《複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件及其複合塗覆方法》是成都銀河磁體股份有限公司於2007年6月22日申請的發明專利，該專利的申請號為2007100493511，公布號為CN101114775，公布日為2008年1月30日，發明人是何金洲、戴炎，，該專利屬於經過表面塗覆的電機部件技術領域。
《複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件及其複合塗覆方法》所述硬碟驅動器主軸電機部件包括電機部件基體以及塗覆在基體上的複合塗層，該複合塗層由內層的電泳塗層和外層的噴塗塗層組成；該發明的複合塗覆方法包括：在電機部件基體表面塗覆電泳塗層，再在電泳塗層上塗覆噴塗塗層步驟；該發明由於電機部件的電泳塗層中錫含量增加，降低了對電泳塗料的純度要求，同時對磁存儲介質不會產生有害影響；並且該發明所述的複合塗層能消除電機部件表面的裸露掛點，達到塗層對電機部件的完全覆蓋，從而具有優良的整體防腐性能。
2014年11月6日，《複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件及其複合塗覆方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件及其複合塗覆方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件及其複合塗覆方法
- 公布號：CN101114775
- 公布日：2008年1月30日
- 申請號：2007100493511
- 申請日：2007年6月22日
- 申請人：成都銀河磁體股份有限公司
- 地址：四川省成都市高新西區百草路6號
- 發明人：何金洲、戴炎
- 分類號：H02K1/00（2006.01）、H02K15/00（2006.01）、H02K15/02（2006.01）
- 代理機構：成都九鼎天元智慧財產權代理有限公司
- 類別：發明專利
- 代理人：劉世權
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
2007年6月前，硬碟驅動器主軸電機的磁體或疊片鐵芯或其它部件的抗腐蝕性大多是通過在其表面電泳塗覆來實現的。其塗裝目的是利用塗層的禁止作用使基體與環境隔離，防止外界腐蝕性介質接觸漆膜下面的金屬基體而造成腐蝕。
一般認為，當用電泳方法塗覆的主軸電機部件製成的電機用在硬碟驅動器中時，硬碟中的存儲內容會丟失，其存儲內容丟失是由於從電泳塗層釋放出來的錫和錫化合物附著在磁存儲介質表面所造成的。因此，行業內都將塗層中錫的含量控制在很小的範圍。比如，授權公告號為CN1073754C名稱為“塗覆層抗腐蝕性和絕緣性提高的磁鐵和電動機部件”專利，該專利提供的電泳塗層的電機部件，為了不會對磁存儲介質產生有害影響，該專利將塗層的錫含量限定為50ppm或更少的範圍，也即是在電泳的水溶液中將錫和錫化合物含量控制在等於或小於12ppm範圍之內。
但是，在電泳工藝過程中，由於錫和錫化合物可能含在原材料的雜質中，電泳水溶液中錫的含量很難控制在等於或小於12ppm範圍之內，亦即工藝難度非常大。
電泳塗層中的錫包括有機錫和無機錫兩大類。對這一問題經過研究後發現，只有電泳塗層中的有機錫會造成硬碟中存儲的數據丟失，無機錫則不會造成硬碟中存儲的數據丟失，所以，只需要將電泳塗層中的有機錫的含量控制在50ppm或更少的範圍，這樣就降低了電泳工藝控制的難度。
按照授權公告號為CN1073754C專利所說明的方法，對硬碟驅動器主軸電機部件只作單一的電泳塗層時，還存在一個缺陷，就是電機部件與電極針接觸部位形成的針孔不能被電泳塗層覆蓋，使部件基體暴露，暴露的基體由於沒有塗層保護而直接暴露在環境中，會發生鏽蝕，從而對硬碟造成危害。
發明內容
專利目的
《複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件及其複合塗覆方法》的目的在於：提供一種對塗層原材料純度要求較低、電泳塗層工藝難度低，工件表面無裸露的掛點和孔洞，塗層結合力良好，並且具有優良的抗腐蝕性的複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件。該發明的另一目的在於：提供了該複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件的複合塗覆方法。
技術方案
一種複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件，包括電機部件基體以及塗覆在基體上的複合塗層，該複合塗層由內層的電泳塗層和外層的噴塗塗層組成；所述電泳塗層中錫的重量百分比為60～300ppm，其中錫由有機錫和無機錫組成，並且電泳塗層中有機錫的重量百分比不大於50ppm；所述噴塗塗層中錫的重量百分比不大於50ppm。
該發明所述的複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件的複合塗覆方法，包括如下工藝步驟：
A、在電機部件基體表面塗覆電泳塗層；當所述的電泳塗層在電機部件基體上塗覆後，進行烘烤工藝時的烘烤溫度為100℃～150℃，烘烤的時間為15～35分鐘；
B、在A步驟形成的電泳塗層上塗覆噴塗塗層；先將電泳塗覆後的電機部件進行第一次噴塗並烘烤，烘烤溫度為100℃～160℃，烘烤的時間為5～20分鐘；然後將電機部件翻面進行第二次噴塗並烘烤，烘烤的溫度為160℃～190℃，烘烤的時間為20～40分鐘。
上述複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件的複合塗覆方法，為了滿足複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件中複合塗層內層的電泳塗層的錫的重量百分比為60～300ppm，有機錫的重量百分比不大於50ppm，那么，進行上述A步驟的電機部件基體表面塗覆電泳塗層時，其所採用的電泳槽中的電泳漆水溶液中錫的重量百分比為12～60ppm，且其中有機錫的重量百分比不大於10ppm；為了滿足噴塗塗層中錫的重量百分比不大於50ppm，進行上述B步驟中的噴塗塗層時，其所採用的噴塗漆中錫的重量百分比不大於25ppm。
就該發明所採用的複合塗層方法需要說明的是：上述的A步驟中一步電泳塗層處理和B步驟中的兩步噴塗塗層處理是該複合塗層方法的特徵，經過長時間大量的工藝研究得到結論：經過這三步處理得到的複合塗層具有很好的結合力，並且電機部件基體被塗層完全覆蓋，從而使電機部件具有優良的整體防腐性能。
授權公告號為CN1073754C的專利報導：硬碟存儲內容丟失是由於從電泳塗層釋放出的錫和錫化合物附著在磁存儲介質表面造成的。經過深入的研究發現：硬碟存儲內容丟失實際是由於從電泳塗層中釋放出的有機錫附著在磁存儲介質表面造成的，由於有機錫的熔點比較低，當硬碟長時間運轉，內部溫度升高時，有機錫容易從塗層釋放出來，附著在硬碟的磁存儲介質表面，造成數據丟失；無機錫由於熔點比有機錫高出幾百攝氏度，所以不會釋放出來而造成硬碟數據丟失。因此該發明只將電泳塗層中的有機錫控制在50PPM或更少的範圍，從而降低了對原材料純度的要求，也降低了電泳工藝過程的控制難度，同時也不會造成硬碟數據丟失。
授權公告號為CN1073754C的專利中，對硬碟驅動器主軸電機部件只做了一層電泳塗層。電泳塗層時，部件必須與電極接觸，部件與電極接觸的部位由於被電極蓋住，電泳漆不能在接觸點處沉積，所以會在部件上留下沒有電泳塗層的掛點，掛點由於沒有塗層保護而直接暴露在環境中，會發生鏽蝕，從而對硬碟造成危害。該發明採用複合塗層的方法來解決這一難題，即先在基體上塗覆一層電泳塗層，再在電泳塗層表面塗覆噴塗塗層。噴塗塗層可以完全覆蓋電泳塗層的掛點，而且噴塗塗層時由於部件不需要與電極接觸，噴塗塗層不存在掛點，所以複合塗層不會留下任何暴露部件基體的掛點而實現對基體的完全覆蓋，從而得到優良的整體防腐性能。
研究還發現，在控制電泳塗層中有機錫的含量在50PPM以下的前提下，適當增加電泳塗層中無機錫的含量，使電泳塗層中的總錫含量達到60～300PPM的範圍，可以提高電泳塗層與噴塗塗層的結合力。
有益效果
由於原材料中常常會有無機錫以雜質的形式存在，電機部件的電泳塗層中錫含量增加，因而也降低了對電泳塗料的純度要求，同時對磁存儲介質不會產生有害影響；並且該發明所述的複合塗層使得電機部件表面無裸露掛點，達到塗層對電機部件的完全覆蓋，從而具有優良的防腐性能。
附圖說明
附圖為該發明複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體局部剖結構示意圖。
其中，附圖示記分別為：1為基體，2為電泳塗層，3為噴塗塗層。
權利要求
1.一種複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件，包括電機部件基體（1），其特徵在於：在基體（1）上塗覆有複合塗層，該複合塗層由內層的電泳塗層（2）和外層的噴塗塗層（3）組成；所述電泳塗層（2）中錫的重量百分比為60～300ppm，其中錫由有機錫和無機錫組成，並且電泳塗層中有機錫的重量百分比不大於50ppm；所述噴塗塗層（3）中錫的重量百分比不大於50ppm。
2.如權利要求1所述的複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件的複合塗覆方法，其特徵在於：包括如下工藝步驟：
A、在電機部件基體表面塗覆電泳塗層（2）；當所述的電泳塗層在電機部件基體（1）上塗覆後，進行烘烤工藝時的烘烤溫度為100℃～150℃，烘烤的時間為15～35分鐘；
B、在A步驟形成的電泳塗層上塗覆噴塗塗層（3）；先將電泳塗覆後的電機部件進行第一次噴塗並烘烤，烘烤溫度為100℃～160℃，烘烤的時間為5～20分鐘；然後將電機部件翻面進行第二次噴塗並烘烤，烘烤的溫度為160℃～190℃，烘烤的時間為20～40分鐘。
實施方式
實施例1
一種複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體，包括電機磁體基體1，在基體1上塗覆有複合塗層，該複合塗層由內層的電泳塗層2和外層的噴塗塗層3組成；所述電泳塗層2中錫的重量百分比為225～300ppm，其中的錫由有機錫和無機錫組成，並且電泳塗層中有機錫的重量百分比50ppm；所述噴塗塗層3中錫的重量百分比為26～50ppm。
所述的複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體的複合塗覆方法，包括如下工藝步驟：
A、在電機磁體基體表面塗覆電泳塗層；電泳時採用的電泳漆水溶液中錫的重量百分比為45～60ppm，且其中有機錫的重量百分比為10ppm，以滿足複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體中複合塗層內層的電泳塗層的錫的重量百分比為225～300ppm，且其中有機錫的重量百分比為不大於50ppm；採用電泳塗覆工藝將上述的電泳漆水溶液的電泳漆塗覆在電機磁體上，當所述的電泳塗層在電機磁體基體1上塗覆後，進行烘烤工藝時的烘烤溫度為100℃，烘烤時間為35分鐘；
B、在A步驟形成的電泳塗層上塗覆噴塗塗層3；噴塗時所採用的噴塗漆中錫的重量百分比13～25ppm，以滿足複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體中複合塗層噴塗塗層3中錫的重量百分比為26～50ppm；採用上述噴塗漆，並通過噴塗塗覆工藝，先將電泳塗覆後的電機磁體進行第一次噴塗並烘烤，烘烤溫度為100℃，烘烤時間為20分鐘；然後將電機磁體翻面進行第二次噴塗並烘烤，烘烤的溫度為160℃，烘烤的時間為40分鐘。
實施例2
一種複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體，包括電機磁體基體1，在基體1上塗覆有複合塗層，該複合塗層由內層的電泳塗層2和外層的噴塗塗層3組成；所述電泳塗層2中錫的重量百分比為140～225ppm，其中的錫由有機錫和無機錫組成，並且電泳塗層中有機錫的重量百分比為30ppm；所述噴塗塗層3中錫的重量百分比不大於26ppm。
所述的複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體的複合塗覆方法，包括如下工藝步驟：
A、在電機磁體表面塗覆電泳塗層；電泳時採用的電泳漆水溶液中錫的重量百分比為28～45ppm，且其中有機錫的重量百分比為6ppm，以滿足複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體中複合塗層內層的電泳塗層的錫的重量百分比為140～225ppm，且其中有機錫的重量百分比為30ppm；採用電泳塗覆工藝將上述的電泳漆水溶液的電泳漆塗覆在電機磁體上，當所述的電泳塗層在電機磁體基體1上塗覆後，進行烘烤工藝時的烘烤溫度為120℃，烘烤時間為25分鐘；
B、在A步驟形成的電泳塗層上塗覆噴塗塗層3；噴塗時所採用的噴塗漆中錫的重量百分比不大於13ppm，以滿足複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體中複合塗層噴塗塗層3中錫的重量百分比不大於26ppm；採用電泳塗覆工藝將上述的電泳漆水溶液的電泳漆塗覆在電機磁體上，先將電泳塗覆後的電機磁體進行第一次噴塗並烘烤，烘烤溫度為150℃，烘烤時間為10分鐘；然後將電機磁體翻面進行第二次噴塗並烘烤，烘烤的溫度為180℃，烘烤的時間為30分鐘。
實施例3
一種複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體，包括電機磁體基體1，在基體1上塗覆有複合塗層，該複合塗層由內層的電泳塗層2和外層的噴塗塗層3組成；所述電泳塗層2中錫的重量百分比為60～140ppm，其中的錫由有機錫和無機錫組成，並且電泳塗層中有機錫的重量百分比為20ppm；所述噴塗塗層3中錫的重量百分比不大於20ppm。
所述的複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體的複合塗覆方法，包括如下工藝步驟：
A、在電機磁體表面塗覆電泳塗層；電泳時採用的電泳漆水溶液中錫的重量百分比為12～28ppm，且其中有機錫的重量百分比為4ppm，以滿足複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體中複合塗層內層的電泳塗層的錫的重量百分比為60～140ppm，且其中有機錫的重量百分比為20ppm；採用電泳塗覆工藝將上述的電泳漆水溶液的電泳漆塗覆在電機磁體上，當所述的電泳塗層在電機磁體基體1上塗覆後，進行烘烤工藝時的烘烤溫度為150℃，烘烤時間為15分鐘；
B、在A步驟形成的電泳塗層上塗覆噴塗塗層3；噴塗時所採用的噴塗漆中錫的重量百分比不大於10ppm，以滿足複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體中複合塗層噴塗塗層3中錫的重量百分比為20ppm；採用電泳塗覆工藝將上述的電泳漆水溶液的電泳漆塗覆在電機磁體上，先將電泳塗覆後的電機磁體進行第一次噴塗並烘烤，烘烤溫度為160℃，烘烤時間為5分鐘；然後將電機磁體翻面進行第二次噴塗並烘烤，烘烤的溫度為190℃，烘烤的時間為20分鐘。
需要特別說明的是：上面的實施例是以複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體為例對該發明進行說明的，當然該發明的實施並不限於上述實施例，該發明還包括其他複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件及其複合塗覆方法，比如，硬碟驅動器主軸電機的疊片鐵芯或其他部件，複合塗層的硬碟驅動器主軸電機疊片鐵芯或其他電機部件的複合塗層及其複合塗覆方法均與上述複合塗層的硬碟驅動器主軸電機磁體的複合塗層及其複合塗覆方法一致。
榮譽表彰
2014年11月6日，《複合塗層的硬碟驅動器主軸電機部件及其複合塗覆方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
