CN105256279A - 铁制品的表面处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属表面处理技术领域，具体公开了铁制品的表面处理工艺，S1.将铁制品的表面进行抛光；S2.对铁制品的表面进行喷砂，使铁制品的表面粗糙度为Ra0.5~Ra1.5；S3.对铁制品进行清洗；S4.将铁制品送至磁控溅射设备中进行沉积处理，使铁制品的表面沉积覆盖有铝层；S5.取出铁制品并进行阳极氧化处理；S6.将阳极氧化后的铁制品进行染色处理；S7.表面处理完成。本处理工艺在前置处理过程中，采用磁控溅射属于物理气相沉积，具有环保的优点，且处理成本低，另外，这种处理工艺可以通过后续的染色工艺根据不同颜色需要进行不同染色，着色效果好。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种铁制品的表面处理工艺。
背景技术
由于铁制品具有较高的强度、硬度和耐磨性，且材料应用广泛，使用成本低，现在，作为零组件已普遍用于日常生活用品及电子产品等，特别是在手机、平板电脑等电子设备行业的运用相当广泛，但是由于现有工艺在对产品做外观处理时，往往采用阳极工艺，以使其表面可进行染色而提高装饰性，但铁制品因自身材质因素，其不能直接进行阳极表面处理，其原因在于：铁制品极易钝化，生成一种致密的钝化膜，该钝化膜具有很好的耐蚀性，如果直接进行阳极化表面处理，往往会造成镀层发黑、起皮、脱落等现象。当然，也可以先对铁制品进行化学处理，但其工艺复杂，并且需要耗费大量的化学制剂，阳极后的表面效果也较差，因此，现有的铁制品产品存在较大的使用局限性，大大限制了它的在电子产品行业的应用。
针对以上现状，发明人经反复的试验和论证，提出了铁制品表面阳极处理工艺，从而实现铁制品产品的表面阳极处理工艺。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种铁制品的表面处理工艺，利用本处理工艺对铁制品进行表面处理，具有工艺简单、处理成本低和着色效果好的优点。
为实现上述目的，本发明的一种铁制品的表面处理工艺，包括如下工艺步骤：
S1.将铁制品的表面进行抛光；
S2.对铁制品的表面进行喷砂，使铁制品的表面粗糙度为Ra0.5~Ra1.5；
S3.对铁制品进行清洗；
S4.将铁制品送至磁控溅射设备中进行沉积处理，使铁制品的表面沉积覆盖有铝层；
S5.取出铁制品并进行阳极氧化处理；
S6.将阳极氧化后的铁制品进行染色处理；
S7.表面处理完成。
进一步的，在S4的步骤中，先将磁控溅射设备进行加温至230~280度，加温时间为50~80分钟；然后将铁制品送至磁控溅射设备的沉积腔体中；进一步对沉积腔体抽真空，使沉积腔体内的真空度为15~20毫托；再充入氩气，通电进行磁控溅射，使铁制品的表面沉积覆盖有铝层，所述铝层厚度为30~60um。
作为优选，在S4的步骤中，先将磁控溅射设备进行加温至250度，加温时间为65分钟；然后将铁制品送至磁控溅射设备的沉积腔体中；进一步对沉积腔体抽真空，使沉积腔体内的真空度为17毫托；再充入氩气，通电进行磁控溅射，使铁制品的表面沉积覆盖有铝层，所述铝层厚度为45um。
进一步的，在S2的步骤中，铁制品的表面粗糙度为Ra0.5~Ra1.5。
优选的是，在S2的步骤中，铁制品的表面粗糙度为Ra0.8。
进一步的，在S2的步骤中，所述喷砂采用30目~60目的陶瓷砂、锆砂或金钢砂。
进一步的，在S3的步骤中，先使用清洗剂对铁制品进行第一次清洗，然后用水对铁制品进行第二次清洗。
作为优选，在进行第一次清洗时，所述清洗剂为水基清洗剂或白电油。
进一步的，在S5步骤完成后并在进行S6步骤之前，将铁制品置于冷水中进行第三次清洗。
进一步的，所述染色处理完成后将铁制品置于60~80度的热水中进行第四次清洗，然后取出铁制品烘干，所述烘干温度为60~80度，烘干时间为15~25分钟。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的一种铁制品的表面处理工艺，本处理工艺先将铁制品进行磁控溅射处理，使铁制品的表面形成一定厚度的铝层，然后再将铁制品进行阳极氧化处理，使铝层的表面形成氧化膜，最后将铁制品进行染色处理，染色即可较好的进入铝层的氧化膜中，从而达到铁制品的表面颜色处理目的，本处理工艺在前置处理过程中，采用磁控溅射属于物理气相沉积，具有环保的优点，且处理成本低，另外，这种处理工艺可以通过后续的染色工艺根据不同颜色需要进行不同染色，着色效果好。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的说明。
参见图1。
实施例一。
一种铁制品的表面处理工艺，包括如下工艺步骤：
S1.将铁制品的表面进行抛光；
S2.对铁制品的表面进行喷砂，使铁制品的表面粗糙度为Ra0.5；
S3.对铁制品进行清洗；
S4.在本步骤中，先将磁控溅射设备进行加温至230度，加温时间为50分钟；然后将铁制品送至磁控溅射设备的沉积腔体中；进一步对沉积腔体抽真空，使沉积腔体内的真空度为15毫托；再充入氩气，通电进行磁控溅射，使铁制品的表面沉积覆盖有铝层，所述铝层厚度为30um；
S5.取出铁制品并进行阳极氧化处理；
S6.将阳极氧化后的铁制品进行染色处理；
S7.表面处理完成。
本工艺的处理原理是：在S1步骤中，利用布轮机对铁制品的表面进行杂物的清理；需要强调的是，本铁制品最好采用粉末冶金成型的铁制品，从而具有更佳致密性。
接着，在S2步骤中，利用所述喷砂采用30目的陶瓷砂、锆砂或金钢砂对铁制品的表面粗糙度进行控制，较佳的表面粗糙度有利于在磁控溅射处理中铝粒子的沉积而提高磁控溅射的效率。
然后，在S3步骤中，对铁制品进行清洗，具体地说，先使用清洗剂对铁制品进行第一次清洗，所述清洗剂为水基清洗剂或白电油，从而清洗掉铁制品表面的油污或杂质；再用水对铁制品进行第二次清洗。
进一步的，在S4的步骤中，磁控溅射设备利用异常辉光放电原理对铁制品的表面形成一铝层，本工序具有环保、无污染的优点。
然后，在S5的步骤中，利用阳极氧化处理，使铁制品的铝层表面形成氧化膜，从而有利于下一步骤的染色处理。
进一步的，在S5步骤完成后，将铁制品置于冷水中进行第三次清洗；将铁制品在阳极氧化处理后，即时放入冷水中，可以防止温度升高，使氧化膜自动封孔，有利于提高着色效果。
染色处理完成后将铁制品置于60度的热水中进行第四次清洗，然后取出铁制品烘干，所述烘干温度为80度，烘干时间为15分钟。在该热水的作用下，不但可以对铁制品进行清洗，而且热水还可以防止因铁制品过冷而产生裂纹，同时，所述烘干温度与热水清洗温度大致相同，其目的在于避免铁制品因温度过高使氧化膜产生裂纹；提高着色效果。
实施例二。
一种铁制品的表面处理工艺，包括如下工艺步骤：
S1.将铁制品的表面进行抛光；
S2.对铁制品的表面进行喷砂，使铁制品的表面粗糙度为Ra0.8；
S3.对铁制品进行清洗；
S4.在本步骤中，先将磁控溅射设备进行加温至250度，加温时间为65分钟；然后将铁制品送至磁控溅射设备的沉积腔体中；进一步对沉积腔体抽真空，使沉积腔体内的真空度为17毫托；再充入氩气，通电进行磁控溅射，使铁制品的表面沉积覆盖有铝层，所述铝层厚度为45um；
S5.取出铁制品并进行阳极氧化处理；
S6.将阳极氧化后的铁制品进行染色处理；
S7.表面处理完成。
本工艺的处理原理是：在S1步骤中，利用布轮机对铁制品的表面进行杂物的清理。
接着，在S2步骤中，利用所述喷砂采用40目的陶瓷砂、锆砂或金钢砂对铁制品的表面粗糙度进行控制，较佳的表面粗糙度有利于在磁控溅射处理中铝粒子的沉积而提高磁控溅射的效率。
然后，在S3步骤中，对铁制品进行清洗，具体地说，先使用清洗剂对铁制品进行第一次清洗，所述清洗剂为水基清洗剂或白电油，从而清洗掉铁制品表面的油污或杂质；再用水对铁制品进行第二次清洗。
进一步的，在S4的步骤中，磁控溅射设备利用异常辉光放电原理对铁制品的表面形成一铝层，本工序具有环保、无污染的优点。
然后，在S5的步骤中，利用阳极氧化处理，使铁制品的铝层表面形成氧化膜，从而有利于下一步骤的染色处理。
进一步的，在S5步骤完成后，将铁制品置于冷水中进行第三次清洗；将铁制品在阳极氧化处理后，即时放入冷水中，可以防止温度升高，使氧化膜自动封孔，有利于提高着色效果。
染色处理完成后将铁制品置于68度的热水中进行第四次清洗，然后取出铁制品烘干，所述烘干温度为75度，烘干时间为20分钟。在该热水的作用下，不但可以对铁制品进行清洗，而且热水还可以防止因铁制品过冷而产生裂纹，同时，所述烘干温度与热水清洗温度大致相同，其目的在于避免铁制品因温度过高使氧化膜产生裂纹；提高着色效果。
实施例三。
一种铁制品的表面处理工艺，包括如下工艺步骤：
S1.将铁制品的表面进行抛光；
S2.对铁制品的表面进行喷砂，使铁制品的表面粗糙度为Ra1.3；
S3.对铁制品进行清洗；
S4.在本步骤中，先将磁控溅射设备进行加温至260度，加温时间为70分钟；然后将铁制品送至磁控溅射设备的沉积腔体中；进一步对沉积腔体抽真空，使沉积腔体内的真空度为19毫托；再充入氩气，通电进行磁控溅射，使铁制品的表面沉积覆盖有铝层，所述铝层厚度为50um；
S5.取出铁制品并进行阳极氧化处理；
S6.将阳极氧化后的铁制品进行染色处理；
S7.表面处理完成。
本工艺的处理原理是：在S1步骤中，利用布轮机对铁制品的表面进行杂物的清理。
接着，在S2步骤中，利用所述喷砂采用50目的陶瓷砂、锆砂或金钢砂对铁制品的表面粗糙度进行控制，较佳的表面粗糙度有利于在磁控溅射处理中铝粒子的沉积而提高磁控溅射的效率。
然后，在S3步骤中，对铁制品进行清洗，具体地说，先使用清洗剂对铁制品进行第一次清洗，所述清洗剂为水基清洗剂或白电油，从而清洗掉铁制品表面的油污或杂质；再用水对铁制品进行第二次清洗。
进一步的，在S4的步骤中，磁控溅射设备利用异常辉光放电原理对铁制品的表面形成一铝层，本工序具有环保、无污染的优点。
然后，在S5的步骤中，利用阳极氧化处理，使铁制品的铝层表面形成氧化膜，从而有利于下一步骤的染色处理。
进一步的，在S5步骤完成后，将铁制品置于冷水中进行第三次清洗；将铁制品在阳极氧化处理后，即时放入冷水中，可以防止温度升高，使氧化膜自动封孔，有利于提高着色效果。
染色处理完成后将铁制品置于75度的热水中进行第四次清洗，然后取出铁制品烘干，所述烘干温度为68度，烘干时间为20分钟。在该热水的作用下，不但可以对铁制品进行清洗，而且热水还可以防止因铁制品过冷而产生裂纹，同时，所述烘干温度与热水清洗温度大致相同，其目的在于避免铁制品因温度过高使氧化膜产生裂纹；提高着色效果。
实施例四。
一种铁制品的表面处理工艺，包括如下工艺步骤：
S1.将铁制品的表面进行抛光；
S2.对铁制品的表面进行喷砂，使铁制品的表面粗糙度为Ra1.5；
S3.对铁制品进行清洗；
S4.在本步骤中，先将磁控溅射设备进行加温至280度，加温时间为80分钟；然后将铁制品送至磁控溅射设备的沉积腔体中；进一步对沉积腔体抽真空，使沉积腔体内的真空度为20毫托；再充入氩气，通电进行磁控溅射，使铁制品的表面沉积覆盖有铝层，所述铝层厚度为60um；
S5.取出铁制品并进行阳极氧化处理；
S6.将阳极氧化后的铁制品进行染色处理；
S7.表面处理完成。
本工艺的处理原理是：在S1步骤中，利用布轮机对铁制品的表面进行杂物的清理。
接着，在S2步骤中，利用所述喷砂采用60目的陶瓷砂、锆砂或金钢砂对铁制品的表面粗糙度进行控制，较佳的表面粗糙度有利于在磁控溅射处理中铝粒子的沉积而提高磁控溅射的效率。
然后，在S3步骤中，对铁制品进行清洗，具体地说，先使用清洗剂对铁制品进行第一次清洗，所述清洗剂为水基清洗剂或白电油，从而清洗掉铁制品表面的油污或杂质；再用水对铁制品进行第二次清洗。
进一步的，在S4的步骤中，磁控溅射设备利用异常辉光放电原理对铁制品的表面形成一铝层，本工序具有环保、无污染的优点。
然后，在S5的步骤中，利用阳极氧化处理，使铁制品的铝层表面形成氧化膜，从而有利于下一步骤的染色处理。
进一步的，在S5步骤完成后，将铁制品置于冷水中进行第三次清洗；将铁制品在阳极氧化处理后，即时放入冷水中，可以防止温度升高，使氧化膜自动封孔，有利于提高着色效果。
染色处理完成后将铁制品置于80度的热水中进行第四次清洗，然后取出铁制品烘干，所述烘干温度为60度，烘干时间为25分钟。在该热水的作用下，不但可以对铁制品进行清洗，而且热水还可以防止因铁制品过冷而产生裂纹，同时，所述烘干温度与热水清洗温度大致相同，其目的在于避免铁制品因温度过高使氧化膜产生裂纹；提高着色效果。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.铁制品的表面处理工艺，其特征在于：包括如下工艺步骤：
S1.将铁制品的表面进行抛光；
S2.对铁制品的表面进行喷砂；
S3.对铁制品进行清洗；
S4.将铁制品送至磁控溅射设备中进行沉积处理，使铁制品的表面沉积覆盖有铝层；
S5.取出铁制品并进行阳极氧化处理；
S6.将阳极氧化后的铁制品进行染色处理；
S7.表面处理完成。
2.根据权利要求1所述的铁制品的表面处理工艺，其特征在于：在S4的步骤中，先将磁控溅射设备进行加温至230~280度，加温时间为50~80分钟；然后将铁制品送至磁控溅射设备的沉积腔体中；进一步对沉积腔体抽真空，使沉积腔体内的真空度为15~20毫托；再充入氩气，通电进行磁控溅射，使铁制品的表面沉积覆盖有铝层，所述铝层厚度为30~60um。
3.根据权利要求2所述的铁制品的表面处理工艺，其特征在于：在S4的步骤中，先将磁控溅射设备进行加温至250度，加温时间为65分钟；然后将铁制品送至磁控溅射设备的沉积腔体中；进一步对沉积腔体抽真空，使沉积腔体内的真空度为17毫托；再充入氩气，通电进行磁控溅射，使铁制品的表面沉积覆盖有铝层，所述铝层厚度为45um。
4.根据权利要求1所述的铁制品的表面处理工艺，其特征在于：在S2的步骤中，铁制品的表面粗糙度为Ra0.5~Ra1.5。
5.根据权利要求1所述的铁制品的表面处理工艺，其特征在于：在S2的步骤中，铁制品的表面粗糙度为Ra0.8。
6.根据权利要求1所述的铁制品的表面处理工艺，其特征在于：在S2的步骤中，所述喷砂采用30目~60目的陶瓷砂、锆砂或金钢砂。
7.根据权利要求1所述的铁制品的表面处理工艺，其特征在于：在S3的步骤中，先使用清洗剂对铁制品进行第一次清洗，然后用水对铁制品进行第二次清洗。
8.根据权利要求7所述的铁制品的表面处理工艺，其特征在于：在进行第一次清洗时，所述清洗剂为水基清洗剂或白电油。
9.根据权利要求1所述的铁制品的表面处理工艺，其特征在于：在S5步骤完成后并在进行S6步骤之前，将铁制品置于冷水中进行第三次清洗。
10.根据权利要求1~9任一项所述的铁制品的表面处理工艺，其特征在于：所述染色处理完成后将铁制品置于60~80度的热水中进行第四次清洗，然后取出铁制品烘干，所述烘干温度为60~80度，烘干时间为15~25分钟。
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