CN108788943A - 一种电子产品用奥氏体不锈钢的表面抛光方法 - Google Patents

一种电子产品用奥氏体不锈钢的表面抛光方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电子产品用奥氏体不锈钢的表面抛光方法，包括（1）准备试样；（2）固定试样；（3）粗抛；（4）中抛；（5）精抛；（6）清洗吹干步骤。本发明解决了由于产品厚度变薄以及面积变小等不易抛光的问题，其目的在于高效、批量地抛光不锈钢产品，并且能消除不锈钢表面的抛光缺陷，达到高性能电子产品外观的表面质量要求，即粗糙度值Ra≤0.005μm。

Description

一种电子产品用奥氏体不锈钢的表面抛光方法
技术领域
本发明涉及一种电子产品用奥氏体不锈钢的表面抛光方法，特别是一种将表面状态为No.1或No.2B的奥氏体不锈钢抛光到镜面效果的方法。属于不锈钢表面抛光领域。
背景技术
不锈钢材料具有耐蚀、耐磨及表面光亮等优点，当前越来越多的不锈钢材料应用于电子产品外观部件领域，随着高性能电子产品日新月异的发展，不锈钢材料应用要求厚度超薄、面积更小以及表面高镜面发展成为趋势，而当前电子产品用不锈钢的表面抛光方法仍然以传统镶嵌抛光方法为主，生产效率低、成本高，且厚度≤0.8mm的不锈钢产品无法采用传统镶嵌方法进行抛光，不能实现批量化生产。此外，传统镶嵌抛光方法中，样品表面往往存在目视可见的抛光缺陷，无法满足电子产品外观的表面质量要求，传统镶嵌抛光方法粗糙度Ra通常为0.01μm，也无法达到高性能电子产品对表面粗糙度值Ra≤0.005μm的要求。
发明内容
本发明旨在提供一种电子产品用奥氏体不锈钢的表面抛光方法，特别是一种将表面状态为No.1或No.2B的奥氏体不锈钢抛光到镜面效果的方法；No.1表面状态指热轧到规定厚度，再经退火和除鳞酸洗的一种粗糙、无光表面状态；No.2B表面状态指冷轧到规定厚度，经退火、除鳞、酸洗，再经过抛光辊进行一道冷轧，有适当光泽的一种表面状态。
本发明解决了产品厚度变薄、面积变小等不易抛光的问题，且消除了不锈钢表面的抛光缺陷，满足高性能电子产品外观的表面质量要求，即粗糙度值Ra≤0.005μm。
本发明提供了一种电子产品用奥氏体不锈钢的表面抛光方法，包括以下步骤：
（1）准备试样：
试样为长方体结构，厚度为0.5mm-6mm，长度为10mm-250mm，宽度为10mm-250mm，试样的上、下表面面积为100mm2-20000mm2；试样的最大面积为20000mm2，此处试样的宽度为100mm，长度为200mm；
（2）固定试样：
将试样通过热熔胶粘于Φ300mm，厚度为25mm的铝制圆盘夹具上，夹具下表面为一水平面，上表面为圆周边部有一定凸起的表面，用于固定压重模块，然后将试样连同夹具置于Φ640mm的抛光平台上，每个抛光工序平台上有三个固定挡位，每个挡位用两个滑轮对夹具进行固定，可能同时固定3个夹具，夹具上方通过压重模块施加压力，用于增大样品表面与各工序磨料之间的摩擦力；
夹具上最少固定两个试样，因此试样的上、下表面的最大面积只能取20000mm2；
（3）粗抛：
固定好试样后对试样进行粗抛，该工序的操作过程为：在粗抛平台上固定同直径的粗抛磨料，开启电源，粗抛平台进行逆时针旋转，通过压重模块对夹具的压力，使样品表面与粗抛磨料间产生摩擦力，从而带动夹具进行逆时针旋转；夹具的转速与粗抛平台转速不一致，使粗抛磨料对样品表面进行粗抛工序。
该工序所用磨料为合成铁盘，抛光平台的转速为30-40r/min，夹具上方的压重模块压力为250-300N，抛光时间为12-15min，的通过蠕动泵自动供给已制备好的金刚石粉悬浮液，流速为20-25ml/min，粒径范围为1.0μm-5.0μm。
（4）中抛：
粗抛完毕后对试样进行中抛，该工序的操作过程为：在中抛平台上固定同直径的中抛磨料，开启电源，中抛平台进行逆时针旋转，通过压重模块对夹具的压力，使样品表面与中抛磨料间产生摩擦力，从而带动夹具进行逆时针旋转；夹具的转速与中抛平台转速不一致，使中抛磨料对样品表面进行中抛工序。
该工序所用磨料为聚氨酯抛光布，抛光平台转速为25-30r/min，夹具上方的压重模块压力为200-250N，抛光时间为8-10min，通过蠕动泵自动供给已制备好的三氧化二铝水溶液，流速为18-22ml/min，质量浓度范围为20%-40%；
（5）精抛：
中抛完毕后对试样进行精抛，该工序的操作过程为：在精抛平台上固定同直径的精抛磨料，开启电源，精抛平台进行逆时针旋转，通过压重模块对夹具的压力，使样品表面与精抛磨料间产生摩擦力，从而带动夹具进行逆时针旋转；夹具的转速与精抛平台转速不一致，使精抛磨料对样品表面进行精抛工序。
该工序所用磨料为阻尼布，抛光平台转速为18-20r/min，夹具上方的压重模块压力为150-180N，抛光时间为5-7min，通过蠕动泵自动供给已制备好的二氧化硅水溶液，流速为15-18ml/min，质量浓度范围为15%-30%。
（6）清洗吹干：
将精抛后的试样用无水酒精清洗，并吹干表面。
所述夹具为铝制圆盘，下表面为一水平面，上表面为圆周边部有凸起的表面，抛光工序平台上有三个固定挡位，每个挡位用两个滑轮对夹具进行固定，能同时固定3个夹具；夹具上方的压重模块通过自重的压力，增加样品表面与磨料之间的摩擦力，压重模块通过空气压缩机控制的气缸自动调节升降。
本发明的有益效果：
本发明提供的一次抛光流程可同时完成多个试样的镜面抛光，大大提高了生产效率，可实现最薄0.5mm厚度的奥氏体不锈钢材料抛光，并且有效消除表面麻点、砂眼、线状缺陷等问题，满足了整个抛光表面没有目视可见的缺陷，达到高性能电子产品外观的表面质量要求，即粗糙度值Ra≤0.005μm。
附图说明
图1为试样尺寸示意图。
图2为试样粘在夹具上的结构示意图。
图3为试样和夹具一同置于抛光平台上的结构示意图。
图4为压重模块的结构示意图。
图5为传统抛光工艺处理后试样的表面微观形貌图。
图6为本发明抛光工艺处理后试样的表面微观形貌图。
图中1为夹具，2为试样，3为抛光平台，4为压重模块。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
实施例1：
（1）试样准备：
表面状态为No.1的316不锈钢试样，厚度为6mm，加工成长度6cm、宽度5cm的长方体结构，总共切割9个；
（2）固定试样：
将9个试样通过热熔胶粘于Φ300mm，厚度为25mm的铝制圆盘的夹具上，夹具下表面为一水平面，上表面为圆周边部有一定凸起的表面，用于固定压重模块，每个夹具上粘3个试样（如图2），然后将试样连同夹具一起置于Φ640mm的抛光平台上，每个抛光工序平台上有三个固定挡位，每个挡位用两个滑轮对夹具进行固定，可同时固定3个夹具（如图3），夹具上方通过压重模块施加压力（如图4）；
（3）粗抛：
固定好试样后对试样进行粗抛，该工序的操作过程为：在粗抛平台上固定同直径的粗抛磨料，开启电源，粗抛平台进行逆时针旋转，通过压重模块对夹具的压力，使样品表面与粗抛磨料间产生摩擦力，从而带动夹具进行逆时针旋转；夹具的转速与粗抛平台转速不一致，使粗抛磨料对样品表面进行粗抛工序。
该工序所用磨料为合成铁盘，具体工艺参数：抛光平台的转速为40r/min、夹具上方的模块压力为300N，抛光时间为15min，通过蠕动泵自动供给已制备好的金刚石粉悬浮液，流速为25ml/min，粒径为5μm；
（4）中抛：
粗抛完毕后对试样进行中抛，该工序的操作过程为：在中抛平台上固定同直径的中抛磨料，开启电源，中抛平台进行逆时针旋转，通过压重模块对夹具的压力，使样品表面与中抛磨料间产生摩擦力，从而带动夹具进行逆时针旋转；夹具的转速与中抛平台转速不一致，使中抛磨料对样品表面进行中抛工序。
该工序所用磨料为聚氨酯抛光布，具体工艺参数：抛光平台的转速为30r/min、夹具上方的模块压力为250N，抛光时间为10min，通过蠕动泵自动供给已制备好的三氧化二铝水溶液，流速为22ml/min，质量浓度为40%；
（5）精抛：
中抛完毕后对试样进行精抛，该工序的操作过程为：在精抛平台上固定同直径的精抛磨料，开启电源，精抛平台进行逆时针旋转，通过压重模块对夹具的压力，使样品表面与精抛磨料间产生摩擦力，从而带动夹具进行逆时针旋转；夹具的转速与精抛平台转速不一致，使精抛磨料对样品表面进行精抛工序。
该工序所用磨料为阻尼布，具体工艺参数：抛光平台的转速为20r/min、夹具上方的模块压力为180N，抛光时间为7min，通过蠕动泵自动供给已制备好的二氧化硅溶液，流速为18ml/min，质量浓度为30%；
（6）清洗吹干，将精抛后的316不锈钢试样用无水酒精清洗，吹风机吹干表面，即可达到镜面抛光效果，粗糙度Ra值为0.005μm。
图1示出了夹具与试样的大小关系，夹具为Φ300mm的圆盘，试样可取尺寸为：100mm*200mm或者10mm*250mm的尺寸均可。
一个夹具上最少固定两个试样，因此试样的上、下表面的最大面积只能取20000mm2。
实施例2：
（1）试样准备，表面状态为No.2B的304不锈钢试样，厚度为0.5mm，加工成长度4cm，宽度3cm的长方体结构，总共切割9个；
（2）固定试样，将9个试样通过热熔胶粘于Φ300mm，厚度为25mm的铝制圆盘的夹具上，夹具下表面为一水平面，上表面为圆周边部有一定凸起的表面，用于固定压重模块，每个夹具上可以粘3个试样（如图2），然后将试样连同夹具一起置于Φ640mm的抛光平台上，每个抛光工序平台上有三个固定挡位，每个挡位用两个滑轮对夹具进行固定，可同时固定3个夹具（如图3），夹具上方通过压重模块施加压力（如图4）；
（3）粗抛：
固定好试样后对试样进行粗抛，该工序的操作过程为：在粗抛平台上固定同直径的粗抛磨料，开启电源，粗抛平台进行逆时针旋转，通过压重模块对夹具的压力，使样品表面与粗抛磨料间产生摩擦力，从而带动夹具进行逆时针旋转；夹具的转速与粗抛平台转速不一致，使粗抛磨料对样品表面进行粗抛工序。
该工序所用磨料为合成铁盘，具体工艺参数：抛光平台的转速为30r/min、夹具上方的模块压力为250N，抛光时间为12min，通过蠕动泵自动供给已制备好的金刚石粉悬浮液，流速为20ml/min，粒径为1μm；
（4）中抛：
粗抛完毕后对试样进行中抛，该工序的操作过程为：在中抛平台上固定同直径的中抛磨料，开启电源，中抛平台进行逆时针旋转，通过压重模块对夹具的压力，使样品表面与中抛磨料间产生摩擦力，从而带动夹具进行逆时针旋转；夹具的转速与中抛平台转速不一致，使中抛磨料对样品表面进行中抛工序。
该工序所用磨料为聚氨酯抛光布，具体工艺参数：抛光平台的转速为25r/min、夹具上方的模块压力为200N，抛光时间为8min，通过蠕动泵自动供给已制备好的三氧化二铝水溶液，流速为18ml/min，浓度为20%；
（5）精抛：
中抛完毕后对试样进行精抛，该工序的操作过程为：在精抛平台上固定同直径的精抛磨料，开启电源，精抛平台进行逆时针旋转，通过压重模块对夹具的压力，使样品表面与精抛磨料间产生摩擦力，从而带动夹具进行逆时针旋转；夹具的转速与精抛平台转速不一致，使精抛磨料对样品表面进行精抛工序。
该工序所用磨料为阻尼布，具体工艺参数：抛光平台的转速为18r/min、夹具上方的模块压力为150N，抛光时间为5min，通过蠕动泵自动供给已制备好的二氧化硅溶液，流速为15ml/min，浓度为15%；
（6）清洗吹干，将精抛后的304不锈钢试样用无水酒精清洗，吹风机吹干表面，即可达到镜面抛光效果，粗糙度Ra值达到0.004μm。

Claims (5)

1.一种电子产品用奥氏体不锈钢的表面抛光方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）准备试样：
试样为长方体结构，厚度为0.5mm-6mm，长度为10mm-250mm，宽度为10mm-250mm，试样的上、下表面面积为100mm2-20000mm2；
（2）固定试样：
将试样通过热熔胶粘于Φ300mm，厚度为25mm的夹具上，然后将试样连同夹具置于Φ640mm的抛光平台上，每个抛光工序平台上能同时固定3个夹具，夹具上方通过压重模块施加压力；
（3）粗抛：
固定好试样后对试样进行粗抛，该工序的操作过程为：在粗抛平台上固定同直径的粗抛磨料，开启电源，粗抛平台进行逆时针旋转，通过压重模块对夹具的压力，使样品表面与粗抛磨料间产生摩擦力，从而带动夹具进行逆时针旋转，夹具的转速与粗抛平台转速不一致，使粗抛磨料对样品表面进行粗抛工序；
（4）中抛：
粗抛完毕后对试样进行中抛，该工序的操作过程为：在中抛平台上固定同直径的中抛磨料，开启电源，中抛平台进行逆时针旋转，通过压重模块对夹具的压力，使样品表面与中抛磨料间产生摩擦力，从而带动夹具进行逆时针旋转，夹具的转速与中抛平台转速不一致，使中抛磨料对样品表面进行中抛工序；
（5）精抛：
中抛完毕后对试样进行精抛，该工序的操作过程为：在精抛平台上固定同直径的精抛磨料，开启电源，精抛平台进行逆时针旋转，通过压重模块对夹具的压力，使样品表面与精抛磨料间产生摩擦力，从而带动夹具进行逆时针旋转，夹具的转速与精抛平台转速不一致，使精抛磨料对样品表面进行精抛工序；
（6）清洗吹干：
将精抛后的试样用无水酒精清洗，并吹干表面。
2.根据权利要求1所述的电子产品用奥氏体不锈钢的表面抛光方法，其特征在于：步骤（3）粗抛过程中，所用磨料为合成铁盘，抛光平台的转速为30-40r/min，夹具上方的压重模块压力为250-300N，抛光时间为12-15min，通过蠕动泵自动供给已制备好的金刚石粉悬浮液，金刚石粉悬浮液的流速为20-25ml/min，粒径范围为1.0μm-5.0μm。
3.根据权利要求1所述的电子产品用奥氏体不锈钢的表面抛光方法，其特征在于：步骤（4）中抛过程中，所用磨料为聚氨酯抛光布，抛光平台转速为25-30r/min，夹具上方的压重模块压力为200-250N，抛光时间为8-10min，通过蠕动泵自动供给已制备好的三氧化二铝水溶液，流速为18-22ml/min，质量浓度为20%-40%。
4.根据权利要求1所述的电子产品用奥氏体不锈钢的表面抛光方法，其特征在于：步骤（5）精抛过程中，所用磨料为阻尼布，抛光平台转速为18-20r/min，夹具上方的压重模块压力为150-180N，抛光时间为5-7min，通过蠕动泵自动供给已制备好的二氧化硅水溶液，二氧化硅水溶液的流速为15-18ml/min，质量浓度范围为15%-30%。
5.根据权利要求1所述的电子产品用奥氏体不锈钢的表面抛光方法，其特征在于：夹具为铝制圆盘，下表面为一水平面，上表面为圆周边部有凸起的表面，抛光工序平台上有三个固定挡位，每个挡位用两个滑轮对夹具进行固定，能同时固定3个夹具；夹具上方的压重模块通过自重的压力，增加样品表面与磨料之间的摩擦力，压重模块通过空气压缩机控制的气缸自动调节升降。
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