CN113246648A - 一种钛金属板画及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属字画的制造领域，具体涉及一种钛金属板画及其制造工艺。该制造工艺包括以下步骤：(1)钛板制造；(2)钛板表面抛光处理，得到表面的粗糙度在Ra＝0.8～1.6μm的钛板(3)文字图案印制；(4)阳极氧化：包括酸蚀、中和、阳极氧化、热水清洗；(5)表面喷涂。所制造的钛板画三维效果好、色彩绚丽、表面光洁度高、不褪色和不掉色。

Description

一种钛金属板画及其制造工艺
所属技术领域
本发明是在金属表面制造文字图案，具体涉及一种钛金属板画及其制造工艺。
背景技术
随着经济水平的不断提升，人们对公共场所、办公室、居家等工作居住生活环境的要求越来越高，场景装饰变得越来越普遍。目前，常用的场景装饰以字画装饰为主，字画主要分两类：一类是平面画；另一类是非平面画。非平面画可以满足人们对立体感、层次感方面的需求，所用的材料一般是木头、石膏、玻璃、石头、纤维等，这些材料要么过于笨重，要么虽轻巧但易碎易损坏，不便于运输、维护，不能满足更多的市场需求。而平面画中，如名家油画、字画等，价格昂贵，难以普及，而且容易破损，日常维护困难、维护费用高；普通印刷画虽价格便宜，但缺乏独特性、厚重感，识别度不高，美感效果欠佳，不能满足大众的审美需求。
市场上目前生产的钛材，主要用于航天、航空、化工、医疗机械等领域，因钛材加工工艺复杂，材料本身又稀缺，因此相对于铜、钢铁等材料成本要高很多，而每年在生产过程中因物理性能、化学成分、金相组织不合等缺陷造成的不能正常使用的钛板很多，只能降价处理甚至报废，因此会造成较大的经济损失。若能将这些不合格产品中的板材，经阳极氧化处理后，生产出独特、新颖、色彩绚丽、永不褪色、不掉色的钛板画，不仅能将质量有缺陷的钛板变废为宝，还可以向下延伸产业链，创造出更多的收益。
目前，市场上主流的金属字画通常采用激光打印或蚀刻的方式生产，虽具有一定的立体感和层次感，但存在色彩单调、表现力不够丰富的缺点，并且制造过程复杂，制造周期长。而采用阳极氧化技术制造的钛板画色彩绚丽、表面光洁度高、不褪色、不掉色，可长期保持文字图案的原始面貌，字画的表现力强。钛板在经阳极氧化后，可呈现出多种色彩，板材表面还具有金属颗粒感，视觉效果独特新颖。采用该方法制造的钛板画，制造周期短，效率高，成品率高。另外，由于钛材本身质量轻、强度高，更便于运输、保存，维护简单费用低，既可定制化生产，也可规模化生产。
发明内容
本发明的目的在于针对现有金属字画表现力不足、生产效率低等，提供一种钛金属板画及其制造工艺。本发明的制造周期短，成品率高，所制得的钛板画独特新颖、三维效果良好、色彩绚丽、表面光洁度高、永不褪色和不掉色。
为实现本发明的目的，采用如下技术方案：
一种钛板画的制造工艺，包括以下步骤：
(1)钛板制造：在冷轧机上，将钛板轧制至所需厚度，再通过矫直机将板材矫直平整，采用剪切机切成所需规格板材。
(2)表面抛光将钛板表面处理成表面光洁度为Ra＝0.8～1.6μm，所述的抛光处理具体步骤为：将钛板表面先进行机械抛光处理，所用设备为平面抛光机，抛光材料主要为尼龙纤维轮，分别使用硬度和目数为5P 180#/320#， 9P 320#/400#，12P 400#/600#的抛光轮依次打磨抛光，并将钛板的四个边角也打磨光滑，光洁度达到7-8级Ra＝0.8～1.6μm后，采用体积百分比为 100:1:0.2的水、氢氟酸、硝酸混合液清洗钛板表面，温度15～25℃，酸洗时间10～20min，再用清水冲洗干净风干，制备成用于制造钛板画的钛板。
(3)文字图案制造将所要印制的文字图案提前用丝网版制造好，丝网用 200#的，用耐蚀油墨在钛板表面印刷上所要制造的文字图案，印制完成后用箱式烘干机风干，温度100-150℃，风干时间30-60min。
(4)阳极氧化包括酸蚀、中和、阳极氧化、热水清洗
1)酸蚀：采用浓度为150～200g/L的氢氟酸溶液对印制好的钛板进行酸蚀处理，酸蚀温度15-25℃，酸蚀时间5～10min；然后用清水清洗钛板表面；2) 中和：去除钛板表面氧化物及杂质、中和酸蚀后的残酸，如果不清洗干净会造成阳极氧化膜被腐蚀、污染的现象；采用浓度为50～100g/L的NaOH溶液，对经步骤1)处理后的钛板进行中和处理，在室温下中和20～30s；然后用清水清洗钛板表面；3)阳极氧化：对钛板进行阳极氧化处理，使用按体积百分比组成的H3PO4、H2O2、H2O的混合溶液，浓度为15mol/L的H3PO4 1-10％；浓度为10mol/L的H2O2 0.5-3％；余量为H2O。阳极氧化温度为15-25℃，阳极氧化时间为2-8min，阳极氧化电压为5～80V；4)用热水清洗钛板表面，清除钛板表面的混合溶液，热水温度60～70℃，水洗时间5～10min；
(5)表面喷涂：封堵住阳极氧化膜的微细孔，表面光滑不易被污染和腐蚀；用纳米镀膜剂，喷涂参数15-20㎡/L，封堵温度180℃，烘烤时间40min；烘烤后不用再做任何处理。
说明书附图
图1为实施例1制得的钛板画；
图2为实施例2制得的钛板画
具体实施方式
实施例1
一种钛金属板画制造工艺，具体步骤：
1.准备厚度为0.8-1.0mm，表面无坑点缺陷的钛板或钛带；
2.在剪板机上将钛板或钛带剪成300*200mm规格的板材；
3.将裁剪好的钛板表面先进行机械抛光处理，分别使用硬度和目数为5P 180 #/320#，9P 320#/400#，12P 400#/600#的尼龙纤维抛光轮，依次用平面抛光机把钛板表面抛光，并将钛板的四个边角也打磨光滑，光洁度达到7-8 级，Ra＝0.8～1.6μm后，采用体积百分比为100:1:0.2的水、氢氟酸、硝酸混合液，浓度为50～100g/L，清洗钛板表面，温度15～25℃，酸洗时间 10～20min，用清水冲洗干净风干备用。
4.将所要印制的文字图案提前用丝网版制造好，用耐蚀油墨在制备好的钛板表面印刷要制造的文字图案，印制完成后用箱式烘干机进行风干，温度 100-150℃，风干时间30-60min。
5.将印好图案已经风干的板材进行阳极氧化处理：
5.1酸蚀：采用浓度为150～200g/L的氢氟酸溶液对钛板进行酸蚀处理，酸蚀温度15-25℃，酸蚀时间5～10min；然后用清水清洗钛板表面；
5.2中和：采用浓度为50～100g/L的NaOH溶液，对已酸蚀好的钛板进行中和处理，在室温下中和20～30s；然后用清水清洗钛板表面；
5.3阳极氧化：对钛板进行阳极氧化处理，使用按体积百分比组成的H3PO4、 H2O2、H2O的混合溶液，浓度为15mol/L的H3PO4 1-10％；浓度为10mol/L的 H2O2 0.5-3％；余量为H2O。阳极氧化温度为15-25℃，阳极氧化时间分别为1、2、5、8min，电压分别调至20V、25V、40V、80V，可得到咖色、蓝色、黄色、玫红色色膜；阳极氧化完成用清水清洗钛板表面并风干；
6.在制造图案的钛板表面喷涂镀膜剂：采用纳米镀膜剂，喷涂参数15-20㎡/L，封堵温度180℃，烘烤时间40min；
7.完成上述的工艺步骤可制得图1钛板画，所呈现的图案色泽均匀、色彩绚丽，表面光洁。
实施例2
一种钛金属板画制造工艺，具体步骤：
1.准备厚度为0.8-1.0mm，表面无坑点、缺陷的钛板或钛带；
2.在剪板机上将钛板或钛带剪成1400*400mm规格的板材；
3.将裁剪好的钛板表面先进行机械抛光处理，分别使用硬度和目数为5P 180 #/320#，9P 320#/400#，12P 400#/600#的尼龙纤维抛光轮，依次用平面抛光机把钛板表面抛光，并将钛板的四个边角也打磨光滑，光洁度达到7-8 级，Ra＝0.8～1.6μm后，采用体积百分比为100:1:0.2的水、氢氟酸、硝酸混合液，浓度为50～100g/L，清洗钛板表面，温度15～25℃，酸洗时间 10～20min，用清水冲洗干净风干备用。
4.将所要印制的文字图案提前用丝网版制造好，用耐蚀油墨在制备好的钛板表面印刷要制造的文字图案，印制完成后用箱式烘干机进行风干，温度 100-150℃，风干时间30-60min。
5.将印好图案已经风干的板材进行阳极氧化处理：
5.1酸蚀：采用浓度为150～200g/L的氢氟酸溶液对钛板进行酸蚀处理，酸蚀温度15-25℃，酸蚀时间5～10min；然后用清水清洗钛板表面；
5.2中和：采用浓度为50～100g/L的NaOH溶液，对已酸蚀好的钛板进行中和处理，在室温下中和20～30s；然后用清水清洗钛板表面；
5.3阳极氧化：对钛板进行阳极氧化处理，使用按体积百分比组成的H3PO4、 H2O2、H2O的混合溶液，浓度为15mol/L的H3PO4 1-10％；浓度为10mol/L的 H2O2 0.5-3％；余量为H2O。阳极氧化温度为15-25℃，阳极氧化时间分别为1、 2、5min，电压分别调至20V、25V、40V、，可得到咖色、蓝色、黄色色膜；阳极氧化完成用清水清洗钛板表面并风干；
6.在制造图案的钛板表面喷涂镀膜剂：采用纳米镀膜剂，喷涂参数15-20㎡/L，封堵温度180℃，烘烤时间40min；
7.完成上述的工艺步骤可制得图2钛板画，所呈现的图案立体生动、色彩绚丽，表面光洁。
凡以本发明申请专利范围所做的均等变化和修饰，皆应属于本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种钛金属板画的制造工艺，其特征在于：包括以下制造过程：(1)钛板制造；(2)钛板表面抛光、酸蚀去污处理，得到表面光洁度在Ra＝0.8～1.6μm的钛板；(3)文字图案印制；(4)阳极氧化：包括酸蚀、中和、阳极氧化；(5)表面喷涂制造周期短，效率高，成品率高。
2.根据权利要求1所述的钛金属板画的制造工艺，其特征在于：步骤(1)所述的钛板制造，具体为：在冷轧机上，将钛板轧制至所需厚度，再通过矫直机将板材矫直平整，用剪切机裁成所需规格板材。
3.根据权利要求1所述的钛金属板画的制造工艺，其特征在于：步骤(2)将钛板表面处理成表面光洁度在Ra＝0.8～1.6μm，所述的抛光处理具体步骤为：将钛板表面先进行机械抛光处理，所用设备为平面抛光机，抛光材料主要为尼龙纤维轮，分别使用硬度和目数为5P180#/320#，9P 320#/400#，12P 400#/600#的抛光轮依次打磨抛光，并将钛板的四个边角也打磨光滑，光洁度达到7-8级，Ra＝0.8～1.6μm后，采用体积百分比组成的100:1:0.2的水、氢氟酸、硝酸的混合液，浓度为50～100g/L，清洗钛板表面，温度15～25℃，酸洗时间10～20min，用清水冲洗干净风干，制备成用于制造钛板画的钛板。
4.根据权利要求1所述的钛金属板画制造工艺，其特征在于：步骤(3)所述的文字图案印制具体为：将所要制造的钛板画文字图案提前用丝网版制造好，用耐蚀油墨在钛板表面印刷上所要制造的图案，印制完成后用箱式烘干机进行风干，温度100-150℃，风干时间30-60min。
5.根据权利要求1所述的钛金属板画制造工艺，其特征在于：步骤(4)所述的阳极氧化具体步骤为：1)酸蚀：采用浓度为150～200g/L的氢氟酸溶液对钛板进行酸蚀处理，酸蚀温度15-25℃，酸蚀时间5～10min；然后用清水清洗钛板表面；2)中和：采用浓度为50～100g/L的NaOH溶液，对经步骤1)处理后的钛板进行中和处理，在室温下中和20～30s；然后用清水清洗钛板表面；3)阳极氧化：对钛板进行阳极氧化处理，使用按体积百分比组成的H3PO4、H2O2、H2O的混合溶液，浓度为15mol/L的H3PO4 1-10％；浓度为10mol/L的H2O2 0.5-3％；余量为H2O。阳极氧化温度为15-25℃，阳极氧化时间为2-8min，阳极氧化电压为5～80V；然后用清水清洗钛板表面风干。
6.根据权利要求1所述的钛金属板画制造工艺，步骤(5)所述的表面喷涂具体步骤为：将钛板表面的微细孔封堵，采用纳米镀膜剂，喷涂参数15-20㎡/L，封堵温度180℃，烘烤时间40min。
7.一种如权利要求1-6所述制造工艺制得的钛板画。
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