CN107900894A - 一种湿法抛光工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿法抛光工艺，所述湿法抛光工艺包括：将待抛光器件放置在抛光设备的工作平台上进行抛光处理；其中，抛光设备包括抛光磨头和喷淋管，抛光磨头的中部设置一通孔，喷淋管收容于通孔内，抛光处理时，抛光液通过喷淋管从抛光磨头中部喷出。通过上述方式，本发明能够提高抛光工艺的效率。

Description

一种湿法抛光工艺
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域，特别是涉及一种湿法抛光工艺。
背景技术
铝合金因其具有材质轻，强度大，柔性强易于产品成型等特点在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。在具体应用过程中，不但要求其具有较高的机械性能，还要求有优良的装饰外观和抗腐蚀性能，为提高铝合金表面的使用质量及外观，需要进行抛光处理。抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。抛光主要分为化学抛光和机械抛光，其中，化学抛光是金属表面通过有规则溶解达到光亮平滑，化学抛光可以填充表面毛孔、划痕以及其它表面缺陷，从而提高疲劳阻力、腐蚀阻力。机械抛光是依靠非常细小的抛光粉的磨削、滚压作用，除去试样磨面上的极薄一层金属。
本申请的发明人在长期的研发中发现，机械抛光又分为干抛工艺和湿抛工艺两种，干抛工艺中，设备投资小，抛光产品亮度高，抛光效果有方向性，但是镜面度不高，同时工艺过程中会产生大量粉尘，不易处理。湿抛工艺中，设备投资大，亮度偏暗，抛光产品镜面度好、无方向性，产生的粉尘可以随抛光液流出，方便处理。相较来说，湿抛工艺应用性较强，但是在抛光过程中工件表面会发热，同时也会产生大量粉屑，如果不及时降温、将粉屑排走，不仅易使工件氧化发黑，粉屑还会粘在磨头上，使磨头无法继续打磨。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种湿法抛光工艺，能够提高抛光工艺的效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种湿法抛光工艺，所述湿法抛光工艺包括：将待抛光器件放置在抛光设备的工作平台上进行抛光处理；其中，抛光设备包括抛光磨头和喷淋管，抛光磨头的中部设置一通孔，喷淋管收容于通孔内，抛光处理时，抛光液通过喷淋管从抛光磨头中部喷出。
其中，抛光工艺包括粗抛工序，粗抛工序中，抛光液的成分为水。
其中，抛光工艺包括精抛工序，精抛工序中，抛光液的液相成分包括草酸、醋酸丙酮、双氧水中的一种或多种。
其中，抛光设备还包括检测装置和自动加料装置，检测装置和自动加料装置用以维持抛光液的pH范围为4～6。
其中，抛光液还包括固相成分，固相成分为氧化铝粉末、铝粉中的一种或多种。
其中，抛光处理时，以第一速度对待抛光器件进行传送，且抛光磨头以第二速度对待抛光器件进行打磨。
其中，精抛工序之后还包括表面处理工序，表面处理工序包括化学转化处理步骤和封孔处理步骤。
其中，化学转化处理步骤包括将经精抛光后的器件置入磷酸盐溶液中进行浸泡；封孔处理步骤包括将经化学转化处理后的器件置入水玻璃溶液中进行浸泡。
其中，抛光磨头与抛光设备粘结连接，通过调整粘结层的厚度，保证所有抛光磨头在同一水平面上。
其中，抛光设备还包括保护装置和通风装置。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供一种湿法抛光工艺，所述湿法抛光工艺包括：将待抛光器件放置在抛光设备的工作平台上进行抛光处理；其中，抛光设备包括抛光磨头和喷淋管，抛光磨头的中部设置一通孔，喷淋管收容于通孔内，抛光处理时，抛光液通过喷淋管从抛光磨头中部喷出。通过在抛光磨头的中部设置通孔，将抛光液从打磨中心喷出，能够及时将打磨产生的粉末冲走，使其不易粘在抛光磨头上，延长抛光磨头的使用寿命，减少更换抛光磨头的次数，提高抛光效率，同时能够增强抛光效果。
附图说明
图1是本发明抛光工艺一实施方式的流程示意图；
图2是抛光磨头一实施方式的俯视结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
请参阅图1和图2，图1是本发明抛光工艺一实施方式的流程示意图，图2是本发明抛光磨头一实施方式的俯视结构示意图。本实施方式提供一种湿法抛光工艺，所述湿法抛光工艺包括如下步骤。
S101：准备抛光设备，其中，抛光设备包括抛光磨头10和喷淋管，抛光磨头10的中部设置一通孔101，喷淋管收容于通孔101内，抛光处理时，抛光液通过喷淋管从磨头中部喷出。
S102：将待抛光器件放置在抛光设备的工作平台上进行抛光处理。
具体地，该实施方式中，以待抛光器件为铝合金板为例进行说明，在其他实施方式中，该抛光工艺还可以用于抛光其他器件。
将铝合金板置入抛光设备进行抛光处理前，先对铝合金板表面进行除油，水洗等预处理，使铝合金板表面清洁、无划痕、无夹渣、无明显油污，板面平整等。将经预处理后的铝合金板置于抛光设备的工作平台上并加以固定，并根据铝合金板的尺寸及抛光需求设置抛光设备的各项抛光处理参数。
在湿法抛光处理过程中需要喷淋抛光液，现有的抛光设备，喷淋管一般设置在抛光磨头的侧边，以至于抛光液从抛光磨头的侧边流出，这样抛光液不能均匀的喷淋整个抛光磨头，也不能及时将抛光磨头附近产生的粉屑冲走。本实施方式中的抛光设备选用中间有一通孔101的抛光磨头10，将喷淋管从抛光磨头10中间的通孔101穿过，使抛光液能够均匀的喷淋整个抛光磨头10，并且还能够及时将抛光磨头10周边的粉屑冲走，使粉屑不易粘在抛光磨头10上，延长抛光磨头10的使用寿命，减少更换抛光磨头10的频率，进而提高抛光效率，还能够提高抛光效果。
其中，抛光磨头10为百洁布轮，其质地及尺寸根据待抛光器件及抛光需求进行确定。抛光磨头10为圆形、椭圆形、方形等形状，抛光磨头10的外径为20-40cm，例如20cm、25cm、30cm、35cm、40cm等，具体地根据待抛光器件的大小进行适应性选择。通孔101为圆形、椭圆形、方形等形状，其直径为30-50mm，例如30mm、35mm、40mm、45mm、50mm等，具体地根据抛光磨头10的形状和大小进行适应性设置。
可选地，在一实施方式中，抛光工艺包括粗抛工序和精抛工序等。具体地，将经预处理后的铝合金板置于工作平台上后，先进行粗抛，在粗抛工序中，使用的抛光液为水，也或者说在粗抛工序中不需要使用抛光液，喷淋水的主要目的是为了给铝合金板表面降温，同时冲走产生的粉屑。粗抛的目的是先除去铝合金表面的氧化层和细小划痕、油污等。粗抛过程中，抛光磨头的转速是1600-3500转/分左右。粗抛达到标准后，转至精抛工艺。
在精抛工序中，使用的抛光液为草酸、醋酸丙酮、双氧水中的一种或多种；现有的抛光液一般采用三酸，即盐酸、硫酸、硝酸的混合液，但是盐酸、硫酸、硝酸的酸性太强，易对铝合金板表面进行腐蚀，本实施方式中选用弱酸性抛光液，既能满足抛光需求，还能保护铝合金板不被腐蚀。本实施方式中，还可以通过调整工艺流程，例如通过调整抛光磨头交替变换旋转方向等，使得使用酸及抛光液的用量大大减少，既能够降低成本还能够减少对环境的污染。
可选地，在一实施方式中，由于酸液的挥发，易导致抛光液的成分发生变化，进而影响抛光产品的质量，降低抛光效果。为维持抛光液浓度稳定，抛光设备还包括检测装置和自动加料装置，其中，检测装置可以是pH监测仪，用于时时跟踪检测抛光液的pH值，若抛光液的pH超出预设范围，自动加料装置将根据设定补充抛光液，以维持抛光液的pH范围为4～6。通过这种方式，能够时时检测抛光液的浓度，维持抛光产品的质量稳定，自动加料设备可以省去人工处理过程，更智能机械化，节约人工成本。
可选地，在一实施方式中，抛光液还包括固相成分，固相成分为氧化铝粉末或铝粉中的一种或多种；因为抛光过程中会产生铝粉，同时氧化铝易于液相成分溶和形成胶体，会黏在抛光磨头和铝合金板表面，不利于抛光工艺的继续，因此，可以适当调整抛光磨头的打磨速度和铝合金板的传送速度，维持抛光液中抛光粉的平衡。其中，可以以第一速度对铝合金板进行传送，且抛光磨头以第二速度对铝合金板进行打磨。精抛达到标准后，转至表面处理工序，其中，第一速度为20-120m/h；第一速度为1600-3500转/min。
可选地，在一实施方式中，将铝合金板精抛处理过后，还需要对其进行表面处理，具体地包括化学转化处理步骤和封孔处理步骤，经过化学转化和封孔处理后在铝合金表面形成一层化学转化膜，对铝合金板起到保护作用。
其中，化学转化处理步骤为：将经精抛光处理的铝合金板经水洗、无水乙醇洗、除油、水洗后放入30～40℃的磷酸盐溶液中浸泡10～30分钟，浸泡结束后水洗干燥。其中，磷酸盐溶液的制备过程为：将磷酸钠、高锰酸钾、缓蚀剂与水混合形成混合液，该混合液中磷酸钠、高锰酸钾、缓蚀剂的浓度分别为50～150g/L、10～100g/L和2～8g/L，然后向该混合液中添加磷酸，直至将该混合液的pH调节为2.5～4。
封孔处理的步骤为：将经化学转化处理的铝合金板在温度为50～100℃的水玻璃溶液中浸泡10～30分钟。经过化学转化和封孔处理后在铝合金表面形成一层化学转化膜，对铝合金板起到保护作用。
经表面处理后的铝合金板还可以进行后续贴膜等其他后序处理，为防止经抛光后的铝合金板被氧化或受环境污染，后序处理过程需将铝合金板置于封闭环境中，特别是应防止前序过程中的粉尘和挥发的酸液对铝合金板造成二次污染。
可选地，在一实施方式中，抛光磨头与抛光设备粘结连接，通过调整粘结层的厚度，保证所有抛光磨头在同一水平面上。通过这种方式，能够保证铝合金板得到均一的抛光表面，也防止因设备误差引起磨头不在一水平面上，造成抛光表面不平。其中粘结方式为粘片方式、拉链方式等可拆卸连接，方便更换磨头。
可选地，在一实施方式中，抛光设备还包括保护装置和通风装置。具体地在抛光设备的上方及侧边增加保护罩，防止工艺车间的掉落物等污染铝合金表面和抛光液，横向通风装置也是增加空气流通，防止车间内存留粉尘，防止粉尘掉落，污染铝合金表面和抛光液。通过这种方式，能够保证抛光工艺流程更稳定，抛光产品质量稳定。
本申请上述实施方式提供一种湿法抛光工艺，所述湿法抛光工艺包括：将待抛光器件放置在抛光设备的工作平台上进行抛光处理；其中，抛光设备包括抛光磨头和喷淋管，抛光磨头的中部设置一通孔，喷淋管收容于通孔内，抛光处理时，抛光液通过喷淋管从抛光磨头中部喷出。通过在抛光磨头的中部设置通孔，将抛光液从打磨中心喷出，能够及时将打磨产生的粉末冲走，使其不易粘在抛光磨头上，延长抛光磨头的使用寿命，减少更换抛光磨头的次数，提高抛光效率，同时能够增强抛光效果。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种湿法抛光工艺，其特征在于，所述工艺包括：
将待抛光器件放置在抛光设备的工作平台上进行抛光处理；
其中，所述抛光设备包括抛光磨头和喷淋管，所述抛光磨头的中部设置一通孔，所述喷淋管收容于所述通孔内，抛光处理时，抛光液通过所述喷淋管从所述抛光磨头中部喷出。
2.根据权利要求1所述的抛光工艺，其特征在于，所述抛光工艺包括粗抛工序，其中，所述粗抛工序中，所述抛光液的成分为水。
3.根据权利要求1所述的抛光工艺，其特征在于，所述抛光工艺包括精抛工序，其中，所述精抛工序中，所述抛光液的液相成分包括草酸、醋酸丙酮、双氧水中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的抛光工艺，其特征在于，所述抛光设备还包括检测装置和自动加料装置，所述检测装置和自动加料装置用以维持所述抛光液的pH范围为4～6。
5.根据权利要求3所述的抛光工艺，其特征在于，所述抛光液还包括固相成分，所述固相成分为氧化铝粉末、铝粉中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的抛光工艺，其特征在于，所述抛光工艺还包括：抛光处理时，以第一速度对所述待抛光器件进行传送，且所述抛光磨头以第二速度对所述待抛光器件进行打磨。
7.根据权利要求1所述的抛光工艺，其特征在于，所述精抛工序之后还包括表面处理工序，所述表面处理工序包括化学转化处理步骤和封孔处理步骤。
8.根据权利要求7所述的抛光工艺，其特征在于，所述化学转化处理步骤包括将经精抛光后的器件置入磷酸盐溶液中进行浸泡；所述封孔处理步骤包括将经化学转化处理后的器件置入水玻璃溶液中进行浸泡。
9.根据权利要求1所述的抛光工艺，其特征在于，所述抛光磨头与所述抛光设备粘结连接，通过调整粘结层的厚度，保证所有所述抛光磨头在同一水平面上。
10.根据权利要求1所述的抛光工艺，其特征在于，所述抛光设备还包括保护装置和通风装置。
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