CN113529095A - 一种把手连接横杆的表面处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及金属制品领域，具体公开了一种把手连接横杆的表面处理工艺，包括如下操作：将精加工后的金属件置于A溶液槽内浸泡，浸泡后送入隧道炉内烘干，待烘干后用静电喷枪在金属件表面喷涂静电粉末涂料；其中，A溶液槽内的溶液原料包括如下重量份数的组分：表面活性剂10～15份；光触媒溶液15～20份；水120～150份；在金属件置于A溶液槽内浸泡时，对A溶液槽进行超声震荡，并对A溶液槽内的溶液施加紫外灯照射。本工艺能够解决粉末涂层凹孔问题、降低烘烤成本，解决成品细菌滋生的问题。
Description
技术领域
本申请涉及金属制品领域，更具体地说，它涉及一种把手连接横杆的表面处理工艺。
背景技术
跑步机上的把手，是一种用于握持、起到支撑作用的结构。
目前，公告号为CN210170754U的中国实用新型专利公开了一种跑步机，包括跑道、安装在跑道两侧的支脚、第一扶手，两个第一扶手之间具有第二扶手，第二扶手自中间位置向下弯曲。
现有技术中类似于上述的跑步机，其上的第一扶手即上述把手结构，而由于第二扶手连接在两个把手之间，因此第二扶手也被称为把手连接横杆。把手连接横杆一般由有色金属合金制成，在人们跑步过程中，擦汗的毛巾一般会挂在把手连接横杆上。
在把手连接横杆的制备过程中，把手连接横杆需要依次经过压铸、精加工、表面处理工艺后成型。且在把手连接横杆表面处理过程中，现有的操作过程一般是：将精加工后的金属件置于表面活性剂的溶液槽内浸泡，浸泡后送入隧道炉内烘干，待烘干后用静电喷枪在金属件表面喷涂静电粉末涂料。
现有技术中类似于上述的把手连接横杆表面处理工艺，其存在如下缺陷：一方面，现有的金属工件清洗仅仅只是在表面活性剂的溶液槽内浸泡，由于人工无法进入溶液槽的区域内对金属工件进行洗刷，因此工件表面的油污或粘附物不容易从金属工件表面脱落，会导致后续粉末涂层产生凹孔的问题。
另一方面，金属工件从表面活性剂的溶液槽内取出后，金属工件表面会产生挂水现象，此时金属工件送入隧道炉内烘干需要较长的时间，提高烘烤成本以及加工工艺时长。
另一方面，通过上述工艺制备出来的把手连接横杆，其表面的涂层经常会与汗液接触，涂层容易滋生细菌，加速涂层破损，加速把手连接横杆生锈的问题。
因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
为了解决粉末涂层凹孔问题、降低烘烤成本、解决成品细菌滋生的问题，本申请提供一种把手连接横杆的表面处理工艺，采用如下的技术方案：
一种把手连接横杆的表面处理工艺，包括如下操作：
将精加工后的金属件置于A溶液槽内浸泡，浸泡后送入隧道炉内烘干，待烘干后用静电喷枪在金属件表面喷涂静电粉末涂料；
其中，A溶液槽内的溶液原料包括如下重量份数的组分：
表面活性剂 10～15份；
光触媒溶液 15～20份；
水 120～150份。
在金属件置于A溶液槽内浸泡时，对A溶液槽进行超声震荡，并对A溶液槽内的溶液施加紫外灯照射。
通过采用上述技术方案，首先，表面活性剂起到脱油脱脂的功能。其次，在超声震荡的辅助下，金属件表面的粘附物会被震落，同时能够加速表面活性剂的脱油脱脂功能。再者，光触媒溶液的有效成分为光触媒，其会在金属件表面脱油后成膜(此膜即光触媒层)，光触媒层具有杀菌的功能，能够解决金属横杆在健身过程中，汗液残留在金属表面而导致的细菌滋生、金属件生锈的问题。
另外，光触媒层在紫外灯照射下还具有除污的功能，能够使A溶液内的羟基、卤代物、羧酸等物质发生氧化还原反应并逐步降解为H2O和CO2，一方面能够对A溶液起到净化作用，另一方面还能够降低因金属件挂水问题而导致的A溶液水量降低的问题，延长A溶液的使用寿命。
另外，金属件表面形成的光触媒层具有速干性，水分不容易挂在光触媒层上，进一步降低金属件浸泡A溶液后的挂水问题，加速金属件的烘干效率，降低烘烤成本以及加工工艺时长。
另外，金属件表面形成的光触媒层是一种自清洁镀膜，在紫外灯照射后具有良好的光诱导超亲水性，这种亲水性与光催化性使有机污物和无机污物均不容易附着在镀膜表面，并在超声震荡以及表面活性剂的辅助下净化金属件的表面，提高金属件的表面清洁度，避免后续粉末涂层因金属件表面不干净而产生的凹孔问题，保证金属件表面处理后粉末涂层的完整性以及稳定性。
优选的，A溶液槽内的溶液原料还包括重量份数为2～5份的沸石颗粒。
通过采用上述技术方案，沸石颗粒会在紫外线的照射下加速光触媒的污水净化效率，使得A溶液具有自净化功能，延长A溶液的使用寿命。
优选的，金属件经过A溶液槽浸泡后，再将金属件依次浸泡水溶液以及偶联剂溶液。
通过采用上述技术方案，从A溶液中取出的金属件过水后能够将金属件表面挂壁的表面活性剂去除。随后在金属件从水槽内取出时，由于金属件表面的光触媒层具有速干性，因此水不会被带入偶联剂溶液内，一方面能够保证偶联剂的浓度，另一方面偶联剂能够提高光触媒层与金属件之间的粘附力，提高金属件表面光触媒层的稳定性，进而提高金属件的抗菌作用。
优选的，所述偶联剂溶液中的偶联剂为硅烷偶联剂。
通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂成本低，效果良好，适于工业化使用。
优选的，在金属件置于偶联剂溶液中时，对偶联剂溶液进行超声震荡。
通过采用上述技术方案，经过试验可推导出，超声震荡能够加速偶联剂的偶联效率。
优选的，所述金属件位于A溶液槽内浸泡15～20min。
通过采用上述技术方案，15～20min的A溶液浸泡时间一方面能够保证光触媒成膜，另一方面能够提高金属件表面的洁净度。
优选的，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂。
通过采用上述技术方案，阳离子表面活性剂起作用的部分是阳离子，其水溶性大，在酸性与碱性溶液中均较稳定，不容易在A溶液中分解，且具有杀菌作用，进一步起到净化金属表面的作用。
优选的，所述金属件表面喷涂的静电粉末涂料呈透明状。
通过采用上述技术方案，透明状的静电粉末涂料喷涂后会在金属件表面形成透明的涂层，使得光照能够透过涂层接触光触媒层，保证光触媒层在金属件使用过程中对的杀菌效率。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用了同时含有表面活性剂以及光触媒溶液的清洗液，金属件表面的油污被活性剂脱落，并在金属件表面净化后形成光触媒层，又由于光触媒层在紫外灯照射下具有除污、杀菌、速干性、光诱导超亲水性的性能，因此能够解决金属件清洗后的挂水问题，同时缩短隧道炉烘烤市场，并且赋予金属件杀菌、防锈的效果。
2、本申请中金属件经过A溶液槽浸泡后，通过将金属件依次浸泡水溶液以及偶联剂溶液，由于水能够除去金属件表面的表面活性剂，而偶联剂能够加固光触媒层与金属件的粘附强度，因此获得了高稳定性光触媒层的效果。
3、本申请通过在A溶液内加入沸石颗粒，沸石颗粒会在紫外线的照射下加速光触媒的污水净化效率，使得A溶液具有自净化功能，延长A溶液的使用寿命。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1：一种把手连接横杆的表面处理工艺，包括如下操作：
将精加工后的金属件置于A溶液槽内浸泡15min，浸泡后送入隧道炉内烘干，烘烤温度为150±5℃，烘烤时间为20min。待烘干后用静电喷枪在金属件表面喷涂静电粉末涂料，金属件表面喷涂的静电粉末涂料呈透明状。
其中，A溶液槽内的溶液为A溶液，A溶液的原料及其重量份数如表1所示。本实施例中表面活性剂为阳离子表面活性剂，具体为季铵盐型阳离子表面活性剂。本实施例中的光触媒溶液购自宁波极微纳新材料科技有限公司的高效光触媒净化液。
在金属件置于A溶液槽内浸泡时，对A溶液槽进行超声震荡，超声频率为60KHz，超声时间持续至金属件从A溶液槽内取出。A溶液槽的开口外安装有紫外灯，紫外灯朝向A溶液照射。
实施例2～3：一种把手连接横杆的表面处理工艺，与实施例1的区别之处在于：A溶液的组分及其重量份数如表1所示。
表1 实施例1-3中A溶液各组分及其重量份数
实施例4：一种把手连接横杆的表面处理工艺，与实施例1的区别之处在于：A溶液槽内的溶液原料还包括重量份数为2份的沸石颗粒。
实施例5：一种把手连接横杆的表面处理工艺，与实施例1的区别之处在于：A溶液槽内的溶液原料还包括重量份数为5份的沸石颗粒。
实施例6：一种把手连接横杆的表面处理工艺，与实施例1的区别之处在于：金属件经过A溶液槽浸泡后，再将金属件依次浸泡水溶液以及偶联剂溶液。浸泡水溶液的时间为5min，浸泡偶联剂的时间为15min。本实施例中偶联剂为硅烷偶联剂，偶联剂溶液中偶联剂的浓度为5％。
实施例7：一种把手连接横杆的表面处理工艺，与实施例6的区别之处在于：浸泡偶联剂的时间为20min。
实施例8：一种把手连接横杆的表面处理工艺，与实施例6的区别之处在于：在金属件置于偶联剂溶液中时，对偶联剂溶液进行超声震荡，超声震荡的频率为60KHz。
实施例9：一种把手连接横杆的表面处理工艺，与实施例1的区别之处在于：A溶液槽内的溶液原料还包括重量份数为2份的沸石颗粒。
金属件经过A溶液槽浸泡后，再将金属件依次浸泡水溶液以及偶联剂溶液。浸泡水溶液的时间为5min，浸泡偶联剂的时间为15min。本实施例中偶联剂为硅烷偶联剂，偶联剂溶液中偶联剂的浓度为5％。
在金属件置于偶联剂溶液中时，对偶联剂溶液进行超声震荡，超声震荡的频率为60KHz。
对比例
对比例1：一种把手连接横杆的表面处理工艺，与实施例1的区别之处在于：其A溶液中无光触媒溶液。
性能检测试验试验样品：采用实施例1-9中获得的把手连接横杆作为试验样品1-9，采用对比例1中获得的把手连接横杆作为对照样品1。
试验一 表观测试试验方法：抽检并观察把手连接横杆表面粉末涂层的表观，统计把手连接横杆表面粉末涂层出现凹孔的概率。
试验结果：试验样品1-9和对照样品1的表观测试结果如表2所示。
试验二 抗菌能力测试试验方法：参照国标GB/T 30706-2014《可见光照射下光催化抗菌材料及制品抗菌性能测试方法及评价》进行测试。舍弃每组的最大5个值以及最小的5个值，剩余的取其平均值。
试验结果：试验样品1-9和对照样品1的抗菌能力测试结果如表2所示。
表2 试验样品1-9和对照样品1的试验结果
数据分析：结合实施例1-9和对比例1并结合表2可以看出，对照样品1中每1000个产品出现凹孔的数量大于20个，而试验样品1-9中每1000个产品出现凹孔的数量最高只有一个，说明光触媒溶液作为金属件表面处理液的成分能够有效地降低产品出现凹孔的问题。
同时，结合实施例1-9和对比例1并结合表2可以看出，对照样品1的抗菌率在90％以下，未达到国标内“具有抗菌作用”的标准。而试验样品1-9的抗菌率均在90％以上，达到了国标内“具有抗菌作用”的标准，并且，增加了浸泡偶联剂工序的实施例6-9，其抗菌率均在99％以上，达到了国标内“具有较强的抗菌作用”的标准。说明光触媒溶液作为金属件表面处理液的成分能够有效地在金属表面形成抗菌作用层，极大地提高金属件的抗菌性能。
根据试验样品7与试验样品8对比，试验样品8利用超声对偶联剂以及金属件进行震荡后，其抗菌效果优于未超声震荡的试验样品7，从而能够推导出使用超声震荡后，提高了偶联剂的效率，加速了金属件表面光触媒层的粘附。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种把手连接横杆的表面处理工艺，其特征在于，包括如下操作：
将精加工后的金属件置于A溶液槽内浸泡，浸泡后送入隧道炉内烘干，待烘干后用静电喷枪在金属件表面喷涂静电粉末涂料；
其中，A溶液槽内的溶液原料包括如下重量份数的组分：
表面活性剂 10～15份；
光触媒溶液 15～20份；
水 120～150份；
在金属件置于A溶液槽内浸泡时，对A溶液槽进行超声震荡，并对A溶液槽内的溶液施加紫外灯照射。
2.根据权利要求1所述的一种把手连接横杆的表面处理工艺，其特征在于：A溶液槽内的溶液原料还包括重量份数为2～5份的沸石颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种把手连接横杆的表面处理工艺，其特征在于，金属件经过A溶液槽浸泡后，再将金属件依次浸泡水溶液以及偶联剂溶液。
4.根据权利要求3所述的一种把手连接横杆的表面处理工艺，其特征在于，所述偶联剂溶液中的偶联剂为硅烷偶联剂。
5.根据权利要求3所述的一种把手连接横杆的表面处理工艺，其特征在于，在金属件置于偶联剂溶液中时，对偶联剂溶液进行超声震荡。
6.根据权利要求1所述的一种把手连接横杆的表面处理工艺，其特征在于，所述金属件位于A溶液槽内浸泡15～20min。
7.根据权利要求1所述的一种把手连接横杆的表面处理工艺，其特征在于，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂。
8.根据权利要求1所述的一种把手连接横杆的表面处理工艺，其特征在于，所述金属件表面喷涂的静电粉末涂料呈透明
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