專利名稱：一種表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法及金屬殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于表面處理領(lǐng)域，涉及一種表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法及金屬殼體。
背景技術(shù)：
在金屬表面實現(xiàn)沙面紋理的方法通常是采用機械噴砂，機械噴砂是物理性加工工藝，較為成熟，目前在金屬表面裝飾上有非常廣泛的應(yīng)用。但此方法具有以下缺陷1、對于較薄板材如0. Imm厚的鋁合金或者不銹鋼，表面若需要達到沙面的效果，采用噴砂的工藝很容易使工件發(fā)生變形影響平面度的要求；2、對于鈦合金表面需要實現(xiàn)沙面紋理，因為鈦合金材料特性的影響，采用噴砂的工藝進行加工，會使其表面因為應(yīng)力的作用而發(fā)生變形， 并且由于表面發(fā)熱而易于發(fā)生氧化；3、如果金屬表面要求較大的表面粗糙度，使用噴砂的工藝進行則需要較粗的砂粒和較大的噴砂壓力，這樣對設(shè)備的要求較高，且易于使金屬發(fā)生形變，在其表面產(chǎn)生毛刺，影響其外觀及手感；4、對于模具鋼表面進行沙面紋理制作，會因為其較高的硬度而無法采用噴砂的工藝進行沙面紋理的制作；5、噴砂過程容易造成粉塵污染，對操作人員的健康產(chǎn)生較大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的機械噴砂形成沙面紋理的加工方法應(yīng)用范圍小、外觀及手感差和會造成粉塵污染的缺陷，從而提供一種應(yīng)用范圍廣、外觀及手感好、沒有粉塵污染的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法及金屬殼體。本發(fā)明提供了一種表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，該方法包括以下步驟(1)在金屬基材表面均勻噴涂一層點狀油墨；(2)油墨干燥后進行化學(xué)腐蝕；(3)去除點狀油墨。本發(fā)明還提供了一種表面有沙面紋理的金屬殼體，該金屬殼體由本發(fā)明所述的方法制備。本發(fā)明的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法克服了傳統(tǒng)噴砂工藝使得厚度在0. 1-0. 3mm之間的板材在噴砂過程中發(fā)生形變的缺陷，使較薄的板材也可以得到粗糙度較大的沙面紋理效果，且不產(chǎn)生毛刺及形變；此外傳統(tǒng)的噴砂過程使金屬表面容易發(fā)熱產(chǎn)生應(yīng)力變形，本發(fā)明應(yīng)用化學(xué)蝕刻的方法，在金屬表面一般不產(chǎn)生熱量或者只產(chǎn)生很少的熱量，不會引起應(yīng)力變形；對于表面硬度較大的金屬，本發(fā)明也可以很輕松的實現(xiàn)表面沙面紋理的制作。本發(fā)明相對于傳統(tǒng)的噴砂工藝具有更好的抗滑傷能力以及更好的手感，經(jīng)久耐用，且通過墨點的調(diào)節(jié)和蝕刻時間的控制可以制作出多樣化的沙面紋理。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，該方法包括以下步驟(1)在金屬基材表面均勻噴涂一層點狀油墨；(2)油墨干燥后進行化學(xué)腐蝕；(3)去除點狀油墨。根據(jù)本發(fā)明所提供的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，所述的油墨沒有特別的限制，只要能達到噴涂時霧化效果好，耐酸堿能力強，流平性能差，易于干燥并與金屬基材有較好的結(jié)合力就可以。優(yōu)選地，本發(fā)明所用的油墨的型號為XR-909。根據(jù)本發(fā)明所提供的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，噴涂點狀油墨需要使用霧化性能好的噴槍，本發(fā)明采用日本SPRAYMAN公司生產(chǎn)的型號為PR0-77的噴槍。噴涂時，調(diào)節(jié)噴槍的出墨旋鈕到合適的位置后，將空氣壓力旋鈕由較大壓力向較小壓力調(diào)節(jié)， 控制噴涂出的點狀油墨大小，并控制墨點在工件表面的疏密程度。根據(jù)本發(fā)明提供的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，為了得到更加均勻的沙面紋理，優(yōu)選地，重復(fù)步驟(1)-(3)2-4次，具體重復(fù)的次數(shù)由金屬表面的效果確定。同時，多次噴涂的點狀油墨的半徑相同。為了使沙面有更好的外觀效果，更優(yōu)選地為，所述點狀油墨的半徑為0. 025-1. 5毫米。根據(jù)本發(fā)明提供的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，為了避免或減少二次腐蝕造成沙面紋理不均勻，優(yōu)選地，前一次噴涂的點狀油墨的密度比后一次噴涂的點狀油墨的密度小。如第一次噴涂的點狀油墨的密度比第二次噴涂的點狀油墨的密度小，第二次噴涂的點狀油墨的密度比第三次的涂的點狀油墨的密度小，依次類推。所述密度是指所有點狀油墨所占的面積與整個金屬基材的面積之比。述前一次噴涂的點狀油墨的密度與后一次噴涂的點狀油墨的密度相差0. 1-0. 2。根據(jù)本發(fā)明提供的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，所述金屬基材沒有特別的限制，優(yōu)選地，所述金屬基材為鋁合金、不銹鋼、模具鋼、鈦合金、鎂合金、鋅合金中的一種。本發(fā)明對金屬基材的厚度沒有特別的限制，只要能滿足對硬度的要求即可，優(yōu)選地金屬基材的厚度為0.1-1毫米。根據(jù)本發(fā)明提供的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，不同的金屬基材所用的化學(xué)蝕刻液不同，如所述金屬基材是鋁合金，則其所述化學(xué)腐蝕的蝕刻液為10% FeCl3 與30%磷酸的混合液；所述金屬基材是不銹鋼，則其所述化學(xué)腐蝕的蝕刻液為feCl3400g/ L與35%的HCl 150ml/L的混合液；所述金屬基材是模具鋼，則其所述化學(xué)腐蝕的蝕刻液為18% HNO3與10%的HC1。所述化學(xué)腐蝕的方法是采用浸泡溶液的方式進行，通過時間的長短來控制表面粗糙度?；瘜W(xué)蝕刻的時間為15秒-12分鐘。根據(jù)本發(fā)明所提供的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，在噴涂點狀油墨之后要對其進行表面干燥處理，干燥處理有利于提高油墨耐酸堿性并增加油墨與基材的結(jié)合力，之后再進行化學(xué)蝕刻。根據(jù)本發(fā)明提供的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，優(yōu)選地，化學(xué)腐蝕深度小于點狀油墨墨點的半徑。在浸泡蝕刻過程中深度腐蝕與側(cè)面腐蝕的比例基本為一比一，當(dāng)蝕刻深度大于半徑時，由于側(cè)蝕的進行遮蔽油墨將失去作用，將對工件表面整體進行腐蝕，影響工件尺寸。
根據(jù)本發(fā)明所述的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，在形成沙面紋理后， 為了提高金屬的耐蝕性、耐磨性及更好的外觀效果，優(yōu)選地，對形成沙面紋理之后的金屬進行后處理。后處理的過程主要針對不同的金屬材料進行裝飾處理，比如不銹鋼可以采用電鍍、噴涂、PVD等進行表面改性及著色處理，使得金屬表面更加豐富。而對于鋁合金則可以采用陽極氧化進行表面改性及著色處理。本發(fā)明還提供了一種表面有沙面紋理的金屬殼體，該金屬殼體由本發(fā)明所述的方法制備得到。下面通過實施例對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。實施例1金屬基材為厚度為0. Imm的304不銹鋼板材，除油除蠟將不銹鋼板材清洗干凈，表面烘干，背面噴涂油墨進行遮蔽處理，正面一次均勻噴涂一層點狀油墨，點狀油墨的平均半徑為0. 3mm,密度為0. 6，之后將其進行干燥，干燥溫度為60°C。干燥之后將不銹鋼板材放入含有!^Cl3 400g/L與35%的HCl 150ml/L的混合液中進行化學(xué)腐蝕處理，化學(xué)腐蝕的溫度為45°C，腐蝕3分鐘，去除正面點狀油墨，進行二次噴涂點狀油墨，點狀油墨的平均半徑為 0. 3mm,密度為0. 8，腐蝕3分鐘，退除表面油墨，使用220#玻璃珠，噴砂壓力為0. 25Mpa進行光澤調(diào)整，調(diào)整時間為10秒。得到表面具有沙面紋理的金屬產(chǎn)品Al。實施例2金屬基材為厚度為0. 6mm的6061鋁合金板材，除油除蠟將其表面清洗干凈，表面烘干，背面噴涂油墨進行遮蔽處理，正面一次均勻噴涂一層點狀油墨，點狀油墨的平均半徑為1mm，密度為0. 5，之后將其進行干燥，干燥溫度為60°C。干燥后將鋁合金放入含有10% !^eCl3與30%磷酸的混合液中進行化學(xué)腐蝕處理，化學(xué)腐蝕的溫度為30°C，腐蝕10分鐘，去除正面點狀油墨，進行二次噴涂點狀油墨，點狀油墨的平均半徑為1mm，密度為0.6。腐蝕10 分鐘，退除正面油墨，進行三次噴涂點狀油墨，點狀油墨的平均半徑為1mm，退除油墨，采用 H3PO4 (85 % ) 800g/L, H2SO4 (90 % ) 250g/L的混合液中進行化學(xué)腐蝕處理，化學(xué)腐蝕的溫度為 100°C。使用220#玻璃珠，噴砂壓力為0. 25Mpa進行光澤調(diào)整，調(diào)整時間為15秒。得到表面具有沙面紋理的金屬產(chǎn)品A2。實施例3金屬基材為S136模具鋼材，除油除蠟將其表面清洗干凈，表面烘干，四周噴涂遮蔽紅膠進行遮蔽處理，自然風(fēng)干4個小時，將需要制作沙面紋理的表面干燥的紅膠揭去，在需要制作沙面紋理的表面均勻噴涂一層點狀油墨，點狀油墨的平均半徑為0. 1mm，密度為 0. 7，之后將其進行干燥，干燥溫度為60°C。干燥后將模具鋼放入含有18% HNO3與10%的 HCl混合液中進行化學(xué)腐蝕處理，化學(xué)腐蝕的溫度為25°C，腐蝕30秒，去除點狀油墨，進行二次噴涂點狀油墨，點狀油墨的平均半徑為0. Imm,密度為0. 8，腐蝕30秒，退除油墨，使用 220#金剛砂，噴砂壓力為0. 3Mpa進行光澤調(diào)整，調(diào)整時間為15秒。得到表面具有沙面紋理的金屬產(chǎn)品A3。對比例1金屬基材為厚度為0. Imm的304不銹鋼板材，除油除蠟將不銹鋼板材清洗干凈，表面烘干，使用220#玻璃珠，噴砂壓力為0. 5Mpa進行噴砂處理，得到表面具有沙面紋理的金屬產(chǎn)品Bi。
測試方法1、外觀目視觀察金屬產(chǎn)品A1-A3及Bl是否變形及是否可以形成沙面，測試結(jié)果見表1。2、光澤度測試采用德國BI公司生產(chǎn)的A-4460光澤儀對金屬產(chǎn)品A1-A3及Bl進行檢測，測試結(jié)果見表1。3、粗糙度測試采用英國泰勒霍普森有限公司生產(chǎn)的Surtronic 25表面粗糙度儀對金屬產(chǎn)品 A1-A3及Bl進行檢測，測試結(jié)果見表1。表 權(quán)利要求
1.一種表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)在金屬基材表面均勻噴涂一層點狀油墨；(2)油墨干燥后進行化學(xué)腐蝕；(3)去除點狀油墨。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬沙面紋理的制備方法，其特征在于，重復(fù)步驟(1)_(3)，重復(fù)次數(shù)為2-4次。
3.如權(quán)利要求2所述的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，其特征在于，所述重復(fù)步驟(1)-(3)，重復(fù)次數(shù)為2-4次，形成多次噴涂，所述多次噴涂的點狀油墨的半徑相同。
4.如權(quán)利要求1-3任意一項所述的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，其特征在于，所述點狀油墨的半徑為0. 025-1. 5毫米。
5.如權(quán)利要求2所述的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，其特征在于，前一次噴涂的點狀油墨的密度比后一次噴涂的點狀油墨的密度小，所述密度為所有點狀油墨所占的面積與整個金屬基材的面積之比。
6.如權(quán)利要求5所述的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，其特征在于，所述前一次噴涂的點狀油墨的密度與后一次噴涂的點狀油墨的密度相差0. 1-0. 2。
7.如權(quán)利要求6所述的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，其特征在于，所述金屬基材為鋁合金、不銹鋼、模具鋼、鈦合金、鎂合金、鋅合金中的一種。
8.如權(quán)利要求7所述的表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，其特征在于，化學(xué)腐蝕深度小于點狀油墨墨點的半徑。
9.一種表面有沙面紋理的金屬殼體，其特征在于所述金屬殼體由權(quán)利要求1所述的方法制備得到。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種表面有沙面紋理的金屬殼體的制備方法，該方法包括以下步驟(1)在金屬基材表面均勻噴涂一層點狀油墨；(2)油墨干燥后進行化學(xué)腐蝕；(3)去除點狀油墨。本發(fā)明還提供了一種表面有沙面紋理的金屬殼體，該金屬殼體由本發(fā)明的方法制備得到。本發(fā)明的金屬沙面紋理的制備方法相對于傳統(tǒng)的噴砂工藝具有更好的抗滑傷能力以及更好的手感，經(jīng)久耐用，且通過墨點的調(diào)節(jié)和蝕刻時間的控制可以制作出多樣化的沙面紋理。
文檔編號C23F1/22GK102168270SQ20101011709
公開日2011年8月31日 申請日期2010年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月27日
發(fā)明者高春楠 申請人:比亞迪股份有限公司