油器浮子室主喷嘴中,受到高压虹吸气体和油流混合气体强烈侵蚀,故要求有较高的表面硬度和较高的耐磨性。但现有的摩托车化油器柱塞用油针都是采用铜质材料制成,其表面处理硬度低(一般只达到HV200),耐磨性差。经常处在强烈气体下工作,因磨损而使尺寸变化,精度下降,耐磨损耗量10万次可达0.02克,使摩托车怠速不稳定,从而增加油耗和尾气超标排放(怠速CO排放为2.6%)。
本发明的目的是提供一种铝质基体的摩托车化油器柱塞用铝质油针及其制造方法,使得在硬度和耐磨性方面皆有良好的特性,经济实用又易于加工,使用可降低油耗,改善尾气排放性能。
本发明是以如下技术方案实现的:基于油针常处在化油器的高压虹吸气体和油流混合气体强烈侵蚀下工作,故要求油针表面尤其是针尾锥部表面要有较高硬度和耐磨性。因铜质的油针在表面膜层的处理上难以达到理想要求,远不如铝质处理膜层优越,经过长期不懈努力和反复试验,本发明人选择采用主要以金属铝为主制成的铝质油针及一整套相适应的生产工艺。该铝质油针的基体材料以铝为主,另含少量或微量的铜、镁、锌、铬等金属,配方中所含各原材料重量份之比为:铝∶铜∶镁∶锌∶铬=97~99.5∶0.02~0.10∶0.40~0.90∶0.02~0.10∶0.02~0.10。
本发明铝质油针的制造方法如下,其工艺步骤包括:备料(注:原材料代号为A6063S)、精加工成型、检验、包装成品等步骤,其特征是其工艺步骤还依序包括:将精加工成型后的油针进行化学除油处理—清洗—阳极氧化(表面氧化)处理—清洗—活化处理—染色处理(着色处理)—清洗—封闭处理—烘干。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明:
图1是油针的结构示意图。其中:1~油针基体(本体),2~油针头部3~油针尾部(锥体部)。
本发明在具体设计制造时,油针基体材料的配方中还可另外添加有金属原材料铁、锂、锰及硅等原料,在具体配方中所添加的各原料重量份跟铝的重量份之比为:铝∶铁∶锂∶锰∶硅=97~99.5∶0.10~0.40∶0.02~0.10∶0.02~0.10∶0.20~0.60。
本发明在具体采用前述方法的工艺步骤进行制造时,其中所述的化学除油工序步骤是指将精加工后的油针浸泡在一定浓度的磷酸和强酸的混合液中,其中所用磷酸和强酸(如硫酸、盐酸、硝酸等)的重量份之比为;磷酸∶强酸=40~60∶10~20。强酸可用市售地工业硫酸、盐酸或硝酸等,浸泡除油工序的温度掌握在100℃以下。
其所述的阳极氧化(即进行表面氧化)处理步骤是指将油针放置在挂具上置入一定浓度的酸性导电溶液中通电进行表面氧化,而这种酸性导电溶液是由草酸和强酸(如硫酸、盐酸等)的混合液组成,其中草酸和强酸在溶液中的百分比浓度分别是2~6%和10~20%。采用阳极氧化(为一种常规电化学反应)的目的是对油针进行表面氧化处理以产生一层电化学氧化膜后可提高表面硬度和耐磨性,操作要按常规的阳极氧化工艺步骤进行,其通电电流控制在2.5A/dm2,时间在60~80分钟。
其中所述的活化处理步骤是指将经上一道阳极氧化处理并经清洗后的油针置入百分比浓度为0.5%~3%的冰乙酸溶液中进行浸泡处理。活化处理的目是清除油针基体表面与空气接触后所产生的一层疏松的氧化膜,以利下一道工序的顺利进行。
其中所述的染色处理工艺步骤是指将经过活化处理后的油针置入有机直接染料(化工店市售产品)中进行染色。染色工具可采用耐酸碱腐蚀的容器中(如塑料槽中)进行。
其中所述的封闭处理步骤是指将经染色处理(着色处理)并经清洗后的油针置入90℃~100℃的近沸水中浸泡处理。封闭操作可在普通铝锅中进行。由于油针在染色过程中表面总会残留一些微气孔(没有着色到),放在近沸水中进行加热封闭处理后,因水温较高,油针表面的有机直接染料膜层吸热膨胀后将会自行让微气孔进行填塞封闭,实现百分之百全面牢固着色,增强使用稳定性。
本发明采用铝质材料代替铜质材料制造并经过上述一系列表面处理步骤,使油针的表面质量得到极大改观,与现有铜质油针相比,表面硬度可提高到HV300以上(增大50%以上),经测试耐磨损耗量10万次为无损耗(注:铜质油针的为0.02克),怠速CO排放为2.4%(注:铜质油针的为2.6%),怠速稳定性好,不但在硬度、耐磨性方面更为良好,而且经济性好又易于加工。