專(zhuān)利名稱(chēng)：一種金屬表面處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種金屬表面處理工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，金屬材料如不銹鋼、銅、鐵、鋁等存在耐磨性差、易出現(xiàn)刮痕、防腐性差的缺點(diǎn)。為了提高金屬材料的各種性能，人們經(jīng)常在金屬材料的表面進(jìn)行鍍膜處理。如申請(qǐng)?zhí)枮?00910102234.6的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種提高430不銹鋼板材防腐性能的制造工藝，其依次采用步驟開(kāi)平備料、研磨拋光、清洗、烘干、檢驗(yàn)、PVD真空鍍膜、貼膜包裝；其中PVD真空鍍膜工序如下(A)、將430不銹鋼鏡面板材裝載于真空爐體內(nèi)，在 10(T20(TC的爐溫下抽真空至1.5 1.8X10-2pa，采用多弧離子鍍膜技術(shù)，在鍍件表面先沉積一層純金屬底層，該金屬材質(zhì)為鉻；(B)、在金屬底層基礎(chǔ)上，制備CrN層，鍍膜時(shí)間為 l(T20min，真空度保持在2 3 X KT1pa,在430不銹鋼鏡面板材表面再沉積一層約0. 2 0. 3微米的CrN層；(C)、鍍膜結(jié)束后進(jìn)行鈍化冷卻處理。該發(fā)明能提升430不銹鋼板材表面防腐性能，具有綠色環(huán)保和節(jié)能的特點(diǎn)。但是，上述制造工藝僅能提高不銹鋼的防腐性能，未提出解決金屬材料的耐磨性差、易出現(xiàn)刮痕的缺點(diǎn)的技術(shù)方案，且上述制造工藝及現(xiàn)有技術(shù)的鍍膜工藝中，由于鍍膜的膜層較薄，一般為0. 3^3微米，因此，對(duì)增加金屬材料的厚度及硬度的效果不明顯，鍍膜后的金屬材料仍然存在耐磨性不高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種金屬表面處理工藝，該處理工藝容易操作，制得的產(chǎn)品的厚度及硬度較高，耐磨性、耐刮擦性強(qiáng)，耐溫度變化性能及防腐良好，且具有良好的金屬光澤。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的。一種金屬表面處理工藝，包括以下工藝步驟
(a)表面清潔將待處理的金屬基體進(jìn)行表面清潔，除去金屬基體表面的附著物；
(b)噴涂釉層用噴槍或噴霧器將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；
(c)烘烤固化將噴涂釉層的金屬基體置于烘箱中烘烤，使釉層固化；
(d)二次清洗將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行二次清洗；
(e)PVD鍍膜將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行PVD鍍膜，在釉層的表面形成膜層，制得金屬基體成品。其中，所述步驟(a)表面清潔具體為將金屬基體進(jìn)行拋光處理、磨砂處理、噴砂處理、磨光處理中的一種或者一種以上的混合膜層的處理，然后進(jìn)行超聲波清洗，除去金屬基體表面的油、蠟及氧化層。其中，所述步驟(b)噴涂釉層具體為在萬(wàn)級(jí)無(wú)塵室中，用靜電噴槍將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層。制作陶瓷的常用釉料均可應(yīng)用于本發(fā)明中。
其中，所述步驟(b )噴涂釉層中，釉層的厚度為> 20 μ m。優(yōu)選地，所述步驟(b)噴涂釉層中，釉層的厚度為20μπΓ 00μπι。其中，所述步驟(c)烘烤固化中，烘箱的溫度為600°C 1000°C，烘烤的時(shí)間為3分鐘 ι小時(shí)。其中，所述步驟(e)PVD鍍膜中，PVD鍍膜具體為真空蒸發(fā)鍍膜、真空離子鍍膜或者真空濺射鍍膜中的一種。PVD也就是物理氣相沉積(Physical Vapor D印osition，PVD)技術(shù)，在真空條件下，采用物理方法，將材料源——固體或液體表面氣化成氣態(tài)原子、分子或部分電離成離子，并通過(guò)低壓氣體(或等離子體)過(guò)程，在金屬基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術(shù)。真空蒸發(fā)鍍膜的原理是在真空條件下，使金屬、金屬合金或化合物蒸發(fā)，然后沉積在金屬基體表面上，蒸發(fā)的方法常用電阻加熱，高頻感應(yīng)加熱，電子束、激光束、離子束高能轟擊鍍料，使蒸發(fā)成氣相，然后沉積在金屬基體表面。真空濺射鍍膜的原理是充氬(Ar)氣的真空條件下，使氬氣進(jìn)行輝光放電，這時(shí)氬 (Ar)原子電離成氬離子(Ar+)，氬離子在電場(chǎng)力的作用下，加速轟擊以鍍料制作的陰極靶材，靶材會(huì)被濺射出來(lái)而沉積到工件表面。如果采用直流輝光放電，稱(chēng)直流Oic)濺射，射頻 (RF)輝光放電引起的稱(chēng)射頻濺射。磁控(M)輝光放電引起的稱(chēng)磁控濺射。真空離子鍍膜的原理是在真空條件下，采用某種等離子體電離技術(shù)，使鍍料原子部分電離成離子，同時(shí)產(chǎn)生許多高能量的中性原子，在被鍍金屬基體上加負(fù)偏壓。這樣在深度負(fù)偏壓的作用下，離子沉積于金屬基體表面形成薄膜。其中，所述步驟(e) PVD鍍膜中，膜層的厚度為0. 3 μ πΓ μ m。其中，所述步驟(e) PVD鍍膜中，膜層為金屬膜層、氧化物膜層、氮化物膜層或者碳化物膜層中的任意一種或者一種以上的混合膜層。當(dāng)膜層為兩層或者兩層以上時(shí)，膜層可以為不同的膜層，如設(shè)置一層氧化物膜層和一層氮化物膜層；或者設(shè)置不同的金屬膜層，如設(shè)置一層鋁膜層和設(shè)置一層鉻膜層；使金屬加工制品具有不同的金屬光澤效果。所述金屬膜層為鋁膜層、鈦膜層、鋯膜層、鉻膜層的任意一種；所述氧化物膜層為二氧化鈦膜層；所述氮化物膜層為氮化鈦膜層、氮化鉻膜層、氮化鋯膜層、氮鋁化鈦膜層的任意一種；所述碳化物膜層為碳化鈦膜層或者碳氮化鈦膜層。一種上述金屬表面處理工藝制得的金屬基體成品。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的一種金屬表面處理工藝，包括以下工藝步驟(a)表面清潔將待處理的金屬基體進(jìn)行表面清潔，除去金屬基體表面的附著物；(b)噴涂釉層 用噴槍或噴霧器將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；(c)烘烤固化將噴涂釉層的金屬基體置于烘箱中烘烤，使釉層固化；(d) 二次清洗將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行二次清洗；(e)PVD鍍膜將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行PVD鍍膜，在釉層的表面形成膜層，制得金屬基體成品。本發(fā)明通過(guò)在金屬基體的表面噴涂釉層的步驟，使金屬基體成品具有較高的厚度及硬度，因而耐磨性、耐刮擦性強(qiáng)；PVD鍍膜進(jìn)一步提高金屬基體成品的耐磨性能、耐溫度變化性能及防腐性能，膜層的結(jié)合力高，且使其具有良好的金屬光澤；本發(fā)明相比電鍍技術(shù)，具有清潔環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于電子產(chǎn)品、機(jī)器設(shè)備、汽車(chē)、板材、眼鏡框架、飾品或日常家居用品等領(lǐng)域，制得的產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間使用仍然光亮如新。
具體實(shí)施例方式下面以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限定。
實(shí)施例一。一種金屬表面處理工藝，包括以下工藝步驟
(a)表面清潔將待處理的金屬基體進(jìn)行表面清潔，除去金屬基體表面的附著物；具體為將金屬基體依次進(jìn)行拋光處理、磨砂處理、噴砂處理、磨光處理，然后進(jìn)行超聲波清洗， 除去金屬基體表面的油、蠟及氧化層。(b)噴涂釉層用噴槍或噴霧器將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；具體為在萬(wàn)級(jí)無(wú)塵室中，用靜電噴槍將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層。釉層的厚度為 20 μ m。(c)烘烤固化將噴涂釉層的金屬基體置于烘箱中烘烤，使釉層固化；烘箱的溫度為600°C，烘烤的時(shí)間為3分鐘。(d) 二次清洗將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行二次清洗；二次清洗為超聲波清洗。(e) PVD鍍膜將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行PVD鍍膜，在釉層的表面形成膜層，制得金屬基體成品。PVD鍍膜具體為真空蒸發(fā)鍍膜，膜層的厚度為0. 3 μ m，膜層為氮化鈦膜層。一種上述金屬表面處理工藝制得的金屬基體成品。實(shí)施例二。一種金屬表面處理工藝，包括以下工藝步驟
(a)表面清潔將待處理的金屬基體進(jìn)行表面清潔，除去金屬基體表面的附著物；具體為將金屬基體進(jìn)行拋光處理，然后進(jìn)行超聲波清洗，除去金屬基體表面的油、蠟及氧化層。(b)噴涂釉層用噴槍或噴霧器將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；具體為在萬(wàn)級(jí)無(wú)塵室中，用靜電噴槍將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；釉層的厚度為 50 μ m0(c)烘烤固化將噴涂釉層的金屬基體置于烘箱中烘烤，使釉層固化；烘箱的溫度為800°C，烘烤的時(shí)間為10分鐘。(d) 二次清洗將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行二次清洗；二次清洗為超聲波清洗。(e)PVD鍍膜將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行PVD鍍膜，在釉層的表面形成膜層，制得金屬基體成品。PVD鍍膜具體為真空離子鍍膜，膜層的厚度為0.5μπι，膜層為兩層，包括一層金屬膜層和一層氮化物膜層，具體為一層鈦膜層和一層氮化鈦膜層。一種上述金屬表面處理工藝制得的金屬基體成品。實(shí)施例三。一種金屬表面處理工藝，包括以下工藝步驟
(a)表面清潔將待處理的金屬基體進(jìn)行表面清潔，除去金屬基體表面的附著物；具體為將金屬基體進(jìn)行磨砂處理，然后進(jìn)行超聲波清洗，除去金屬基體表面的油、蠟及氧化層。(b)噴涂釉層用噴槍或噴霧器將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；具體為在萬(wàn)級(jí)無(wú)塵室中，用靜電噴槍將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；釉層的厚度為 100 μ m。(c)烘烤固化將噴涂釉層的金屬基體置于烘箱中烘烤，使釉層固化；烘箱的溫度為950°C，烘烤的時(shí)間為30分鐘。(d) 二次清洗將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行二次清洗；二次清洗為超聲波清洗。(e) PVD鍍膜將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行PVD鍍膜，在釉層的表面形成膜層，制得金屬基體成品。PVD鍍膜具體為真空濺射鍍膜，膜層的厚度為0.8 μ m，膜層為兩層金屬膜層，包括一層鈦膜層和一層鋯膜層。一種上述金屬表面處理工藝制得的金屬基體成品。實(shí)施例四。一種金屬表面處理工藝，包括以下工藝步驟
(a)表面清潔將待處理的金屬基體進(jìn)行表面清潔，除去金屬基體表面的附著物；具體為將金屬基體進(jìn)行噴砂處理、磨光處理，然后進(jìn)行超聲波清洗，除去金屬基體表面的油、蠟及氧化層。(b)噴涂釉層用噴槍或噴霧器將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；具體為在萬(wàn)級(jí)無(wú)塵室中，用靜電噴槍將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；釉層的厚度為 200 μ m。(c)烘烤固化將噴涂釉層的金屬基體置于烘箱中烘烤，使釉層固化；烘箱的溫度為1000°C，烘烤的時(shí)間為40分鐘。(d) 二次清洗將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行二次清洗；二次清洗為超聲波清洗。(e)PVD鍍膜將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行PVD鍍膜，在釉層的表面形成膜層，制得金屬基體成品。PVD鍍膜具體為真空蒸發(fā)鍍膜，膜層的厚度為1 μ m，膜層為氮鋁化鈦膜層。一種上述金屬表面處理工藝制得的金屬基體成品。實(shí)施例五。一種金屬表面處理工藝，包括以下工藝步驟
(a)表面清潔將待處理的金屬基體進(jìn)行表面清潔，除去金屬基體表面的附著物；具體為將金屬基體進(jìn)行磨光處理，然后進(jìn)行超聲波清洗，除去金屬基體表面的油、蠟及氧化層。(b)噴涂釉層用噴槍或噴霧器將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；具體為在萬(wàn)級(jí)無(wú)塵室中，用靜電噴槍將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；釉層的厚度為 500 μ m。(c)烘烤固化將噴涂釉層的金屬基體置于烘箱中烘烤，使釉層固化；烘箱的溫度為1000°C，烘烤的時(shí)間為50分鐘。(d) 二次清洗將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行二次清洗；二次清洗為超聲波清洗。(e)PVD鍍膜將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行PVD鍍膜，在釉層的表面形成膜層，制得金屬基體成品。PVD鍍膜具體為真空蒸發(fā)鍍膜，膜層的厚度為1 μ m，膜層為三層，包括一層金屬膜層、一層氮化物膜層和一層氧化物膜層，具體為一層鉻膜層、一層氮化鋯膜層和一層二氧化鈦膜層。一種上述金屬表面處理工藝制得的金屬基體成品。實(shí)施例六。一種金屬表面處理工藝，包括以下工藝步驟(a)表面清潔將待處理的金屬基體進(jìn)行表面清潔，除去金屬基體表面的附著物；具體為將金屬基體進(jìn)行磨光處理，然后進(jìn)行超聲波清洗，除去金屬基體表面的油、蠟及氧化層。(b)噴涂釉層用噴槍或噴霧器將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；具體為在萬(wàn)級(jí)無(wú)塵室中，用靜電噴槍將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；釉層的厚度為Imm以上。(c)烘烤固化將噴涂釉層的金屬基體置于烘箱中烘烤，使釉層固化；烘箱的溫度為1000°C，烘烤的時(shí)間為1小時(shí)。(d) 二次清洗將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行二次清洗；二次清洗為超聲波清洗。(e)PVD鍍膜將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行PVD鍍膜，在釉層的表面形成膜層，制得金屬基體成品。PVD鍍膜具體為真空蒸發(fā)鍍膜，膜層的厚度為1 μ m，膜層為鋁膜層。一種上述金屬表面處理工藝制得的金屬基體成品。將上述六個(gè)實(shí)施例制得的金屬基體成品進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下
表1 金屬基體成品性能測(cè)試表
權(quán)利要求
1.一種金屬表面處理工藝，其特征在于包括以下工藝步驟(a)表面清潔將待處理的金屬基體進(jìn)行表面清潔，除去金屬基體表面的附著物；(b)噴涂釉層用噴槍或噴霧器將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；(c)烘烤固化將噴涂釉層的金屬基體置于烘箱中烘烤，使釉層固化；(d)二次清洗將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行二次清洗；(e)PVD鍍膜將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行PVD鍍膜，在釉層的表面形成膜層，制得金屬基體成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理工藝，其特征在于所述步驟(a)表面清潔具體為將金屬基體進(jìn)行拋光處理、磨砂處理、噴砂處理、磨光處理中的一種或者一種以上的混合膜層的處理，然后進(jìn)行超聲波清洗，除去金屬基體表面的油、蠟及氧化層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理工藝，其特征在于所述步驟(b)噴涂釉層具體為在萬(wàn)級(jí)無(wú)塵室中，用靜電噴槍將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理工藝，其特征在于所述步驟(b)噴涂釉層中，釉層的厚度為> 20 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金屬表面處理工藝，其特征在于所述步驟(b)噴涂釉層中，釉層的厚度為20μπΓ 00μπ 。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理工藝，其特征在于所述步驟(c)烘烤固化中，烘箱的溫度為600°C 1000°C，烘烤的時(shí)間為3分鐘 1小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理工藝，其特征在于所述步驟(e)PVD鍍膜中，PVD鍍膜具體為真空蒸發(fā)鍍膜、真空離子鍍膜或者真空濺射鍍膜中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理工藝，其特征在于所述步驟(e)PVD鍍膜中，膜層的厚度為0.3μπΓ μπι。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬表面處理工藝，其特征在于所述步驟(e)PVD鍍膜中，膜層為金屬膜層、氧化物膜層、氮化物膜層或者碳化物膜層中的任意一種或者一種以上的混合膜層。
10.一種應(yīng)用權(quán)利要求廣9任意一項(xiàng)所述的金屬表面處理工藝制得的金屬基體成品。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種金屬表面處理工藝，包括以下工藝步驟(a)表面清潔將待處理的金屬基體進(jìn)行表面清潔，除去金屬基體表面的附著物；(b)噴涂釉層用噴槍或噴霧器將釉料霧化噴到金屬基體的表面，形成釉層；(c)烘烤固化將噴涂釉層的金屬基體置于烘箱中烘烤，使釉層固化；(d)二次清洗將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行二次清洗；(e)PVD鍍膜將噴涂釉層的金屬基體進(jìn)行PVD鍍膜，在釉層的表面形成膜層，制得金屬基體成品。本發(fā)明的金屬基體成品具有較高的厚度及硬度，因而耐磨性、耐刮擦性強(qiáng)；PVD鍍膜使金屬基體成品的耐溫度變化性能及防腐良好，且具有良好的金屬光澤。
文檔編號(hào)C23D13/00GK102392246SQ20111039002
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者宋存科 申請(qǐng)人:東莞市泉碩五金加工有限公司