CN114309951B - 镜面基材的补焊方法以及镜面基材的表面处理方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种镜面基材的补焊方法以及镜面基材的表面处理方法。所述镜面基材的补焊方法包括：第一次焊接，采用激光焊在镜面基材的损伤处将金属焊材熔融，以形成第一层，所述第一层覆盖所述损伤处；第二次焊接，采用激光焊在所述第一层上将金属焊材熔融，以形成第二层，所述第二层的面积大于所述第一层的面积，所述第二层相对于所述第一层的边缘均向外延伸第一设定距离，在进行第二次焊接时，所述激光焊的光斑位于所述第一层的边缘内侧，所述光斑的边缘距离所述第一层的边缘第二设定距离。

Description

镜面基材的补焊方法以及镜面基材的表面处理方法

技术领域

本申请涉及激光熔覆技术领域，更具体地，涉及一种镜面基材的补焊方法以及镜面基材的表面处理方法。

背景技术

一些电子产品，例如，耳机、智能手表、腕带等的外壳的表面光洁，例如外壳的表面为镜面。在制备外壳时，通常采用注塑的方式。例如将塑料材料注塑到模具中，以形成外壳。由于外壳的表面为镜面，故要求模具的表面同样为镜面。在一些模具中设置有滑块。滑块的局部表面同样为镜面。滑块在注塑位置和避让位置之间滑动。由于滑块为可动部件，故镜面部位容易受到损伤，例如，断差、拉伤、压伤等。此外，模具的其他部位同样存在损伤的可能性。

在对损伤部位进行补焊时，通常采用激光熔覆的方式。激光打在焊料上，以使焊料熔融。由于激光的能量集中，故在焊料的边缘与镜面基材接触的部位容易形成缺陷。该缺陷破坏镜面效果。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种镜面基材的补焊方法以及镜面基材的表面处理方法的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种镜面基材的补焊方法。镜面基材的补焊方法包括：

第一次焊接，采用激光焊在镜面基材的损伤处将金属焊材熔融，以形成第一层，所述第一层覆盖所述损伤处；

第二次焊接，采用激光焊在所述第一层上将金属焊材熔融，以形成第二层，所述第二层的面积大于所述第一层的面积，所述第二层相对于所述第一层的边缘均向外延伸第一设定距离，在进行第二次焊接时，所述激光焊的光斑位于所述第一层的边缘内侧，所述光斑的边缘距离所述第一层的边缘第二设定距离。

可选地，所述第一设定距离为0.05mm-0.3mm。

可选地，所述第二设定距离为0.05mm-0.5mm。

可选地，所述金属焊材为金属丝或者金属粉。

可选地，所述激光焊的脉冲时间为6ms-12ms，脉冲电压为165V-200V，频率为6Hz-10Hz。

可选地，在第一次焊接和/或第二次焊接中，在进行激光焊之前，对所述镜面基体的损伤处进行预热处理；在进行激光焊之后，将焊道在保温的条件下冷却。

可选地，采用激光焊空焊的方式进行所述预热处理和/或对所述焊道保温。

可选地，空焊时光斑的能量密度低于所述第一次焊接时光斑的能量密度和所述第二次焊接时光斑的能量密度。

可选地，所述预热温度为200℃-300℃，预热时间为1分钟-3分钟；

所述保温温度为300℃-400℃，保温冷却的时间为2分钟-4分钟。

根据本申请实施例第二方面，提供了一种镜面基材的表面处理方法。镜面基材的表面处理方法包括：如第一方面所述的补焊方法；以及

在所述第二次焊接之后，对所述第二层，或所述第二层和所述第一层进行镜面抛光。

根据本申请的一个实施例，提供了一种镜面基材的补焊方法，通过两次焊接对镜面基材的损伤处进行处理，同时在第二次焊接时，限定激光焊的光斑位于第一层的边缘内侧，避免了焊料的边缘与镜面基材接触的部位形成缺陷，提升了镜面基材的镜面效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本公开的一个实施例的补焊方法的示意图。

图2是图1的截面图。

附图标记说明：

100、镜面基材；101、第一层；102、第二层；103、损伤处；104、光斑；

a、第一设定距离；b、第二设定距离。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

激光熔覆(Laser Cladding)也称激光包覆。激光熔覆是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝，以形成熔覆层的方法。

在现有技术中，采用激光熔覆的方法对镜面基材的损伤处进行补焊。例如镜面基材的损伤处可以是凹坑。在凹坑处填充金属焊材，采用激光焊对金属焊材进行处理，使得金属焊材处于熔融状态。一般情况下，为了使得金属焊材熔融更充分，使得金属焊材能够完全填充凹坑并覆盖凹坑，激光的能量集中，往往也会对金属焊材的边缘以及凹坑的外周进行激光焊，熔融态的金属焊材与凹坑外周表面的熔融态镜面基材汇合，使得金属焊材的边缘与镜面基材的接触的部分容易形成熔接痕，影响了镜面基材的镜面效果。

基于上述技术问题，本申请实施例提供了一种镜面基材的补焊方法。参照图1-图2所示，镜面基材的补焊方法包括：

第一次焊接，采用激光焊在镜面基材100的损伤处103将金属焊材熔融，以形成第一层101，所述第一层101覆盖所述损伤处103；

第二次焊接，采用激光焊在所述第一层101上将金属焊材熔融，以形成第二层102，所述第二层102的面积大于所述第一层101的面积，所述第二层102相对于所述第一层101的边缘均向外延伸第一设定距离a，在进行第二次焊接时，所述激光焊的光斑104位于所述第一层101的边缘内侧，所述光斑104的边缘距离所述第一层101的边缘第二设定距离b。

在该实施例中，提供了一种镜面基材100的补焊方法。镜面基材100可以是模具中的镜面表面，或者产品外壳的镜面表面。

例如镜面基材100可以是注塑模具，特别是注塑模具中的滑块结构(滑块结构：在产品中需要形成凹陷或者凸起时，在注塑模具内形成的结构。但是为了开模方便，不至于形成干涉情况，将该结构设置为滑块结构)，滑块结构在滑动过程中容易与模具内的其他部位发生碰撞，因此模具中的滑块结构的镜面部位更容易造成损伤。产品外壳可以是耳机或者智能手机等外壳。在注塑过程中，模具中的镜面部位受到损伤后，成型的产品外壳表面容易形成损伤。

在该实施例中，提出了一种针对镜面基材100的损伤处103的补焊方法。例如损伤处可以凹坑、划痕或者裂缝等。

具体地，镜面基材100的补焊方法包括第一次焊接和第二次焊接，即通过两次焊接对镜面基材100的损伤处103进行处理。

在对镜面基材100的损伤处103进行第一次焊接时，采用激光焊在镜面基材100的损伤处103将金属焊材熔融，在损伤处103形成了第一层101，其中第一层101覆盖了镜面基材100的损伤处103。例如将金属焊材填充在镜面基材100的损伤处103，采用激光焊使得金属焊材处于熔融状态，同时对损伤处103的表面以及金属焊材与镜面基材100的连接处的表面进行激光焊，使得熔融状态的金属焊材能够覆盖损伤处103，进而形成第一层101。在进行第一次焊接时，对损伤处103的外周表面进行激光焊，熔融态的镜面基材与熔融态的金属焊材在连接处容易形成缺陷，使得形成第一层101后，第一层101的边缘与镜面基材100的连接处容易形成缺陷。例如第一层101的边缘与镜面基材100的连接处形成熔接痕。

在镜面基材100的损伤处103形成第一层101后，对镜面基材100的损伤处103进行第二次焊接。在对镜面基材100的损伤处103进行第二次焊接时，将金属焊材覆盖在第一层101，采用激光焊使得金属焊材处于熔融状态。其中在对金属焊材进行处理时，激光焊的光斑104处于第一层101边缘的内侧，即激光焊的光斑104位于第一层101边缘的里面，激光焊的光斑104更远离第二次焊接时金属焊材的边缘设置。在第二次焊接时，将激光焊的光斑104位于第一层101的边缘内侧，金属焊材和第一层101进行激光焊，在第一层101上形成第二层102。形成的第二层102能够覆盖第一层101和覆盖第一层101与镜面基材100的连接处形成的缺陷部位。

由于激光焊的光斑104是位于第一层101的边缘内侧的，在第二次焊接时，激光焊不会对第二层与镜面基材100的连接处进行激光焊，即激光焊不会破坏第二层与镜面基材100的连接处的表面，因此通过第二次焊接对镜面基材100的损伤处103进行处理后，第二次焊接形成的第二层102能够覆盖第一层101以及能够修复在形成第一层101时，镜面基材100上形成的缺陷部位。

在该实施例中，在对镜面基材100的损伤处103进行第二次焊接时，第二层102焊接形成的第二层102的面积大于第一层101的面积。具体地，将激光焊的光斑104位于第一层101的边缘内侧对金属焊材进行处理，熔融态的金属焊材和第一层焊接形成第二层102，第二层102覆盖第一层101和缺陷部位，提升了镜面基材100的镜面效果。

在该实施例中，第二层102相对于第一层101的边缘均向外延伸第一设定距离a，即第二层102能够覆盖第一层101，同时能够覆盖第一层101与镜面基材100连接处形成的缺陷部位。

在该实施例中，在进行第二侧焊接时，激光焊的光斑104位于第一层101的边缘内侧，光斑104的边缘距离第一层101的边缘第二设定距离b。即激光焊的光斑104在第一层101的边缘与镜面基材100的连接处不集中，激光焊的光斑104不会对第一层101的边缘与镜面基材100的连接处的表面造成损伤，只需要将处于熔融态的金属焊材覆盖第一层101和缺陷部位即可，避免了在形成第二层102后，第二层102与镜面基材100的连接处形成缺陷部位。

在本申请实施例中，提供了一种镜面基材100的补焊方法，通过两次焊接对镜面基材100的损伤处103进行处理，同时在第二次焊接时，限定激光焊的光斑104位于第一层101的边缘内侧，避免了焊料的边缘与镜面基材100接触的部位形成缺陷，提升了镜面基材100的镜面效果。

在一个实施例中，参照图1和图2所示，所述第一设定距离a为0.05mm-0.3mm。

在该实施例中，对第一设定距离a进行了限定，即对第二层102相对于第一层101的边缘均向外延伸的距离进行限定。本实施例将第一设定距离a限定在此范围内，通过第二次焊接形成的第二层102能够覆盖第一层101，以及能够覆盖第一层101与镜面基材100的连接处形成的缺陷部位，改善了现有技术中通过一次激光焊对镜面基材100的损伤进行修复时，容易造成缺陷的现象。

一般情况下，镜面基材100的损伤部位的尺寸是毫米级别或者微米级别的。镜面基材100的损伤部位一般肉眼是观察不到的。在对镜面基材100额损伤部位进行处理时，可以在显微镜下进行。由于镜面基材100的损伤部位尺寸本身就很小，因此第一设定距离a也是毫米级别的。

若第一设定距离a小于0.05mm，通过第二次激光焊形成的第二层102可能不能够完全覆盖第一层101和第一层101与镜面基材100的连接处形成的缺陷部位，使得镜面基材100的镜面效果不佳。

若第一设定距离a大于0.3mm，通过第二次激光焊形成的第二层102的面积过大，第二层102可能会覆盖了表面完好的镜面基材100，也会影响镜面基材100的镜面效果。

在一个实施例中，参照图1和图2所示，所述第二设定距离b为0.05mm-0.5mm。

在该实施例中，对第二设定距离b进行了限定，即在进行第二次焊接时，激光焊的光斑104位于第一层101的边缘内侧，限定光斑104的边缘距离第一层101的边缘的距离。本实施例将第二设定距离b限定在此范围内，激光焊在不损伤第一层101与镜面基材100的连接处的表面的情况下，激光焊能够充分地将金属焊材处于熔融状态，使得熔融状态的金属焊材能够覆盖第一层101以及缺陷部位。本实施例改善了现有技术中通过一次激光焊对镜面基材100的损伤进行修复时，容易造成缺陷的现象，提升了镜面基材100的镜面效果。

一般情况下，镜面基材100的损伤部位的尺寸是毫米级别或者微米级别的。镜面基材100的损伤部位一般肉眼是观察不到的。在对镜面基材100额损伤部位进行处理时，可以在显微镜下进行。由于镜面基材100的损伤部位尺寸本身就很小，因此第一设定距离a也是毫米级别的。

若第二设定距离b小于0.05mm，在进行第二次激光焊时，激光焊产生的温度可能会对第一层101和镜面基材100的连接处的表面造成损伤，即使得第一层101和镜面基材100的连接处的表面处于熔融状态，熔融态的金属焊材与熔融态的镜面基材100汇合，容易造成熔合印迹，形成熔接痕缺陷。即若第二设定距离b小于0.05mm，使得最终修复的镜面基材100表面形成熔接痕缺陷。

若第二设定距离b大于0.3mm，即在第二次激光焊时，激光焊产生的光斑104位于第一层101内，并远离第一层101的边缘设置。当激光焊的光斑104远离第一层101的边缘设置，也即激光焊的光斑104更远离第二层102设置。当激光焊的光斑104远离第二层102的边缘超过0.3mm，金属焊材不能够充分熔融，金属焊材可能不会更好更均匀地覆盖第一层101以及第一层101与镜面基材100的连接处的缺陷部位。

在一个实施例中，所述金属焊材为金属丝或者金属粉。

在该实施例中，对金属焊材进行了限定。金属焊材可以是金属丝或者金属粉。金属焊材可以是金属丝。例如可以使用德国Quada(柯特)激光焊丝。例如可以选用德国Quada(柯特)激光焊丝中焊丝型号为QF11或者QF13的焊丝。

特别地，金属焊材的材料采用与镜面基材100的材料相同或者相似的材料，以进一步提升镜面基材100的镜面效果。

在一个实施例中，所述激光焊的脉冲时间为6ms-12ms，脉冲电压为165V-200V，频率为6Hz-10Hz。

在该实施例中，对激光焊的脉冲时间、脉冲电压和脉冲频率进行了限定。通过对激光焊的激光焊的脉冲时间、脉冲电压和脉冲频率进行限定，决定了激光焊的加热大小和加热时间，进而影响了金属焊料的熔化量以及激光焊的热影响区的大小。

本实施例对对激光焊的脉冲时间、脉冲电压和脉冲频率进行了限定，使得在第一次焊接时，第一层101能够完全覆盖损伤部位，同时在第二次焊接时，第二层102能够完全覆盖第一层101以及第一层101与镜面基材100的连接处形成的缺陷部位。

在一个实施例中，在第一次焊接和/或第二次焊接中，在进行激光焊之前，对所述镜面基体的损伤处103进行预热处理；在进行激光焊之后，将焊道在保温的条件下冷却。

具体地，在现有技术中，对

镜面基材100直接进行补焊时，由室温直接升到焊接温度，短时间内温度变化过大，热胀冷缩产生应力，造成镜面基材100开裂，产生裂纹。

在该实施例中，在第一次焊接和/或第二次焊接中，在进行激光焊之前，对镜面基体的损伤处103进行预热处理，避免镜面基材100的温度由室温直接升到焊接温度，进而避免造成了应力产生，提升了镜面基材100的镜面效果。

在该实施例中，在完成对镜面基板的补焊后，将焊道在保温条件下冷却，避免镜面基材100上的温度由焊接温度直接降到室温，进而避免造成了应力产生，提升了镜面基材100的镜面效果。

在一个实施例中，采用激光焊空焊的方式进行所述预热处理和/或对所述焊道保温。

在该实施例中，采用激光焊空焊的方式进行预设处理。例如在不使用金属焊料的情况下，对损伤处103的表面进行激光焊，逐渐升高损伤处103的表面温度，同时又达不到损伤处103的表面熔融温度。

在该实施例中，采用激光焊空焊的方式对焊道进行保温处理。例如在不使用金属焊料的情况下，对焊道的表面进行激光焊，逐渐减低焊道表面温度。

在一个实施例中，空焊时光斑的能量密度低于所述第一次焊接时光斑的能量密度和所述第二次焊接时光斑104的能量密度。

在该实施例中，限定空焊时光斑的能量密度低于第一次焊接时光斑的能量密度和第二次焊接时光斑104的能量密度。本实施例对空焊时的光斑的能量密度进行限定，避免空焊时能量密度过于集中，对损伤处103表面或者焊道表面造成缺陷。

在一个实施例中，所述预热温度为200℃-300℃，预热时间为1分钟-3分钟；

所述保温温度为300℃-400℃，保温冷却的时间为2分钟-4分钟。

在该实施例中，对预热温度和预热时间进行了限定。例如预热温度为200℃-300℃，预热时间为1分钟-3分钟。可选地，预热温度为240℃，预设时间为2分钟。本实施例对预热温度和预热时间进行了限定，在确保空焊时能够起到预热效果，又使得损伤处103的表面不能处于熔融状态。

在该实施例中，对保温温度和保温冷却时间进行了限定。例如保温时间为300℃-400℃，保温冷却时间为2分钟-4分钟。可选地，保温时间为360℃，保温冷却时间为3分钟。本实施对保温温度和保温冷却时间进行了限定，在确保空焊时能够起到保温冷却效果，又不能够破坏焊道表面。

根据本申请实施例第二方面，提供了一种镜面基材100的表面处理方法。镜面基材100的表面处理方法包括：如第一方面所述的补焊方法；以及

在所述第二次焊接之后，对所述第二层102，或所述第二层102和所述第一层101进行镜面抛光。

在本申请实施例中，提供了一种镜面基材100的表面处理方法。具体地，通过上述方法对镜面基材100的损伤处103进行补焊之后，对形成的第二层102或者第第二层102和第一层101进行表面处理，进一步提升镜面基材100的镜面效果。例如对对第二层102，或第二层102和第一层101进行进行磨光处理(粗磨、细磨)和抛光工序从而使得第二层102，或第二层102和第一层101的表面达到镜面效果。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种镜面基材的补焊方法，其特征在于，包括：

第一次焊接，采用激光焊在镜面基材（100）的损伤处（103）将金属焊材熔融，以形成第一层（101），所述第一层（101）覆盖所述损伤处（103）；

第二次焊接，将金属焊材覆盖在第一层（101），采用激光焊在所述第一层（101）上将金属焊材熔融，以形成第二层（102），所述第二层（102）的面积大于所述第一层（101）的面积，所述第二层（102）相对于所述第一层（101）的边缘均向外延伸第一设定距离，在进行第二次焊接时，所述激光焊的光斑（104）位于所述第一层（101）的边缘内侧，所述光斑（104）的边缘距离所述第一层（101）的边缘第二设定距离，所述第一设定距离为0.05mm-0.3mm，所述第二设定距离为0.05mm-0.5mm。

2.根据权利要求1所述的补焊方法，其特征在于，所述金属焊材为金属丝或者金属粉。

3.根据权利要求1所述的补焊方法，其特征在于，所述激光焊的脉冲时间为6ms-12ms，脉冲电压为165V-200V，频率为6Hz-10Hz。

4.根据权利要求1-3任一项所述的补焊方法，其特征在于，在第一次焊接和/或第二次焊接中，在进行激光焊之前，对所述镜面基材的损伤处（103）进行预热处理；在进行激光焊之后，将焊道在保温的条件下冷却。

5.根据权利要求4所述的补焊方法，其特征在于，采用激光焊空焊的方式进行所述预热处理和/或对所述焊道保温。

6.根据权利要求5所述的补焊方法，其特征在于，空焊时光斑的能量密度低于所述第一次焊接时光斑的能量密度和所述第二次焊接时光斑（104）的能量密度。

7.根据权利要求4所述的补焊方法，其特征在于，所述预热温度为200℃-300℃，预热时间为1分钟-3分钟；

所述保温温度为300℃-400℃，保温冷却的时间为2分钟-4分钟。

8.一种镜面基材的表面处理方法，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的补焊方法；以及

在所述第二次焊接之后，对所述第二层（102），或所述第二层（102）和所述第一层（101）进行镜面抛光。