一種金屬板表面的拋光方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬板表面處理領域，具體地，涉及一種金屬板表面的拋光方法。
【背景技術】
[0002] 目前，國內外廠家在生產鈦及鈦合金板過程中都會在表面生成一層致密的氧化 層，該氧化層在后續(xù)表面陽極氧化處理或其他表面工藝施工時，很難去除。傳統(tǒng)的處理方式 都是用HF溶液對鈦及鈦合金板表面進行浸泡或使用拋光機對板面進行打磨，然后再使用HF 溶液進行浸泡，將表面的氧化層完全去除，再進行表面處理等下道工序。
[0003] 但是，由于HF溶液具有高腐蝕性、高污染性及高揮發(fā)性，對環(huán)境及工作人員身體會 造成嚴重傷害。不適合進行大規(guī)模的家電產品工業(yè)生產使用。另外，通過拋光機打磨鈦板或 鈦合金板表面的工藝，不適合大型的家電設備和不規(guī)則零部件的生產。攀鋼鈦及鈦合金板 主要使用在國內大型家電制造業(yè)的電飯煲內膽、微波爐內膽及各種家用電器零部件上。家 電企業(yè)需要一種對環(huán)境危害小、成本低、好操作及適合批量生產的新型前處理工藝。
[0004] 故亟需開發(fā)出一種操作簡單，對人和環(huán)境無污染且適合不規(guī)則零部件的的同時去 除金屬板表面氧化層的方法。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術中金屬表面拋光對人體和環(huán)境危害大、且不適 合不規(guī)則零部件的處理、操作繁瑣的缺陷，提供了一種操作簡單，對人和環(huán)境無污染且適合 不規(guī)則零部件的金屬板表面拋光的方法。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供一種金屬板表面的拋光方法，其中，該 方法包括:使用粒度小于或等于Imm的顆粒對金屬板進行噴射處理，相對于每平方米的金屬 板，所述噴射的壓力為l_4MPa。
[0007] 優(yōu)選的，所述顆粒由3種粒度的顆粒組成，大粒度顆粒的粒度為0.6-0.8mm，中粒度 顆粒的粒度為〇. 2-0.5mm，小粒度顆粒的粒度為0.1-0.15mm。
[0008] 優(yōu)選的，大粒度顆粒、中粒度顆粒和小粒度顆粒的比例為1:3-6:0.5-1。
[0009]優(yōu)選的，相對于每平方米的金屬板，所述顆粒的密度為60-95kg。
[0010]優(yōu)選的，先進行大粒度顆粒的噴射處理，再進行中粒度和小粒度的顆粒的噴射處 理。
[0011] 該方法還包括:對噴射處理后的金屬板進行電化學拋光處理，其中，所述電化學拋 光的電解液含有5-15重量％的硫酸。
[0012]通過上述技術方案，可以達到如下的技術效果：
[0013] (1)通過本發(fā)明的方法對金屬板進行噴射拋光后，能夠有效去除表面氧化膜層，減 少了傳統(tǒng)HF溶液的浸泡和對人身及環(huán)境的影響，更適合不規(guī)則零部件；
[0014] (2)本發(fā)明使用生產工藝簡單、易操作；
[0015] (3)本通過本工藝打磨的鈦合金板表面在進行陽極氧化的時候，在相同溶液濃度 中，得到同樣顏色所用的電壓較低，這樣會大幅度降低用電成本；
[0016] (4)在進一步優(yōu)選的情況下，使用5-15%的硫酸對金屬板進一步電化學拋光處理， 所得金屬板的光澤度、粗糙度的均一性會得到進一步提高，經陽極氧化后色差小，所形成的 薄膜不脫落等優(yōu)點；
[0017] (5)以攀鋼鈦為例，攀鋼自2010年開始乳制鈦材產品，設計年產1萬噸產能，如果每 年能生產3000噸鈦板通過本工藝生產家電用零部件，以每噸鈦板利潤5000元計算，本技術 的新增效益見下式所示(萬元）；
[0018] Y-每年使用本表面處理技術產生的效益；
[0019] A-每噸鈦薄板的銷售利潤：5000元/噸；
[0020] T-每年家電行業(yè)使用的鈦板的總噸數:3000噸；
[0021 ]則 :Y=AXT = 3000 X 5000 = 1500(萬元）。
[0022]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0023]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0024]圖1是未經任何處理的純鈦的鈦板圖片。
[0025]圖2是經本申請一種【具體實施方式】的噴射處理之后的鈦板表面圖片。
[0026] 圖3是經本發(fā)明一種具體實施方案的電化學拋光處理之后的鈦板表面圖片。
【具體實施方式】
[0027] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0028] 第一方面，本發(fā)明提供一種金屬板表面的拋光方法，其中，該方法包括:使用粒度 小于或等于Imm的顆粒對金屬板進行噴射處理，相對于每平方米的金屬板，所述噴射的壓力 為l-4MPa 〇
[0029]優(yōu)選的，處理的條件使得所得金屬板表面的粗糙度為1.5-0.8μπι。
[0030]本發(fā)明的發(fā)明人在研究的過程中發(fā)現(xiàn)，通過使用粒度不大于Imm的顆粒對金屬板 進行噴射處理，并且，相對于每平方米的金屬板，控制顆粒對金屬板打砸的壓力為l_4MPa， 能夠有效的去除其表面的氧化層等不期望存在的成分(例如，銹蝕或其他污染物），達到金 屬板表面的拋光處理。并且經此處理后的金屬板能夠達到均一的粗糙度及光澤。進一步優(yōu) 選的，所述壓力為1 · 5_3MPa。
[0031]根據本發(fā)明，所述顆粒優(yōu)選為沙?；蛘咪撉?。
[0032] 盡管按照如上的方式對金屬板進行噴射處理即可實現(xiàn)本發(fā)明的目的，但本發(fā)明的 發(fā)明人在研究的過程中驚人的發(fā)現(xiàn)，通過將顆粒設置為3種不同級別的粒徑，處理后的金屬 板的表面污染能夠得到進一步去除，且表面的粗糙度和光澤更加均一，從而更有利于后續(xù) 的陽極氧化處理。其中，優(yōu)選的，大粒度顆粒的粒度為〇. 6-0.8mm，中粒度顆粒的粒度為0.2-0.5mm，小粒度顆粒的粒度為0.1-0.15mm。
[0033] 根據本發(fā)明，在如上優(yōu)選的情況下，大粒度顆粒、中粒度顆粒和小粒度顆粒的比例 可以在較寬的范圍內進行調整，在進一步優(yōu)選的情況下，中粒度的顆粒所占的比例最大，且 更優(yōu)選大于小粒度和大粒度顆粒所占比例的總和。最為優(yōu)選的，所述大粒度顆粒、中粒度顆 粒和小粒度顆粒的比例為1: (3-6): (0.5-1.2)，優(yōu)選為1: (4-5): (0.65-1)。在該優(yōu)選的情況 下，所述金屬板表面的污染物(例如，氧化層)能夠得到更為徹底的除去，使金屬板表面的粗 糙度和光澤更加均一。
[0034] 根據本發(fā)明，不同粒度范圍的顆粒的拋出順序并沒有過多的限制，他們可以同時 拋出，也可以按照粒徑的大小先后拋出。當先使用大粒度顆粒對金屬表面進行處理，在使用 中粒度和小粒度的顆粒的對金屬表面進行處理的情況下，所得到的金屬板的性能能夠得到 進一步提升。
[0035] 根據本發(fā)明，相對于每平方米的金屬板，所述顆粒的密度也可以在較寬的范圍內 進行選擇，但綜合對金屬板的拋光效果和破壞程度等因素考慮，相對于每平方米的金屬板， 所述顆粒的拋出密度為60_95kg。
[0036] 根據本發(fā)明，優(yōu)選的，本發(fā)明還包括對噴射處理后的金屬板進行水洗的步驟，所述 水洗可以為本領域常規(guī)的清洗方法，例如，可以采用浸泡和/或噴淋的方法。進一步優(yōu)選的， 所述水洗的方法通過至少3次水洗，其中，第一次為噴淋水洗，第二次為浸泡水洗，第三次為 噴淋水洗。其中，所述水洗的溫度優(yōu)選為65-75Γ，對于噴淋水洗，所述噴淋的壓力優(yōu)選為1-1.5MPa，對于浸泡水洗，浸泡的時間優(yōu)選為5-1 Omin。
[0037]由于金屬部件的表面幾乎不可避免的要沾附油污。油污有三種類型，即礦物油，植 物油和動物油。按照油脂的化學性質，又可以分成：皂化油和不可皂化油。所有的動物油和 植物油的化學成分主要是脂肪酸和甘油酯，由于都能和堿作用生成肥皂，故稱之為可皂化 油;礦物油的化學成分是各種碳氫化合物，不能和堿反應，故稱不可皂化油。常用的脫脂方 法有:有機溶劑脫脂，化學脫脂和電化學脫脂。在研究的過程中，本發(fā)明的發(fā)明人進一步發(fā) 現(xiàn)，由于金屬表面不規(guī)則，傳統(tǒng)脫脂方式會出現(xiàn)有其他部位"積水"或"積液"現(xiàn)象，導致脫脂 液沉積，影響后續(xù)的各種表面處理工作，本發(fā)明的發(fā)明人進一步發(fā)現(xiàn)，通過對噴射處理后的 金屬板進行電化學拋光處理，且選擇所述電解液為含有重量5-15%，優(yōu)選8_12重量％的硫 酸的電解液，會大大改善如上的缺陷。
[0038] 根據本發(fā)明，對所述金屬板進行電化學拋光的條件可以為本領域常規(guī)的電化學拋 光條件，例如，電化學拋光的時間為120-250S，電壓為1-10V，電流密度為0.35-0.65A/cm 2。 進一步優(yōu)選的，所述電化學拋光的時間為150-220S，電壓為3-8V，電流密度為0.45-0.55A/ cm2。
[0039] 根據本發(fā)明的脫脂的方法，當金屬部件浸入電解槽，油與電解液稀硫酸之間的界 面張力會大大降低，油膜便產生了裂紋。同時，由于通電使電極極化，電極與電解液的表面 張力降低，溶液對金屬表面的潤濕性增加，溶液便從油膜不連續(xù)處和裂紋處對油膜產生排 擠作用。本發(fā)明的方法優(yōu)選為陰極脫脂，也即，樣品做為陰極，陰極釋放氫氣 :4H20+4eT42H2 ?+40!Γ。其中，氫氣以大量的小氣泡的形式逸出，對溶液產生強烈的攪拌和撞擊作用，于是 油膜被撕裂分散成很多的細小的油珠，與此同時，小氣泡又容易滯留在油珠上，當氣泡長大 到一定尺寸時，會帶著小油珠上升到溶液表面。從而有效了實現(xiàn)了對金屬板的表面拋光處 理。
[0040] 根據本發(fā)明，用于如上陰極脫脂的陽極可以為本領域公知的各種惰性陽極，例如， 石墨、鉑金等。
[0041] 根據本發(fā)明，優(yōu)選的，本發(fā)明還包括對電化學拋光處理后的金屬板進行水洗的步 驟，所述水洗可以為本領域常規(guī)的清洗方法，例如，可以采用浸泡和/或噴淋的方法。進一步 優(yōu)選的，所述水洗的方法通過至少3次水洗，其中，第一次為噴淋水洗，第二次為浸泡水洗， 第三次為噴淋水洗。
[0042] 根據本發(fā)明，所述金屬板可以為任何的需要去除表面氧化層等不期望存在的成分 的金屬板，例如，可以為鈦板，鈦合金板等。
[0043] 根據本發(fā)明，所述金屬板的厚度優(yōu)選大于2_。
[0044] 以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
[0045] 實施例1
[0046] 本實施例用于說明本發(fā)明提供的金屬板表面拋光的方法
[0047] (1)噴射處理
[0048]將厚度為5mm的不規(guī)整鈦板放入拋丸機中進行拋丸處理，在拋丸機中裝填15%的 粒度為〇. 8mm的鋼球，75 %的粒度為0.3mm的丸粒，10 %的粒度為0.1 mm的丸粒，其中，相對于 每平方米的金屬板，拋丸的壓力為2MPa，顆粒的密度為70kg。其中，先進行大粒度顆粒的噴 射處理，再進行中粒度和小粒度的顆粒的噴射處理。經測定處理后鈦板表面的粗糙度在 1.0-0.8μηι之間。
[0049] (2)凈化處理1
[0050]將步驟（1)處理之后的鈦板進行水洗3次，其中，第一次和第三次為噴淋沖洗，水溫 為70°C，水壓為IMPa，第二次為浸泡洗，其中，水溫為70°C，浸泡時間為5min;
[0051]其中，噴射處理之前的鈦板的表面如圖1所示，噴射并水洗之后的鈦板的表面如圖 2所示。
[0052] (3)脫脂處理
[0053 ]將步驟(2)水洗后的