CN109371358A - 一种金属产品表面处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属产品表面处理工艺，将金属产品置于加热炉中加热，然后再置于碱汽氛围内后经过酸液中和；以硼砂对金属产品抛砂处理，再将抛砂后的金属产品埋入的硼砂、炭及相应的金属粉末中渗透；再进行金属产品表面改性处理，再进行金属产品表面涂层处理。本技术方案通过采用硼砂抛砂替换现有技术的陶瓷抛砂，使得在抛砂过程中，部分的硼砂渗入金属产品表面；然后再通过渗硼处理，增加金属产品表面硼砂的渗入量，并经过乙烯醇改性后，通过有机物与涂料层的结合力度大于金属产品表面与涂料层结合力度大的原理，提高金属产品表面耐刮擦的同时，增加金属产品的颜色品种。
Description
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，特别是指一种金属产品表面处理工艺。
背景技术
为了提高金属表面的耐腐蚀性，现有技术中，通常是采用铬酸盐或磷酸盐对金属表面进行处理。但是，铬酸盐存在一定的毒性，其处理工序时，及处理后的废液处理等的费用非常高，并且处理效果较差，不符合现社会对环保的要求。
也有技术提出，为了提高金属表面的耐腐蚀性，通过在金属表面进行掺杂处理，即通过掺杂技术将耐腐蚀金属掺杂入金属表面，以提高金属表面的耐腐蚀性，然后再在金属表面进行镀漆及表面涂料处理。
但是金属的表面镀层或涂料层在受到刮擦等情况时，容易脱落，即与金属表面的结合性不高，为了解决这一问题，现基本上是通过在金属表面进行抛砂处理，使得金属表面形成微坑以提高与镀层或涂料层的结合面积来达到耐刮擦性能。
但是因为抛砂对金属表面造成了不平整现象，虽然能够提高了金属表面与镀层或涂料层的结合力，提高了耐刮擦性能，但是因为表面的不平整，使得金属表面对光线的反射性增强，同时，镀层或涂料层的厚度不均匀，均导致产品的颜色偏深，为了实现浅颜色的产品，对涂料或镀层的配方也需要进行调整，导致产品成本的增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属产品表面处理工艺，以解决现技术金属处理技术不能够解决耐刮擦及产品颜色兼顾且生产成本高的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种金属产品表面处理工艺，包括：
1)将金属产品进行前处理工序，以去除金属产品表面的油脂；
2)将金属产品置于抛砂机内，在氮气氛围内以硼砂对金属产品抛砂处理15-30分钟，后经过清洗及烘干；
3)将金属产品置于加热炉中，加热至60℃-70℃，然后再置于1-3MPa压力的碱汽氛围内10-20秒后经过酸液中和，经过清洗及烘干；
4)将烘干后的金属产品埋入360℃-380℃的硼砂、炭及相应的金属粉末的混合物中氮气3-5MPa压力下渗透1-4小时；
5)对金属产品表面进行改性处理；
6)将经过改性处理后的金属产品经过清洗，烘干后进行金属产品表面涂层处理。
所述前处理工序为水清洗工序和洗涤剂清洗工序交替进行。
所述碱汽为强碱水溶液雾化后形成的雾气，强碱水溶液的质量百分比浓度为5％-8％。
所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
步骤4)中所述硼砂、炭及金属粉末的质量比为1：3：1-2。
所述硼砂的粒径小于100nm。
金属产品表面进行改性处理的方法，包括：
1)按照0.2份-0.3份的硅烷偶联剂、1份-5份的乙烯醇单体，0.1份-0.5份的十二烷基苯磺酸钠和0.2份-0.3份的过硫酸盐配制成水溶液；
2)，在恒温条件下，将金属产品浸入到步骤1)的水溶液中0.5-2小时后，取，使得金属产品表面经过乙烯醇改性。
所述待处理金属表面涂层处理包括镀覆保护漆层。
本发明的有益效果是：
本技术方案通过采用硼砂抛砂替换现有技术的陶瓷抛砂，使得在抛砂过程中，部分的硼砂渗入金属产品表面；然后再通过硼砂和金属粉末处理，通过金属粉末的使用，提高金属产品表面的晶体排列与金属粉末的相容和性，有利于引导硼砂渗入金属产品表面的空隙，增加待处理金属表面硼砂的渗入量，并经过乙烯醇改性后，通过有机物与涂料层的结合力度大于金属产品表面与涂料层结合力度大的原理，提高金属产品表面耐刮擦的同时，增加金属产品的颜色品种。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅是用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请提供一种金属产品表面处理工艺，包括以下步骤：
1)将金属产品进行前处理工序，以去除金属产品表面的油脂；所述前处理工序为水清洗工序和洗涤剂清洗工序交替进行，在本申请中，前处理工序为现有技术，在现任意的表面处理工序均应当使用到，在前处理工序中，还可以包括碱洗等工序，但是，在本申请的金属产品表面处理工艺中，完全不能使用碱洗这一前序处理工序，因为这样做会影响本申请的整体工艺的技术效果的实现，因此，任何设计有碱洗这一工序的，均与本技术方案有着实质的区别。
2)将金属产品置于抛砂机内，在氮气氛围内以硼砂对金属产品抛砂处理15-30分钟，后经过清洗及烘干；本申请的关键技术方案就是使用硼砂替代陶瓷抛砂，在使用硼砂抛砂过程中，会使得上些硼砂渗入到金属产品中。
3)将金属产品置于加热炉中，加热至60℃-70℃，然后再置于1-3MPa压力的碱汽氛围内10-20秒后经过酸液中和，经过清洗及烘干；金属产品在加热炉中加热的温度也可以提高到85℃以内，但是过高的温度会影响碱汽处理的效果，最优选择为40℃-50℃。本申请的所述碱汽为强碱水溶液雾化后形成的雾气，强碱水溶液的质量百分比浓度为5％-8％，质量百分比浓度最高不应当超过10％，浓度过高，会导致金属产品表面的粗糙度过大，且不平均，影响后期产品的品质效果。所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾，这两种具体的选择没有区别。
4)将烘干后的金属产品置于埋入360℃-380℃的硼砂、炭及相应的金属粉末的混合物中3-5MPa压力下渗透1-4小时；本申请的关键技术方案就是使用硼砂进行表面渗透，使得硼砂渗入金属产品表面，这样改性后的乙烯醇与表面漆层的相容性增加，提高金属产品与表面漆层的接合度。
5)对金属产品表面进行改性处理；金属产品表面进行改性处理的方法，包括：
(1)按照0.2份-0.3份的硅烷偶联剂、1份-5份的乙烯醇单体，0.1份-0.5份的十二烷基苯磺酸钠和0.2份-0.3份的过硫酸盐配制成水溶液；
(2)，在恒温条件下，将金属产品浸入到步骤1)的水溶液中0.5-2小时后，取，使得金属产品表面经过乙烯醇改性。
步骤4)中所述硼砂、炭及金属粉末的质量比为1：3：1-2，其中金属粉末的粒径小于100nm。
6)将经表面改性后的金属产品经过清洗，烘干后进行金属产品表面涂层处理。所述金属产品表面涂层处理包括镀覆保护漆层。
实施例1：
一种金属产品表面处理工艺，包括：
1)将金属产品进行前处理工序，以去除金属产品表面的油脂；
2)将金属产品置于抛砂机内，在氮气氛围内以硼砂对金属产品抛砂处理15分钟，后经过清洗及烘干；
3)将金属产品置于加热炉中，加热至60℃，然后再置于1MPa压力质量百分比浓度为5％的氢氧化钠雾汽氛围内20秒后经过酸液中和，经过清洗及烘干；
4)将烘干后的金属产品埋入360℃的硼砂、炭及相应的金属粉末的混合物中氮气3MPa压力下渗透4小时；所述硼砂、炭及金属粉末的质量比为1：3：1。
5)对金属产品表面进行改性处理；
6)将经过改性处理后的金属产品经过清洗，烘干后进行金属产品表面涂层处理。
所述前处理工序为水清洗工序和洗涤剂清洗工序交替进行。
所述硼砂的粒径小于100nm。
金属产品表面进行改性处理的方法，包括：
1)按照0.2份的硅烷偶联剂、1份的乙烯醇单体，0.1份的十二烷基苯磺酸钠和0.2份的过硫酸盐配制成水溶液；
2)，在恒温条件下，将金属产品浸入到步骤(1)的水溶液中0.5小时后，取，使得金属产品表面经过乙烯醇改性。
所述待处理金属表面涂层处理包括镀覆保护漆层。
实施例2
一种金属产品表面处理工艺，包括：
1)将金属产品进行前处理工序，以去除金属产品表面的油脂；
2)将金属产品置于抛砂机内，在氮气氛围内以硼砂对金属产品抛砂处理30分钟，后经过清洗及烘干；
3)将金属产品置于加热炉中，加热至70℃，然后再置于3MPa压力质量百分比浓度为8％的氢氧化钠雾汽氛围内30秒后经过酸液中和，经过清洗及烘干；
4)将烘干后的金属产品埋入380℃的硼砂、炭及相应的金属粉末的混合物中氮气2MPa压力下渗透2小时；所述硼砂、炭及金属粉末的质量比为1：3：2。
5)对金属产品表面进行改性处理；
6)将经过改性处理后的金属产品经过清洗，烘干后进行金属产品表面涂层处理。
所述前处理工序为水清洗工序和洗涤剂清洗工序交替进行。
所述硼砂的粒径小于100nm。
金属产品表面进行改性处理的方法，包括：
1)按照0.3份的硅烷偶联剂、5份的乙烯醇单体，0.5份的十二烷基苯磺酸钠和0.3份的过硫酸盐配制成水溶液；
2)，在恒温条件下，将金属产品浸入到步骤(1)的水溶液中2小时后，取，使得金属产品表面经过乙烯醇改性。
所述待处理金属表面涂层处理包括镀覆保护漆层。
实施例3
一种金属产品表面处理工艺，包括：
1)将金属产品进行前处理工序，以去除金属产品表面的油脂；
2)将金属产品置于抛砂机内，在氮气氛围内以硼砂对金属产品抛砂处理20分钟，后经过清洗及烘干；
3)将金属产品置于加热炉中，加热至65℃，然后再置于2MPa压力质量百分比浓度为6％的氢氧化钠雾汽氛围内25秒后经过酸液中和，经过清洗及烘干；
4)将烘干后的金属产品埋入370℃的硼砂、炭及相应的金属粉末的混合物中氮气2MPa压力下渗透3小时；所述硼砂、炭及金属粉末的质量比为1：3：1.5。
5)对金属产品表面进行改性处理；
6)将经过改性处理后的金属产品经过清洗，烘干后进行金属产品表面涂层处理。
所述前处理工序为水清洗工序和洗涤剂清洗工序交替进行。
所述硼砂的粒径小于100nm。
金属产品表面进行改性处理的方法，包括：
1)按照0.25份的硅烷偶联剂、3份的乙烯醇单体，0.3份的十二烷基苯磺酸钠和0.25份的过硫酸盐配制成水溶液；
2)，在恒温条件下，将金属产品浸入到步骤(1)的水溶液中1.5小时后，取，使得金属产品表面经过乙烯醇改性。
所述待处理金属表面涂层处理包括镀覆保护漆层。
实施例4
一种金属产品表面处理工艺，包括：
1)将金属产品进行前处理工序，以去除金属产品表面的油脂；
2)将金属产品置于抛砂机内，在氮气氛围内以硼砂对金属产品抛砂处理20分钟，后经过清洗及烘干；
3)将金属产品置于加热炉中，加热至68℃，然后再置于2MPa压力质量百分比浓度为7％的氢氧化钠雾汽氛围内25秒后经过酸液中和，经过清洗及烘干；
4)将烘干后的金属产品埋入380℃的硼砂、炭及相应的金属粉末的混合物中氮气2.5MPa压力下渗透3小时；所述硼砂、炭及金属粉末的质量比为1：3：1。
5)对金属产品表面进行改性处理；
6)将经过改性处理后的金属产品经过清洗，烘干后进行金属产品表面涂层处理。
所述前处理工序为水清洗工序和洗涤剂清洗工序交替进行。
所述硼砂的粒径小于100nm。
金属产品表面进行改性处理的方法，包括：
1)按照0.3份的硅烷偶联剂、4份的乙烯醇单体，0.4份的十二烷基苯磺酸钠和0.3份的过硫酸盐配制成水溶液；
2)，在恒温条件下，将金属产品浸入到步骤(1)的水溶液中0.5小时后，取，使得金属产品表面经过乙烯醇改性。
所述待处理金属表面涂层处理包括镀覆保护漆层。
尽管已经对本发明的技术方案进行了详细的描述，但是本领域的技术人员均清楚，通过对本技术方案进行的修改、替换及修饰等，均应当在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种金属产品表面处理工艺，其特征在于，包括：
1)将金属产品进行前处理工序，以去除金属产品表面的油脂；
2)将金属产品置于抛砂机内，在氮气氛围内以硼砂对金属产品抛砂处理15-30分钟，后经过清洗及烘干；
3)将金属产品置于加热炉中，加热至60℃-70℃，然后再置于1-3MPa压力的碱汽氛围内10-20秒后经过酸液中和，经过清洗及烘干；
4)将烘干后的金属产品埋入360℃-380℃的硼砂、炭及相应的金属粉末的混合物中氮气3-5MPa压力下渗透1-4小时；
5)对金属产品表面进行改性处理；
6)将经过改性处理后的金属产品经过清洗，烘干后进行金属产品表面涂层处理。
2.根据权利要求1所述的金属产品表面处理工艺，其特征在于，所述前处理工序为水清洗工序和洗涤剂清洗工序交替进行。
3.根据权利要求1所述的金属产品表面处理工艺，其特征在于，所述碱汽为强碱水溶液雾化后形成的雾气，强碱水溶液的质量百分比浓度为5％-8％。
4.根据权利要求3所述的金属产品表面处理工艺，其特征在于，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
5.根据权利要求1所述的金属产品表面处理工艺，其特征在于，步骤4)中所述硼砂、炭及金属粉末的质量比为1：3：1-2。
6.根据权利要求5所述的金属产品表面处理工艺，其特征在于，所述硼砂的粒径小于100nm。
7.根据权利要求1所述的金属产品表面处理工艺，其特征在于，金属产品表面进行改性处理的方法，包括：
1)按照0.2份-0.3份的硅烷偶联剂、1份-5份的乙烯醇单体，0.1份-0.5份的十二烷基苯磺酸钠和0.2份-0.3份的过硫酸盐配制成水溶液；
2)，在恒温条件下，将金属产品浸入到步骤1)的水溶液中0.5-2小时后，取，使得金属产品表面经过乙烯醇改性。
8.根据权利要求1所述的金属产品表面处理工艺，其特征在于，所述待处理金属表面涂层处理包括镀覆保护漆层。
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