CN104831289A - 金属器件表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属器件表面处理方法，该金属器件依实际需要可分为需进行热处理程序或无需进行热处理程序，通过本发明的金属器件进行热处理程序、冷却程序或浸泡程序及清洗等步骤后，使金属器件表面能产生坚固及平滑的效果，且具有防止常用金属器件表面处理所产生的制备程序不连贯、耗时、成本增加及金属器件表面处理所产生的重金属污染等诸多缺点，而经由本发明处理方法的排出液经酸碱中和后形成中性水溶液排出，能完全杜绝常用金属器件表面处理所产生的环境影响及重度污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属器件表面处理方法，尤指一种通过热处理程序、冷却程序或浸泡程序及清洗等步骤，使浸泡于无机盐水溶液的金属器件表面能产生坚固及平滑的效果，且具有避免常用金属器件表面处理制备程序所产生的工序不连贯与环境严重污染的诸多缺点，而适用于各种金属器件或类似结构的表面处理。
背景技术
由于金属器件置于空气中一段时间后，容易因为空气中带有水气而使金属器件表面产生氧化现象，让金属器件表面长出锈斑状的污垢，容易使金属器件表面渐渐被腐蚀而降低金属器件表面的美观与使用寿命。
目前常用的金属器件为了防止氧化或生锈的现象都会在金属器件制作的过程中经过多道工序分别处理后，再送至电镀工厂进行电镀作业，使金属器件表面能产生一层保护层；而电镀的前置作业多以强酸强碱对金属器件表面予以冲洗，电镀后含重金属的电解液也是现代环保所关注的重点。
然而，近年来的环保意识抬头，金属表面工厂所排出的废水中带有强酸与强碱，而为了节省污水处理费用，甚至会偷偷利用半夜将含有重金属电解液废水排入河川，因该废水未进行适当的处理，所以非法排放出的工业废水容易腐蚀土壤或污染河川进而破坏生态环境。
因此，本发明人有鉴于上述缺失，期能提出一种兼具有环保功能与制备程序一贯作业的金属器件表面处理方法，令金属器件表面处理的从业者可轻易操作控制及实施，乃潜心研思、设计诸项金属器件表面处理的程序，以提升业界在金属器件表面处理的技术，此为本发明所欲研创的动机。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种金属器件表面处理方法，该金属器件依实际需要可分为需进行热处理程序或无需进行热处理程序，当金属器件需要进行热处理程序时，该处理方法包含的步骤依序有：金属器件第一热处理程序、金属器件第一冷却程序、金属器件第二热处理程序、金属器件第二冷却程序、金属器件干燥程序、金属器件浸泡程序及金属器件进行清洗等步骤，让金属器件表面上能产生坚固及平滑的效果，且具有防止金属器件表面所产生因氧化或生锈的污垢等缺点，而经由本发明的处理方法所产生的清洗水溶液经酸碱中和后仅具有中性水的效果而排出，而大幅降低对环境影响及污染，进而增加本发明的整体的功能性与实用性。
本发明的另一目的是提供一种金属器件表面处理方法，当金属器件无需进行热处理程序时，该处理方法包含的步骤依序有：金属器件浸泡程序及金属器件进行清洗等步骤，且透过金属器件表面进行浸泡程序中的无机盐水溶液，使金属器件表面上能产生坚固及平滑的效果，且具有防止金属器件表面所产生因氧化或生锈的污垢等缺点，而经由本发明的处理方法所产生的清洗水溶液经酸碱中和后仅具有中性水的效果而排出，而大幅降低对环境影响及污染，进而增加本发明的整体的功能性与实用性者。
本发明的又一目的是提供一种金属器件表面处理方法，不论金属器件是否需要进行热处理程序，通过该处理方法包含的步骤可形成金属器件表面处理的一贯作业工序，除有效确保环保的安全与符合全球环保趋势的外，也使金属器件表面处理的效率大幅提升，降低金属器件表面处理的成本，又能产生比实施现有技术所制造的更优良金属器件，使本发明可提供更进步的金属器件表面处理技术。
为达上述的目的，本发明一种金属器件表面处理方法，该金属器件需进行热处理程序时，该处理方法包含的步骤依序有：金属器件第一热处理程序：将欲处理的金属器件先经过高温烧热；金属器件第一冷却程序：将经过高温烧热后的金属器件予以冷却；金属器件第二热处理程序：将经过冷却后的金属器件重新予以加热；金属器件第二冷却程序：将经过重新加热后的金属器件再次予以冷却；金属器件干燥程序：将经过冷却后的金属器件进行干燥程序；金属器件浸泡程序：将经过干燥程序后的金属器件浸入由磷酸三钠(Na3PO4)与水依重量比1：2方式调配而成的无机盐水溶液中5至30分钟，让金属器件表面能产生一层保护层；以及，金属器件进行清洗：将完成浸泡无机盐水溶液后的金属器件进行清洗者。
本发明的其他特点及具体实施例，可于以下列配合附图的详细说明中，进一步了解。
附图说明
图1为本发明实施例需进行热处理程序的步骤流程示意图；
图2为本发明实施例无需进行热处理程序的步骤流程示意图。
附图标记说明：S110-金属器件第一热处理程序；S120-金属器件第一冷却程序；S130-金属器件第二热处理程序；S140-金属器件第二冷却程序；S150-金属器件干燥程序；S160-金属器件浸泡程序；S170-金属器件进行清洗；S210-金属器件浸泡程序；S220-金属器件进行清洗。
具体实施方式
以下是实施例及其试验数据等，但本发明的内容并不局限于这些实施例的范围。
请参阅第1～2图，为本发明处理步骤流程示意图，本发明一种金属器件表面处理方法，该金属器件需进行热处理程序时，该处理方法包含的步骤依序有：金属器件第一热处理程序：将欲处理的金属器件先经过高温烧热；金属器件第一冷却程序：将经过高温烧热后的金属器件予以冷却；金属器件第二热处理程序：将经过冷却后的金属器件重新予以加热；金属器件第二冷却程序：将经过重新加热后的金属器件再次予以冷却；金属器件干燥程序：将经过冷却后的金属器件进行干燥程序；金属器件浸泡程序：将经过干燥程序后的金属器件浸入由磷酸三钠(Na3PO4)与水依重量比1：2方式调配而成的无机盐水溶液中5至30分钟，让金属器件表面能产生一层保护层；以及，金属器件进行清洗：将完成浸泡无机盐水溶液后的金属器件以清水进行清洗。
其中，该金属器件进行第一热处理程序的高温烧热温度进一步设定为300℃至1100℃，而该热处理程序时间为5分钟至60分钟；另，该金属器件进行第一冷却程序采取放置冷却或浸入液体中急速冷却；该金属器件进行第二热处理程序的温度加热至不超过750℃，而该热处理程序重新加热时间为20分钟至60分钟；该金属器件进行第二冷却程序可采取放置冷却或浸入液体中急速冷却；该金属器件进行干燥程序可采加热烘干的方式，其加热的温度进一步设定为不超过200℃，而加热烘干时间为5分钟至60分钟；另，该金属器件进行浸泡步骤的无机盐水溶液可进一步加热，而该加热的温度设定为不超过300℃，而加热的时间为5分钟至30分钟；另，该金属器件完成浸入无机盐水溶液的程序后，进一步进行以清水清洗的步骤，并以溢流的方式收集清洗后的溶液，该清洗后的溶液呈碱性(pH>7)；又，该清洗过后的碱性水溶液再经过酸碱中和后形成中性水排出，以降低污染者。
另，本发明该金属器件表面无需进行热处理程序时，其处理方法包含下列的步骤：金属器件浸泡程序：将金属器件浸入由磷酸三钠(Na3PO4)与水依重量比1：2方式调配而成的无机盐水溶液中5至30分钟，让金属器件表面能产生一层保护层；以及，金属器件进行清洗：将经过浸泡无机盐水溶液后的金属器件进行清洗。
其中，该金属器件进行浸泡步骤的无机盐水溶液进一步加热，该加热的温度设定为不超过300℃，而加热的时间为5分钟至30分钟；另，该金属器件完成浸入无机盐水溶液的程序后，进一步进行以水清洗的步骤，并以溢流的方式收集清洗后的溶液，该清洗后的溶液呈碱性(pH>7)；又，该清洗过后的碱性水溶液再经过酸碱中和后形成中性水排出，以降低污染者。
请参阅第1～2图，为本发明金属器件表面处理方法处理步骤流程示意图，本发明最佳实施方式是运用在金属器件表面上，而本发明的金属器件表面处理方法步骤区分有两种，一种为需要进行热处理程序（如第1图所示），另一种为无需要进行热处理程序（如第2图所示），其中应注意者，本发明处理方法中诸项步骤的实际实施时间须参考金属器件的厚度或处理数量等因素，于标注实施时间内进行调整，下列将先针对需要进行热处理程序先进行说明。
首先说明该热处理乃是提供一种有效的方式来控制金属微观结构下的扩散速率与冷却速率，来达到需要的金属性质，且将金属器件加热到一定的温度，保温一段时间后，以一定的速率降温到室温或以其他方式使其温度急速冷却，从而改善金属器件组织结构以获得性能优异的金属器件，而本发明的金属器件表面需要进行热处理程序时（如第1图所示），包含步骤有：S110金属器件第一热处理程序：将欲处理的金属器件先置入热火中进行高温烧热动作；金属器件进行热处理乃是加热金属器件，以改变其金属器件结构力学性能的热处理工艺，而该高温烧热的温度进一步设定为300℃至1100℃，而该热处理程序时间为5分钟至60分钟；该下一步骤为S120金属器件第一冷却程序：将经过高温烧热后的金属器件冷却，该第一冷却程序采取放置冷却或浸入液体中急速冷却；该下一步骤为S130金属器件第二热处理程序：将经过冷却后的金属器件重新加热；该第二热处理程序的温度加热至不超过750℃，且重新加热的时间为20分钟至60分钟；该下一步骤为S140金属器件第二冷却程序：将经过重新加热后的金属器件冷却，该第二冷却程序可采取放置冷却或通过浸入液体中加速金属器件能完成冷却，且又不会破坏其金属器件的韧性与塑性；该下一步骤为S150金属器件干燥程序：将经过冷却后的金属器件进行干燥程序，其干燥程序采加热烘干的方式，加热烘干的温度进一步设定为不超过200℃，而加热烘干时间为5分钟至60分钟；当金属器件经过烘干后即进行下一步骤，该下一步骤为S160金属器件浸泡程序：将经过干燥程序后的金属器件浸入由磷酸三钠(Na3PO4)与水依重量比1：2方式调配而成的无机盐水溶液中5至30分钟，让金属器件表面能产生一层保护层；其中，该金属器件进行浸泡程序的无机盐水溶液进一步加热，且加热的温度设定为不超过300℃，而加热的时间为5分钟至30分钟；当该金属器件完成浸入无机盐水溶液的程序后，金属器件表面略呈黑色；依序再实施S170金属器件进行清洗的步骤，并以溢流的方式收集清洗后的水溶液，该清洗后的水溶液呈碱性(pH>7)；如此，则完成金属器件表面处理的程序；而该清洗金属器件表面后的碱性水溶液再经过酸碱中和后形成中性水排出，使排出的水具有降低对环境影响及对环境造成污染的效用者。
再者，本发明另一实施方式为无需进行热处理程序的金属器件表面的处理方法（如第2图所示），该处理方法包含的步骤为S210金属器件浸泡程序及S220金属器件进行清洗：由于，该金属器件并不需要经过热处理程序来让金属器件产生物理或化学变化，因此，将无需进行热处理程序的金属器件直接浸入由磷酸三钠(Na3PO4)与水依重量比1：2方式调配而成的无机盐水溶液中5至30分钟，让金属器件表面能产生一层保护层；其中，该磷酸三钠(Na3PO4)为一种无机盐类，且上述的无机盐水溶液可进行加热，该加热温度设定为不超过300℃，从而使金属器件表面上能产生坚固及平滑的效果；该下一步骤为S220金属器件进行清洗：经过浸泡无机盐溶液的金属器件表面略呈黑色，将经过浸泡无机盐溶液后的金属器件以清水进行清洗，并以溢流的方式收集清洗后的水溶液，该清洗后的水溶液呈碱性(pH>7)；如此，则完成金属器件表面处理的程序；而该清洗金属器件表面后的碱性水溶液再经过酸碱中和后形成中性水排出，使排出的水具有降低对环境影响及对环境造成污染的效用者。
通过以上详细说明，可使熟知本项技艺者明了本发明的确可达成前述目的，已符合专利法的规定，提出专利申请。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (11)
1.一种金属器件表面处理方法，该金属器件需进行热处理程序时，其特征在于其处理方法包含下列步骤：
金属器件第一热处理程序：将欲进行热处理的金属器件先经过高温烧热；
金属器件第一冷却程序：将经过高温烧热后的金属器件予以冷却；
金属器件第二热处理程序：将经过冷却后的金属器件重新予以加热；
金属器件第二冷却程序：将经过重新加热后的金属器件再次予以冷却；
金属器件干燥程序：将经过冷却后的金属器件进行干燥程序；
金属器件浸泡程序：将经过干燥程序后之金属器件浸入由磷酸三钠与水依重量比1：2方式调配而成的无机盐水溶液中5至30分钟，让金属器件表面能产生一层保护层；以及
金属器件进行清洗：将完成浸泡无机盐水溶液后的金属器件进行清洗。
2.如权利要求1所述的金属器件表面处理方法，其特征在于：该金属器件进行第一热处理程序的高温烧热温度设定为300℃-1100℃，而该热处理程序时间为5分钟至60分钟。
3.如权利要求1所述的金属器件表面处理方法，其特征在于：该金属器件进行第一冷却程序采取放置冷却或浸入液体中急速冷却。
4.如权利要求1所述的金属器件表面处理方法，其特征在于：该金属器件进行第二热处理程序的温度加热至不超过750℃，而该热处理程序重新加热时间为20分钟至60分钟。
5.如权利要求1所述的金属器件表面处理方法，其特征在于：该金属器件进行第二冷却程序采取放置冷却或浸入液体中急速冷却。
6.如权利要求1所述的金属器件表面处理方法，其特征在于：该金属器件进行干燥程序采取加热烘干的方式，其加热的温度设定为不超过200℃，而加热烘干时间为5分钟至60分钟。
7.如权利要求1所述的金属器件表面处理方法，其特征在于：该金属器件进行浸泡步骤的无机盐水溶液进一步加热，该加热的温度设定为不超过300℃，而加热的时间为5分钟至30分钟。
8.如权利要求1所述的金属器件表面处理方法，其特征在于：该金属器件完成浸入无机盐水溶液的程序后，进一步进行以清水清洗的步骤，并以溢流的方式收集清洗后的溶液，该清洗后的溶液呈碱性，其中该清洗过后的碱性溶液再经过酸碱中和后，形成中性水排出以降低污染。
9.一种金属器件表面处理方法，该金属器件无需进行热处理程序时，其特征在于其处理方法包含下列步骤：
金属器件浸泡程序：将金属器件浸入由磷酸三钠与水依重量比1：2方式调配而成的无机盐水溶液中5至30分钟，让金属器件表面能产生一层保护层；以及
金属器件进行清洗：将经过浸泡无机盐水溶液后的金属器件进行清洗。
10.如权利要求9所述的金属器件表面处理方法，其特征在于：该金属器件进行浸泡步骤的无机盐水溶液进一步加热，该加热的温度设定为不超过300℃，而加热的时间为5分钟至30分钟。
11.如权利要求9所述的金属器件表面处理方法，其特征在于：该金属器件完成浸入无机盐水溶液的程序后，进一步进行以水清洗的步骤，并以溢流的方式收集清洗后的溶液，该清洗后的溶液呈碱性，其中该清洗过后的碱性水溶液再经过酸碱中和后，形成中性水排出以降低污染者。
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