CN103102811A - 机械研磨液及采用该研磨液的金属表面处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械研磨液及采用该研磨液的金属表面处理方法，所述研磨液主要包括如下组分：水、柠檬酸、磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三钠和表面活性剂；所述研磨液中各组分的重量百分比如下：水35～40%；柠檬酸20～25%；磷酸8～10%；磷酸二氢钠5～8%；磷酸氢二钠10～12%；磷酸三钠10～12%；表面活性剂0.5～1%。本发明提供的机械研磨液及采用该研磨液的金属表面处理方法，通过使用研磨液并配合抛光、振动研磨，结合物理及化学作用，使工件表面达到极高的平整度，从而提升生产效率和产品质量。

Description

机械研磨液及采用该研磨液的金属表面处理方法

技术领域

本发明涉及一种研磨液及金属表面处理方法，尤其涉及一种机械研磨液及采用该研磨液的金属表面处理方法。

背景技术

国内五金工具行业表面处理采用传统的手工抛光或简单的振动研磨处理，这样所达到的工件表面处理效果（平整度、光洁度）比较差，电镀效果也较差，产品档次较低，而且传统工艺成本高、生产效率低。

因此，有必要提供机械研磨液及采用该研磨液的金属表面处理方法，使用振动研磨液并配合振动研磨技术，通过物理及化学作用，使工件表面达到极高的平整度，提升生产效率和产品质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种机械研磨液及采用该研磨液的金属表面处理方法，能够大大提高工件表面的平整度，提升生产效率和产品质量。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种机械研磨液，主要包括如下组分：水、柠檬酸、磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三钠和表面活性剂。

上述的机械研磨液，其中，所述研磨液中各组分的重量百分比如下：

本发明为解决上述技术问题提供一种采用上述研磨液的金属表面处理方法，包括如下步骤：a)首先对工件表面进行抛光处理；b)然后将抛光后的工件和磨料一起放到振动研磨机中，并加入上述的机械研磨液；c)最后通过振动研磨机内磨料的翻滚对工件表面进行磨削处理。

上述的金属表面处理方法，其中，所述步骤b)中机械研磨液的重量和工件重量之比为1:5～15。

上述的金属表面处理方法，其中，所述步骤c)中研磨时间和环境温度呈反比例关系。

上述的金属表面处理方法，其中，当环境温度为10℃～30℃，对应的研磨时间为120分钟～60分钟。

上述的金属表面处理方法，其中，所述磨料为斜圆柱高铝瓷磨料，所述斜圆柱高铝瓷磨料的直径为8mm，长度为16mm。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的机械研磨液及采用该研磨液的金属表面处理方法，通过使用研磨液并配合抛光、振动研磨，结合物理及化学作用，使工件表面达到极高的平整度，从而提升生产效率和产品质量。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

本发明提供的机械研磨液主要包括如下组分：水、柠檬酸、磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三钠和表面活性剂。

实验数据显示：

1）、磷酸对铁工件的腐蚀能力较强，磷酸比例增加能明显提升研磨液的切削速度，但磷酸和铁反应的产物比较容易粘附在工件表面，不容易被磨料磨削下来，因此光洁度会降低。

2）、柠檬酸对铁工件也有腐蚀能力，但在提升研磨液的切削速度上，明显不如磷酸。柠檬酸的优点在于其与铁反应的产物比较容易被磨削下来，提升工件表面的光洁度较明显。

3）、通过以上两点，本发明研磨液中磷酸与柠檬酸相结合，按照适当的比例，既保证了溶液的切削速度，又能保证工件表面平整度和光洁度。

4）、溶液中加入了三种不同的磷酸盐，这些盐可以对磷酸进行缓冲，避免磷酸腐蚀过度，但是磷酸盐过多会降低切削速度。因此，通过多次试验来确定三种磷酸盐不同比例，既保证了磷酸不会过度腐蚀，又不至于过多影响切削速度。此外，磷酸盐又能螯合反应产生的铁离子，减少反应产物粘附在工件表面，提高光洁度。

5）、表面活性剂在溶液中主要起到湿润工件及磨料表面的作用，使溶液更能够均匀的分布在磨料以及工件的表面，同时根据实验中反映出来的现象，加入表面活性剂能使略微提高切削速度。

通过多次试验，上述研磨液中各组分的优选重量百分比如下：

采用上述研磨液的金属表面处理方法如下：

提供碳钢材质工件，工件尺寸长约120mm，宽25mm，厚8mm，重量为10公斤，工件表面首先用100号砂带抛光处理；

然后使用80升振动研磨机，频率设定为45Hz。在振动研磨机内放入抛光后工件，加入磨料及研磨液。研磨液重量优选为工件重量5～15%，在本实施例加入1公斤（工件重量10%）的研磨液。磨料根据工件的形状进行选择，本实施例中磨料可选择8*16斜圆柱高铝瓷磨料，即所述斜圆柱高铝瓷磨料的直径为8mm，长度为16mm；研磨液内的酸跟铁的反应，对工件表面进行化学腐蚀，而溶液内的盐会对工件表面进行保护，避免酸过度腐蚀在工件表面出现表面缺陷。

在室温20℃，振动约5分钟后，工件开始发黑，约40分钟，工件表面颜色达到最黑，后颜色逐步变浅，同时通过磨料在工件表面的磨削，工件表面砂带逐渐变浅。约90分钟时，工件表面颜色变白变亮，砂带纹去除干净，在15倍放大镜下观察，工件表面呈现细密的灰白色，平整度较高。冲洗干净工件，研磨完成。

多次实验比较发现，环境温度对研磨时间的影响较大，研磨时间和环境温度为反比例关系。在加药比例、机器频率相同的条件下，以室温20℃为标准，研磨整个过程时间约为90分钟。当室温降至10℃，研磨时间增加至120分钟，当室温升至30℃，时间约为60分钟。因此，当研磨处理温度变化时，可根据以上反比例关系适当调节研磨时间。经过上述研磨液以及磨料的翻滚对工件表面进行磨削，不但使得工件表面的平整度及光洁度大大提高，并且生产效率是原来单纯采用抛光研磨的2～3倍，极大提高了产品的质量及档次。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.一种机械研磨液，其特征在于，主要包括如下组分：水、柠檬酸、磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三钠和表面活性剂。

2.如权利要求1所述的机械研磨液，其特征在于，所述研磨液中各组分的重量百分比如下：

3.一种采用如权利要求1所述的机械研磨液的金属表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)首先对工件表面进行抛光处理；

b)然后将抛光后的工件和磨料一起放到振动研磨机中，并加入如权利要求1所述的机械研磨液；

c)最后通过振动研磨机内磨料的翻滚对工件表面进行磨削处理。

4.如权利要求3所述的金属表面处理方法，其特征在于，所述步骤b)中机械研磨液的重量和工件重量之比为1:5～15。

5.如权利要求3所述的金属表面处理方法，其特征在于，所述步骤c)中研磨时间和环境温度呈反比例关系。

6.如权利要求5所述的金属表面处理方法，其特征在于，当环境温度为10℃～30℃时，对应的研磨时间为120分钟～60分钟。

7.如权利要求3所述的金属表面处理方法，其特征在于，所述磨料为斜圆柱高铝瓷磨料，所述斜圆柱高铝瓷磨料的直径为8mm，长度为16mm。