CN111560596A - 一种具有彩色镜面膜层的不锈钢卷加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种具有彩色镜面膜层的不锈钢卷加工方法，所述方法包括以下步骤：首先，选用不锈钢卷原材料进行开卷，开卷后形成连续传输的钢带，在钢带传输过程中对其表面进行抛光加工，使钢带表面达到60°角度光泽度≥670、粗糙度≤0.05μm，然后将抛光完成后的钢带收卷，作为预制不锈钢卷；其次，将预制不锈钢卷进行开卷，开卷后形成连续传输的钢带，在钢带传输过程中对其表面进行真空镀膜，使钢带表面形成彩色的膜层，然后将镀膜完成后的钢带收卷，作为成品卷。本发明方法采用连续式生产工艺，生产效率高，可以满足市场大批量的需求。

Description

一种具有彩色镜面膜层的不锈钢卷加工方法

技术领域

本发明涉及不锈钢加工领域，尤其是涉及一种具有彩色镜面膜层的不锈钢卷加工方法。

背景技术

不锈钢由于其良好的防腐蚀特性，在电梯、五金家电、厨卫用具和建筑装饰等领域应用广泛。现有的真空镀膜彩色镜面产品仅有板材产品，生产该产品主要难点在于其表面的亮度、色差值以及稳定性的控制上。目前，具有彩色镜面膜层的不锈钢板材产品只能够通过单张或一次多张生产，才能得到高亮度、色值相对稳定的高质量产品，但由于单张生产模式下，同一批次产品在生产过程中要多次抽放真空，从而导致同批产品生产出来后或多或少会有色值上的差异，无法做到整批颜色稳定一致。颜色的不稳定性势必会导致膜层的不均匀以及各项物理及化学性能的不稳定，且单张生产模式下需要配备大量的人力去操作，很难满足市场大批量的需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，提出一种具有彩色镜面膜层的不锈钢卷加工方法，采用连续式生产工艺，板面先经过8K工艺，再通过整卷稳定无色差真空镀色，得到整卷彩色镜面膜层产品，作为装饰等用途更显得高端华丽，大大提高产品附加值和市场竞争力，其生产效率高，可以满足市场大批量的需求。

本发明采用的技术方案如下：

一种具有彩色镜面膜层的不锈钢卷加工方法，所述方法包括以下步骤：

首先，选用不锈钢卷原材料进行开卷，开卷后形成连续传输的钢带，在钢带传输过程中对其表面进行抛光加工，使钢带表面达到60°角度光泽度≥670、粗糙度≤0.05μm，然后将抛光完成后的钢带收卷，作为预制不锈钢卷；

其次，将预制不锈钢卷进行开卷，开卷后形成连续传输的钢带，在钢带传输过程中对其表面进行真空镀膜，使钢带表面形成彩色的膜层，然后将镀膜完成后的钢带收卷，作为成品卷。

进一步地，所述抛光加工包括以下步骤：

1)冷轧处理：选用表面粗糙的≤2.4μm的热轧不锈钢带进行压延，且压下率控制在65-68％，产出的冷轧不锈钢带粗糙度控制≤0.15μm，再经过退火酸洗钝化后制得冷轧不锈钢带粗糙度≤0.25μm；

2)砂光处理：冷轧不锈钢带再通过砂光机加工，将冷轧不锈钢素材表面钝化层进行处理，制得冷轧不锈钢带的表面粗糙度在0.12-0.16μm之间，60°角度光泽度控制在250-300之间；

3)粗磨处理：将步骤2)制得的冷轧不锈钢带在2000-4000kg恒定的张力下传入砂辊粗磨机组进行粗磨加工，该砂辊粗磨机组的转动频率为50hz，压下电流控制在8-10A；

4)深度粗磨处理：将步骤3)制得的不锈钢带传入尼龙磨盘圆摆机组进行深度粗磨，该尼龙磨盘圆摆机组的转动频率为50hz，摆动频率为40-50hz，压下电流在3.8-5.5A，制得不锈钢带表面粗糙度≤0.1μm，60°角度光泽度≥400；

5)精磨处理：将步骤4)制得的不锈钢带传入羊毛轮圆摆机组进行精磨处理，该羊毛轮圆摆机组的转动频率为50hz，摆动频率为40-50hz，压下电流在4.0-6.0A，制得不锈钢带表面60°角度光泽度度≥670，表面粗糙度≤0.05μm；

6)消花处理：将步骤5)制得的不锈钢带传入羊毛轮圆摆机组进行消花处理，该羊毛轮圆摆机组的磨头停止转动，摆动频率为40-50hz，压下电流在3.5-3.8A；

7)清洗处理：将步骤6)制得的不锈钢带传入清洗段进行清洗，该清洗段使用的清洗水的喷淋压力≥3Map，其中，前段预清段的清洗水的电导率≤3000us/cm，中段补水段的清洗水为纯水，后段清洗段的清洗水的电导率≤500us/cm；

8)烘干处理：经过步骤7)清洗后，将不锈钢带传入烘干段完成烘干处理。

进一步地，所述真空镀膜包括以下步骤：

1)放卷出来的不锈钢带首先传到加热室，在加热装置的自动控温控制下对钢带加热，以达到设定的镀膜所需温度；

2)从加热室出来的钢带进入清洗室，在高能粒子持续不断的对钢带表面进行轰击下以清洗钢带表面的杂物；

3)从清洗室出来的钢带进入真空等离子镀膜室，采用145mm的柱弧靶材和70mm的中频靶材组合进行镀膜，使钢带表面形成镀膜层；

4)从真空等离子镀膜室出来的钢带进入冷却室，对钢带进行冷却；

5)从冷却室出来的钢带进入光谱室，利用在线LAB检测仪对钢带表面的膜层颜色进行检测；且所得检测参数发生改变时，反馈该变化结果给步骤3)中的真空等离子镀膜室，真空等离子镀膜室依据该变化结果调整镀膜参数；

6)从光谱室出来的钢带收制成一卷，形成成品钢带卷；

7)上述步骤1)—6)均在同一个密闭的真空室内进行。

本发明的有益效果是：

本发明钢带在进行抛光加工时，首先经过磨砂机的研磨处理，将表面的氧化层打磨除掉，使得表面的粗糙度得到了粗处理，利于8K产品(8K产品是指钢带表面60°角度光泽度≥670、粗糙度≤0.05μm)抛光时提升研磨效率，同时提高了产品的亮度。

再通过整卷PVD镀膜产线对产品进行镀色(即真空镀膜)，因整卷PVD镀膜在生产过程中是连续的，生产过程中不需要频繁抽放真空，再通过在线检测仪器对所镀膜层颜色实时监控，能有效的解决单张生产过程中所出现的颜色不均、膜厚不均等的问题，生产出的产品膜层厚度均匀，颜色一致性好，膜层附着力、抗腐蚀、抗氧化性能大大优于目前市场用单张工艺生产出来的产品，各项膜层的指标均达到了先进水平，因此，本产品势必能更好的流通市场，具有更高更好的使用价值。另外，通过改变PVD镀膜产线上不同的靶材和镀膜参数，可可以镀得不同颜色的产品，比如玫瑰金色、钛金色等。

本发明方法采用连续式生产工艺，生产效率高，可以满足市场大批量的需求。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。在附图中，

图1：本发明实施例中一种具有彩色镜面膜层的不锈钢卷加工方法的流程图；

图2：本发明实施例中所述的抛光加工方法的流程图；

图3：本发明实施例中所述的真空镀膜方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

请参照图1所示，本发明的实施例公开一种具有彩色镜面膜层的不锈钢卷加工方法，所述方法包括以下步骤：

首先，选用不锈钢卷原材料进行开卷，开卷后形成连续传输的钢带，在钢带传输过程中对其表面进行抛光加工，使钢带表面达到60°角度光泽度≥670、粗糙度≤0.05μm，然后将抛光完成后的钢带收卷，作为预制不锈钢卷；

其次，将预制不锈钢卷进行开卷，开卷后形成连续传输的钢带，在钢带传输过程中对其表面进行真空镀膜，使钢带表面形成彩色的膜层，然后将镀膜完成后的钢带收卷，作为成品卷。

其中，请参照图2所示，所述抛光加工包括以下步骤：

第一步，钢带被进行1)冷轧处理：选用表面粗糙的≤2.4μm的热轧不锈钢带进行压延，且压下率控制在65-68％，产出的冷轧不锈钢带粗糙度控制≤0.15μm，再经过退火酸洗钝化后制得冷轧不锈钢带粗糙度≤0.25μm。

第二步，钢带被进行2)砂光处理：冷轧不锈钢带再通过砂光机加工，将冷轧不锈钢素材表面钝化层进行处理，制得冷轧不锈钢带的表面粗糙度在0.12-0.16μm之间，60°角度光泽度控制在250-300之间。在其中一种优选的实施方式中，所述砂光机包括五个砂光研磨机组，五个所述砂光研磨机组分别对冷轧不锈钢带进行打磨，所述砂光研磨机组采用的砂带为180目的旧砂带，所述旧砂带设为研磨长度在15000-30000米之间，砂带压下电流为35-45A，砂带转动频率为50hz，转速为2950r/min。

第三步，钢带被进行3)粗磨处理：将第二步制得的冷轧不锈钢带在2000-4000kg恒定的张力下传入砂辊粗磨机组进行粗磨加工，该砂辊粗磨机组的转动频率为50hz，压下电流控制在8-10A，此工序后，不锈钢素材表面会更加均匀，表面特性无大变化。在其中一种优选的实施方式中，所述砂辊粗磨机组设有六组。其研磨所使用的冷却清洗水为纯水或自来水，其电导率≤2000us/cm，ph值为6-8。

第四步，钢带被进行4)深度粗磨处理：将第三步制得的不锈钢带传入尼龙磨盘圆摆机组进行深度粗磨，该尼龙磨盘圆摆机组的转动频率为50hz，摆动频率为40-50hz，压下电流在3.8-5.5A，制得不锈钢带表面粗糙度≤0.1μm，60°角度光泽度≥400。在其中一种优选的实施方式中，所述尼龙磨盘圆摆机组设有十五组。其研磨所使用的冷却清洗水为纯水或自来水，其电导率≤2000us/cm，ph值为6-8。

第五步，钢带被进行5)精磨处理：将第四步制得的不锈钢带传入羊毛轮圆摆机组进行精磨处理，该羊毛轮圆摆机组的转动频率为50hz，摆动频率为40-50hz，压下电流在4.0-6.0A，经过8K精磨处理后，前粗磨工序所使用的尼龙磨头产生的划痕得以消除，制得不锈钢带表面60°角度光泽度度≥670，表面粗糙度≤0.05μm。在其中一种优选的实施方式中，所述羊毛轮圆摆机组设有十五组。当羊毛轮圆摆机组对不锈钢带进行打磨时，还包括向不锈钢带表面喷洒药水Ⅰ，所述药水Ⅰ为采用硝酸、纯水或自来水、氧化铝混合而成的研磨剂，该药水Ⅰ的硝酸浓度为70-90g/L，金属离子≤80g/L。

第六步，钢带被进行6)消花处理：经过精磨处理后，不锈钢表面的亮度以及粗糙度特性已经达到精磨标准，将第五步制得的不锈钢带传入羊毛轮圆摆机组进行消花处理，该羊毛轮圆摆机组的磨头停止转动，摆动频率为40-50hz，压下电流在3.5-3.8A经过消花处理工序将前精磨工序的羊毛轮研磨印痕进行消除，使不锈钢表面瑕疵更少。在其中一种优选的实施方式中，所述羊毛轮圆摆机组设有三组。当羊毛轮圆摆机组对不锈钢带进行消花处理时，还包括向不锈钢带表面喷洒药水Ⅱ，所述药水Ⅱ为硝酸、纯水或自来水、氧化铝混合而成的研磨剂，该药水Ⅱ的硝酸浓度为90-120g/L，金属离子≤70g/L。

第七步，钢带被进行7)清洗处理：经过深度精磨处理后，将第六步制得的不锈钢带传入清洗段进行清洗，该清洗段使用的清洗水的喷淋压力≥3Map，其中，前段预清段的清洗水的电导率≤3000us/cm，中段补水段的清洗水为纯水，后段清洗段的清洗水的电导率≤500us/cm。在其中一种优选的实施方式中，所述清洗段使用排刷和辊刷交替的方式对不锈钢带进行清洗，且利用高压泵将清洗水循环喷淋至该清洗段。

第八步，钢带被进行8)烘干处理：经过第七步清洗后，将不锈钢带传入烘干段完成烘干处理。

其中，请参照图3所示，所述真空镀膜包括以下步骤：

第一步，放卷出来的不锈钢带首先传到加热室，在加热装置的自动控温控制下对钢带加热，以达到设定的镀膜所需温度；根据不同钢材以及需要镀膜的厚度等工艺的差别，可能镀膜所需温度均有所不同，理论上说，本方法可通过控制加热钢带到任何所需的设定温度。因此，本步骤并不局限于任一确定的温度。

第二步，从加热室出来的钢带进入清洗室，在高能粒子持续不断的对钢带表面进行轰击下以清洗钢带表面的杂物；即起到了清洗钢带表面杂物又能对钢带进行进一步加热及保温，与传统的清洗形成极大的区别(传统的清洗一般是水洗或清洗液清洗，清洗后钢带表面温度降低)。

第三步，从清洗室出来的钢带进入真空等离子镀膜室，采用145mm的柱弧靶材和70mm的中频靶材组合进行镀膜，使钢带表面形成镀膜层；本方法一共设有10个一体式的真空等离子镀膜室，均采用145mm的柱弧靶材与70mm的中频靶材组合进行镀膜，摈弃了以往镀膜工艺用的多弧模式，改变了以往单纯的通过中频溅射进行镀膜，不仅仅保证了所镀物品(钢带)表面膜层的细腻镀，又大大提升了成膜速度，加快了生产效益。另外，每一个真空等离子镀膜室都设有水冷装置用来冷却镀膜室，同样的，每一个镀膜室内的柱靶都设置有水冷装置用来保护磁场和防止靶材过热。

第四步，从真空等离子镀膜室出来的钢带进入冷却室，对钢带进行冷却；本方法所述的冷却室内设置的是冷却纠偏装置，该冷却纠偏装置通过两条400mm的冷却水冷铁辊，在这两条冷却辊中间安装有一条弹跳辊，用来保证带钢在运行过程中始终保持在中位，利用该两条水冷铁辊对钢带进行冷却。关于纠偏装置的具体结构为现有技术，本步骤旨在将现有的纠偏装置改进设计，即将现有纠偏装置的其中两条普通纠偏滚改为水冷铁辊，使得它具有纠偏的作用，同时又具有冷却的功能。

第五步，从冷却室出来的钢带进入光谱室，利用在线LAB检测仪对钢带表面的膜层颜色进行检测；且所得检测参数发生改变时，反馈该变化结果给步骤3)中的真空等离子镀膜室，真空等离子镀膜室依据该变化结果调整镀膜参数；本步骤中，光谱室内安装有最新的在线LAB检测仪，能实时检测膜层颜色，当检测到膜层颜色LAB值发生变换时，可以通过工艺闭环自动根据预设的色值进行对靶材电流、电压、工艺气体量进行调节(镀膜装置的镀膜参数)，从而确保整卷颜色的稳定均一。

第六步，从光谱室出来的钢带收制成一卷，形成成品钢带卷。

第七步，上述步骤一)—六)均在同一个密闭的真空室内进行。因此，相比于现有单张生产时每生产一次需要重新抽取真空、加热、镀色等重复操作，本方法持续处于一个密闭的真空室内进行，无需重复的抽取真空、加热、镀色。

综上所述，本发明采用连续式生产工艺，板面先经过8K工艺，再通过整卷稳定无色差真空镀色，得到整卷彩色镜面膜层产品，作为装饰等用途更显得高端华丽，大大提高产品附加值和市场竞争力，其生产效率高，可以满足市场大批量的需求。

只要不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种具有彩色镜面膜层的不锈钢卷加工方法，所述方法包括以下步骤：

首先，选用不锈钢卷原材料进行开卷，开卷后形成连续传输的钢带，在钢带传输过程中对其表面进行抛光加工，使钢带表面达到60°角度光泽度≥670、粗糙度≤0.05μm，然后将抛光完成后的钢带收卷，作为预制不锈钢卷；

其次，将预制不锈钢卷进行开卷，开卷后形成连续传输的钢带，在钢带传输过程中对其表面进行真空镀膜，使钢带表面形成彩色的膜层，然后将镀膜完成后的钢带收卷，作为成品卷。

2.根据权利要求1所述的一种具有彩色镜面膜层的不锈钢卷加工方法，其特征在于，所述抛光加工包括以下步骤：

1)冷轧处理：选用表面粗糙的≤2.4μm的热轧不锈钢带进行压延，且压下率控制在65-68％，产出的冷轧不锈钢带粗糙度控制≤0.15μm，再经过退火酸洗钝化后制得冷轧不锈钢带粗糙度≤0.25μm；

2)砂光处理：冷轧不锈钢带再通过砂光机加工，将冷轧不锈钢素材表面钝化层进行处理，制得冷轧不锈钢带的表面粗糙度在0.12-0.16μm之间，60°角度光泽度控制在250-300之间；

3)粗磨处理：将步骤2)制得的冷轧不锈钢带在2000-4000kg恒定的张力下传入砂辊粗磨机组进行粗磨加工，该砂辊粗磨机组的转动频率为50hz，压下电流控制在8-10A；

4)深度粗磨处理：将步骤3)制得的不锈钢带传入尼龙磨盘圆摆机组进行深度粗磨，该尼龙磨盘圆摆机组的转动频率为50hz，摆动频率为40-50hz，压下电流在3.8-5.5A，制得不锈钢带表面粗糙度≤0.1μm，60°角度光泽度≥400；

5)精磨处理：将步骤4)制得的不锈钢带传入羊毛轮圆摆机组进行精磨处理，该羊毛轮圆摆机组的转动频率为50hz，摆动频率为40-50hz，压下电流在4.0-6.0A，制得不锈钢带表面60°角度光泽度度≥670，表面粗糙度≤0.05μm；

6)消花处理：将步骤5)制得的不锈钢带传入羊毛轮圆摆机组进行消花处理，该羊毛轮圆摆机组的磨头停止转动，摆动频率为40-50hz，压下电流在3.5-3.8A；

7)清洗处理：将步骤6)制得的不锈钢带传入清洗段进行清洗，该清洗段使用的清洗水的喷淋压力≥3Map，其中，前段预清段的清洗水的电导率≤3000us/cm，中段补水段的清洗水为纯水，后段清洗段的清洗水的电导率≤500us/cm；

8)烘干处理：经过步骤7)清洗后，将不锈钢带传入烘干段完成烘干处理。

3.根据权利要求1或所述的一种具有彩色镜面膜层的不锈钢卷加工方法，其特征在于，所述真空镀膜包括以下步骤：

1)放卷出来的不锈钢带首先传到加热室，在加热装置的自动控温控制下对钢带加热，以达到设定的镀膜所需温度；

2)从加热室出来的钢带进入清洗室，在高能粒子持续不断的对钢带表面进行轰击下以清洗钢带表面的杂物；

3)从清洗室出来的钢带进入真空等离子镀膜室，采用145mm的柱弧靶材和70mm的中频靶材组合进行镀膜，使钢带表面形成镀膜层；

4)从真空等离子镀膜室出来的钢带进入冷却室，对钢带进行冷却；

5)从冷却室出来的钢带进入光谱室，利用在线LAB检测仪对钢带表面的膜层颜色进行检测；且所得检测参数发生改变时，反馈该变化结果给步骤3)中的真空等离子镀膜室，真空等离子镀膜室依据该变化结果调整镀膜参数；

6)从光谱室出来的钢带收制成一卷，形成成品钢带卷；

7)上述步骤1)—6)均在同一个密闭的真空室内进行。

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