CN104647171B - 高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法，包括依次进行的前除油工序、表面处理工序、后除油工序、表面纹路处理工序、前段毛刷脱脂工序和后段喷淋脱脂工序。于所述的表面处理工序在板材的上表面和/或背面均匀喷淋一层不含水的研磨油，使用不含水的研磨油作为砂带加工不锈钢板材时的液体介质。本发明创造的优点在于加工工艺简单、加工过程中使用的物料回收率高，实现生产低排放、低污染和低成本的不锈钢板材表面处理工艺，并且能提高不锈钢板材的耐腐蚀能力。而且能使不锈钢板材表面呈现出多彩的光泽,通过本发明所述的方法处理过的不锈钢板材表面更为细腻。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属板表面加工处理工艺，特别是高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法。
技术背景
“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途，然后再确定正确的钢种。和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17～22％的铬，较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀。
在建筑应用领域，不锈钢的表面加工之所以重要是有许多原因的。腐蚀环境要求光滑的表面是因为表面光滑不容易积垢。污垢的沉积会使不锈钢生锈甚至造成腐蚀。
在宽敞的大厅中，不锈钢是电梯装饰板最常用的材料，表面的手印虽然可以擦掉，但影响美观，所以最好选用合适的表面防止留下手印。
卫生条件对许多行业是很重要的，例如，食品加工、餐饮、酿造和化工等，在这些应用领域，表面必须便于每天清洗，而且经常要用化学清洗剂。
不锈钢是这方面的最佳材料，在公共场所，不锈钢的表面经常会被胡写乱画，但是，它的一个重要特性是可以将它们清洗掉，这是不锈钢优于铝的一个显著特点。铝的表面容易留下痕迹，往往很难去掉。清理不锈钢表面时应顺着不锈钢的纹路清理，因为有些表面加工的纹路是单向性的。
不锈钢最适用于医院或其它卫生条件至关重要的领域，如：食品加工、餐饮、酿造和化工，这不仅是因为它便于每天清洗，有时还要使用化学清洗剂，而且还因为它不易滋生细菌。试验表明在这方面的性能与玻璃和陶瓷相同。
不锈钢除了自身化学成分的差异而应用在不同的领域之外，还可以通过对不锈钢表面进行特殊的处理工艺，使其具备更多的功能。常见的表面处理包括电镀、涂抹油漆层这类表面处理。由于电镀金属层加工工艺复杂、成本高，而油漆层的硬度低、容易脱落，在很多领域中都不适用。
目前，在家用电器上最常见的是使用经过磨砂或拉丝处理的不锈钢材料。
特别磨砂表面的不锈钢材料的表面是在不锈钢钢材表面进行研磨处理，现有技术一般采用95％水搭配5％油乳化剂作为研磨介质，乳化剂使用后无法回收，所以乳化剂定期排放，会对环境造成污染。而且现有的不锈钢钢材表面磨砂工艺生产出来的不锈钢表面色泽属于单一的金属光泽，耐腐蚀性能受限于不锈钢板材的化学成分，无法进一步提高不锈钢板材的耐腐蚀性能。
综上所述，目前急需一种加工工艺简单、加工过程中使用的物料回收率高，实现生产低排放、低污染和低成本的不锈钢板材表面处理工艺，并且能提高不锈钢板材的耐腐蚀能力。
发明内容
本发明涉及提供一种解决现有不锈钢表面处理技术存在生产污染大、成本高、不能提高不锈钢板表面性能等缺陷而提供一种全新的不锈钢板材表面处理工艺。
为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法，包括依次进行的前除油工序、表面处理工序、后除油工序、表面纹路处理工序、前段毛刷脱脂工序和后段喷淋脱脂工序。于所述的表面处理工序包括以下工艺步骤：
在板材的上表面和/或背面均匀喷淋一层不含水的研磨油，使用不含水的研磨油作为砂带加工不锈钢板材时的液体介质。
使用砂光机在喷淋研磨油后的板材表面进行抛砂；砂光机使用120目和/或150目和/或600目砂带或者其他型号的砂带。用20-70N的压力压紧板材表面，砂光机转速为1500-1800转/分钟，板材在砂光机内的传送速度为20-30米/分钟。
为了保证不锈钢板材进行表面处理工艺时不锈钢板材表面洁净和减少不锈钢板材表面处理完成后表面附着研磨油的量，所述前除油工序和/或后除油工序是利用橡胶材料与布质材料相互交替混合制作的上下滚轮通过紧压板材实现清除板材上的液体介质。加工后板材面粗糙度至0.25-0.4um。
其优点在于研磨后的研磨油在使用后形成的废液可以通过集中回收，回收的废液主要包含有研磨油、水、金属粉末和砂带上脱落的少量磨料，废液只需要经过沉淀和过滤即可将研磨油和金属粉末、磨料分离并且可以重新使用，实现研磨油零排放。
具体地说，所述的砂带上的磨料材质为碳化硅和/或软木砂。通过多种不同磨料材质的砂带对不锈钢板材表面进行处理，可以制作出多种不锈钢板材表面效果。而能使得不锈钢表面呈现出多彩光泽的效果。
所述的不锈钢带的传送张力控制在0-4000kg之间。
所述的前段毛刷脱脂工序是利用尼龙制成的毛刷高速转动同时喷淋55-65℃的清水来洁净板材上残留的研磨油及抛砂时产生的不锈钢渣屑；毛刷对板材表面的压力为10-20N,转速为40-50转/分钟。
所述的后段喷淋脱脂工序是利用尼龙制成的毛刷高速转动同时喷淋55-65℃的清水与低泡清洗剂混合液来对板材进行脱脂处理；毛刷对板材表面的压力为10-20N,转速为40-50转/分钟。
所述的表面处理工序的一条或多条砂带在使用前进行砂带预处理工序，所述的砂带预处理工序为砂带预磨，砂带预磨总行程≥2000米。
所述的后段喷淋脱脂工序完成之后还包括毛刷喷淋水洗工序和烘干冷却工序；毛刷喷淋水洗工序是使用15-20℃清水以1.5-4公斤/平方厘米的压力冲洗板材表面，同时用尼龙制成的毛刷及用橡胶制成的滚轮以为40-50转/分钟的转速对板材上残余物进行最后清洗；最后用吸水布料制成的滚轮以40-50转/分钟转速去除表面的液体。清洗后带有研磨油的废液可以通过水油分离装置进行静止、沉淀和过滤，将研磨油与水分离回收再利用。
所述的板材在砂光机内的传送速度为20-28米/分钟。
所述的表面处理工序中砂光机同时使用三条或三条以上的砂带对板材表面进行处理，其中对板材表面进行处理的第一条砂带是全新砂带或者是经过砂带预磨工序处理的砂带，其余砂带均为进过砂带预磨工序处理的砂带。
所述的表面处理工序中砂光机同时使用三条或三条以上的砂带对板材表面进行处理，其中对板材表面进行处理的第一条砂带的磨料是碳化硅，第二、三条砂带的磨料是碳化硅和/或软木砂
本发明创造的优点在于加工工艺简单、加工过程中使用的物料回收率高，实现生产低排放、低污染和低成本的不锈钢板材表面处理工艺，并且能提高不锈钢板材的耐腐蚀能力。而且能使不锈钢板材表面呈现出多彩的光泽,通过本发明所述的方法处理过的不锈钢板材表面更为细腻。
具体实施例
实施例一：本发明实施例包括依次进行的前除油工序、表面处理工序、后除油工序、表面纹路处理工序、前段毛刷脱脂工序和后段喷淋脱脂工序。于所述的表面处理工序包括以下工艺步骤：
在板材的上表面均匀喷淋一层不含水的研磨油，使用不含水的研磨油作为砂带加工不锈钢板材时的液体介质。
使用砂光机在涂研磨油的板材表面进行抛砂；砂光机依次使用150目、150目和120目的砂带。其中对板材表面进行处理的第一、二条砂带的磨料是碳化硅，第三条砂带的磨料是软木砂。三条砂带的压力依次为53.5N、55.2N和48.9N，带动三条砂带转动的转轴转速均为1800米/秒。
为了保证不锈钢板材进行表面处理工艺时不锈钢板材表面洁净和减少不锈钢板材表面处理完成后表面附着研磨油的量，所述前除油工序和/或后除油工序是利用橡胶材料与布质材料相互交替混合制作的上下滚轮通过紧压板材实现清除板材上的液体介质。
所述的表面处理工序中砂光机同时使用三条的砂带对板材表面进行处理，其中对板材表面进行处理的第一条砂带是全新砂带或者是经过砂带预磨工序处理的砂带，其余砂带均为进过砂带预磨工序处理的砂带。
所述的表面处理工序的三条砂带在使用前进行砂带预处理工序，所述的砂带预磨工序，砂带预磨总行程≥2000米。
所述的不锈钢带的传送张力控制在0-4000kg之间。
所述的前段毛刷脱脂工序是利用尼龙制成的毛刷高速转动同时喷淋
55-65℃的清水来洁净板材上残留的研磨油及抛砂时产生的不锈钢渣屑；毛刷对板材表面的压力为10-20N,转速为40-50转/分钟。
所述的后段喷淋脱脂工序是利用尼龙制成的毛刷高速转动同时喷淋60℃的清水与低泡清洗剂混合液来对板材进行脱脂处理；毛刷对板材表面的压力为10-20N,转速为40-50转/分钟。
所述的后段喷淋脱脂工序完成之后还包括毛刷喷淋水洗工序和烘干冷却工序；毛刷喷淋水洗工序是使用15-20℃清水以1.5-4公斤/平方厘米的压力冲洗板材表面，同时用尼龙制成的毛刷及用橡胶制成的滚轮以为40-50转/分钟的转速对板材上残余物进行最后清洗；最后用吸水布料制成的滚轮以40-50转/分钟转速去除表面的液体。清洗后带有研磨油的废液可以通过静止、沉淀和过滤，将研磨油与水分离回收再利用。
所述的板材在砂光机内的传送速度为20-28米/分钟。
生产加工的430不锈钢板材表面加工后的粗糙度为0.24-0.3um。
实施例二：本实施例的工艺方法与实施例一所述的工艺方法基本相同，其区别在于砂光机依次使用120目、120目和150目的砂带。三条砂带的磨料均为碳化硅的压力依次为53.5N、55.2N和51.5N，带动三条砂带转动的转轴转速依次为1721转/分钟、1530转/分钟和1620转/分钟。
所述的表面处理工序的第二条和第三条砂带在使用前进行砂带预处理工序，所述的砂带预磨工序，砂带预磨总行程≥2000米。
生产加工的304不锈钢板材表面加工后的粗糙度为0.02-0.04um。
实施例三：本实施例的工艺方法与实施例一所述的工艺方法基本相同，其区别在于砂光机依次使用150目、150目和120目的砂带。三条砂带的磨料均为碳化硅的压力依次为55.5N、54.2N和53.4N，三条砂带的转速依次为1870米/秒、1810米/秒和1800米/秒。
所述的表面处理工序的三条砂带在使用前进行砂带预处理工序，所述的砂带预磨工序，砂带预磨总行程≥2000米。
生产加工的304不锈钢板材表面加工后的粗糙度为0.02-0.04um。
实施例四：本实施例的工艺方法与实施例一所述的工艺方法基本相同，其区别在于砂光机依次使用120目、120目和150目的砂带。三条砂带的磨料均为碳化硅的压力依次为21.5N、22.3N和23.6N，三条砂带的转速均为150米/秒。
所述的表面处理工序的三条砂带在使用前进行砂带预处理工序，所述的砂带预磨工序，砂带预磨总行程≥2000米。
生产加工的304不锈钢板材表面加工后的粗糙度为0.3-0.38um。
测试对比
根据本发明生产加工的板材及配置的产品进行实验测试，针对本发明产品的耐腐蚀性、表面附着力和粗糙度(Ra)进行各项测试。
测试取样，使用430不锈钢板材，测试样品1～3为使用本发明方法进行表面处理，既是全油磨工艺。对比样品1～3为使用现有技术的水和乳化剂混合液进行表面处理，既是水油磨工艺。
经测试对比，本发明方法所加工的430不锈钢板材表面粗糙度在横向0.24～0.39um之间，而对比样品1～3的粗糙度在横向0.62～0.72um之间。本发明方法所加工的430不锈钢板材表面附着力达因值≥56，而对比样品1～3的表面附着力达因值≤40，本发明方法所加工的430不锈钢板材耐腐蚀性也远远超过对比样1～3的耐腐蚀性能。
Claims (10)
1.高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法，包括依次进行的前除油工序、表面处理工序、后除油工序、表面纹路处理工序、前段毛刷脱脂工序和后段喷淋脱脂工序，其特征在于所述的表面处理工序包括以下工艺步骤：
在板材的上表面和/或背面均匀喷淋一层不含水的研磨油；
使用砂光机在喷淋研磨油后的板材表面进行抛砂；砂光机使用120目和/或150目和/或600目砂带，用20-70N的压力压紧板材表面，砂光机转速为1500-1800转/分钟，板材在砂光机内的传送速度为20-30米/分钟；
所述前除油工序和/或后除油工序是利用橡胶材料与布质材料相互交替混合制作的上下滚轮通过紧压板材实现清除板材上的液体介质。
2.根据权利要求1所述的高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法，其特征在于所述的砂带上的磨料材质为碳化硅和/或软木砂。
3.根据权利要求1所述的高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法，其特征在于所述的不锈钢带的传送张力控制在0-4000kg之间。
4.根据权利要求1所述的高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法，其特征在于所述的前段毛刷脱脂工序是利用尼龙制成的毛刷转动同时喷淋55-65℃的清水来洁净板材上残留的研磨油及抛砂时产生的不锈钢渣屑；毛刷对板材表面的压力为10-20N,转速为40-50转/分钟。
5.根据权利要求1所述的高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法，其特征在于所述的后段喷淋脱脂工序是利用尼龙制成的毛刷转动同时喷淋55-65℃的清水与低泡清洗剂的混合液来对板材进行脱脂处理；毛刷对板材表面的压力为10-20N,转速为40-50转/分钟。
6.根据权利要求1所述的高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法，其特征在于所述的表面处理工序的一条或多条砂带在使用前进行砂带预处理工序，所述的砂带预处理工序为砂带预磨，砂带预磨总行程≥2000米。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法，其特征在于所述的后段喷淋脱脂工序完成之后还包括毛刷喷淋水洗工序和烘干冷却工序；毛刷喷淋水洗工序是使用15-20℃清水以1.5-4公斤/平方厘米的压力冲洗板材表面，同时用尼龙制成的毛刷及用橡胶制成的滚轮以为40-50转/分钟的转速对板材上残余物进行最后清洗；最后用吸水布料制成的滚轮以40-50转/分钟转速去除表面的液体。
8.根据权利要求7所述的高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法，其特征在于所述的板材在砂光机内的传送速度为20-28米/分钟。
9.根据权利要求7所述的高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法，其特征在于所述的表面处理工序中砂光机同时使用三条或三条以上的砂带对板材表面进行处理，其中对板材表面进行处理的所有砂带是全新砂带或者是经过砂带预磨工序处理的砂带。
10.根据权利要求7所述的高洁净度耐腐蚀的不锈钢板的表面处理方法，其特征在于所述的表面处理工序中砂光机同时使用三条或三条以上的砂带对板材表面进行处理，其中对板材表面进行处理的第一条砂带的磨料是碳化硅，第二、三条砂带的磨料是碳化硅和/或软木砂。
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Denomination of invention: Surface treatment method for stainless steel plates with high cleanliness and corrosion resistance Granted publication date: 20170125 Pledgee: Foshan Shunde Sub branch of Postal Savings Bank of China Co.,Ltd. Pledgor: FOSHAN CHAIN CHUAN YOU METAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2024980014737 |