CN115819121B - 一种氧化锆陶瓷表面哑光处理方法、氧化锆陶瓷盖板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化锆陶瓷表面哑光处理方法、氧化锆陶瓷盖板。本发明的氧化锆陶瓷表面哑光处理方法包括以下步骤：采用镭雕工艺在氧化锆陶瓷制品的表面依次激光刻蚀形成4层镭雕线条，第一层镭雕线条和第二层镭雕线条之间的夹角为90°，第二层镭雕线条和第三层镭雕线条之间的夹角为45°，第三层镭雕线条和第四层镭雕线条之间的夹角为90°。本发明的氧化锆陶瓷表面哑光处理方法可以实现高反射金属质感哑光，哑光效果100％覆盖，且无明显加工路径轨迹，适合进行大规模工业化应用。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷表面加工技术领域，具体涉及一种氧化锆陶瓷表面哑光处理方法、氧化锆陶瓷盖板。
背景技术
手机已经成为人们生活中必不可少的通讯工具，人们在选购手机时不仅会特别关注手机的软硬件功能，而且也会十分看重手机的外观。随着手机外观同质化越来越严重，目前手机外观的差异主要集中在手机盖板上，例如：手机盖板的材质、纹路、光泽、手感等。近年来，氧化锆陶瓷盖板在手机上的应用越来越多，而单纯镜面效果的陶瓷盖板外观效果相对单一，已经逐步被哑光效果的陶瓷盖板替代。
目前，主要是通过喷砂溅射加工，使用碳化硅或氧化铝作为介质在高压高速流下撞击氧化锆陶瓷形成微观凹凸形貌，最终使氧化锆陶瓷呈现哑光效果。然而，由于喷砂溅射加工采用的是冷加工，形成的哑光表面缺乏光泽感，光反射率低，且氧化锆陶瓷盖板是单一加工面受力，正反面受力不均匀，易导致陶瓷结构产生变形，影响整体平面度。此外，哑光效果难实现100％覆盖，表面加工有路径轨迹痕迹，难以完全满足日益增长的实际应用要求。
因此，开发一种可以实现高反射金属质感哑光、哑光效果100％覆盖、无明显加工路径轨迹的氧化锆陶瓷表面哑光处理方法具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氧化锆陶瓷表面哑光处理方法、氧化锆陶瓷盖板。
本发明所采取的技术方案是：
一种氧化锆陶瓷表面哑光处理方法包括以下步骤：
1)采用镭雕工艺在氧化锆陶瓷制品的表面激光刻蚀形成平行且等间距的第一层镭雕线条；
2)采用镭雕工艺在氧化锆陶瓷制品的表面激光刻蚀形成平行且等间距的第二层镭雕线条，第二层镭雕线条和第一层镭雕线条之间的夹角为90°；
3)采用镭雕工艺在氧化锆陶瓷制品的表面激光刻蚀形成平行且等间距的第三层镭雕线条，第三层镭雕线条和第二层镭雕线条之间的夹角为45°；
4)采用镭雕工艺在氧化锆陶瓷制品的表面激光刻蚀形成平行且等间距的第四层镭雕线条，第四层镭雕线条和第三层镭雕线条之间的夹角为90°。
优选的，所述激光刻蚀过程中激光光斑的大小为70μm～80μm。
优选的，所述激光刻蚀过程中激光光斑的间距为35μm～40μm。
优选的，所述激光刻蚀过程中激光的理论功率为20W～30W。
优选的，所述激光刻蚀过程中激光的实际功率为理论功率的75％～85％。实际功率低于理论功率的75％，氧化锆陶瓷高光反射激光能量，表面能量不均匀，导致加工表面颜色及粗糙度不均匀，会产生色差异色点，而实际功率高于理论功率的85％，激光光束能量高，氧化锆陶瓷表面吸光率高，光斑产生尺寸大，加工外观产生条纹痕迹，且表面加工深度大，表面粗糙度大，导致光泽度低，氧化锆陶瓷硬度不够。
优选的，所述激光刻蚀过程中激光频率为25kHz～32kHz。激光频率低于25kHz，激光呈现不连续情况，填充密度低，外光不均匀明显，而激光频率高于32kHz，激光光斑密度高，镭雕微裂纹深度大，表面出现干涉纹理，且镭雕对产品破坏性大，严重影响氧化锆陶瓷的强度和可靠性。
优选的，所述激光刻蚀过程中激光延时为100mm/s～150mm/s。激光延时低于100mm/s，镭雕边缘出现白边，激光漏加工影响线条完整性，而激光延时高于150mm/s，镭雕出现重合线条，导致外观重影黑边。
优选的，步骤1)所述氧化锆陶瓷制品进行过清洗处理。
优选的，所述清洗处理的具体操作为：将氧化锆陶瓷制品放入碱性清洗剂中，再进行超声清洗。
优选的，步骤1)所述第一层镭雕线条之间的间距为70μm～80μm。
优选的，步骤2)所述第二层镭雕线条之间的间距为70μm～80μm。
优选的，步骤3)所述第三层镭雕线条之间的间距为70μm～80μm。
优选的，步骤4)所述第四层镭雕线条之间的间距为70μm～80μm。加工层数低于4层，氧化锆陶瓷制品表面有单方向线条痕迹，而加工层数高于4层，外观重叠产生光影干涉，外观重合黑影。
一种氧化锆陶瓷盖板，其由上述氧化锆陶瓷表面哑光处理方法制成。
一种手机，采用的盖板为上述氧化锆陶瓷盖板。
本发明的有益效果是：本发明的氧化锆陶瓷表面哑光处理方法可以实现高反射金属质感哑光，哑光效果100％覆盖，且无明显加工路径轨迹，适合进行大规模工业化应用。
具体来说：本发明通过对加工光路进行设计和激光加工参数进行控制，可以实现哑光效果100％覆盖，高温热熔加工可以产生高反射金属质感哑光，且哑光表面无明显加工路径轨迹，不仅解决了传统喷砂工艺形成的哑光表面无光泽质感、哑光效果难实现100％覆盖、表面加工有路径轨迹痕迹的问题，而且通过使用低功率激光加工解决了镭雕裂纹影响氧化锆陶瓷强度的问题，同时还突破了氧化锆陶瓷表面高光外观效果瓶颈。
附图说明
图1为实施例1～9和对比例1～6中的激光刻蚀加工顺序图。
图2为强度测试的测试位置示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1～9和对比例1～6：
一种氧化锆陶瓷表面哑光处理方法(激光刻蚀加工顺序图如图1所示，激光加工参数如表1所示)，其包括以下步骤：
1)将氧化锆陶瓷制品(手机背板)放入碱性清洗剂中，再进行超声清洗；
2)采用功率20W的红光纳秒设备(加工产品面处在正焦位置，保证能量集中，表面吸光纸调试，正焦波动±0.15mm)在氧化锆陶瓷制品的表面激光刻蚀形成平行且等间距的第一层镭雕线条；
3)采用功率20W的红光纳秒设备在氧化锆陶瓷制品的表面激光刻蚀形成平行且等间距的第二层镭雕线条，第二层镭雕线条和第一层镭雕线条之间的夹角为90°；
4)采用功率20W的红光纳秒设备在氧化锆陶瓷制品的表面激光刻蚀形成平行且等间距的第三层镭雕线条，第三层镭雕线条和第二层镭雕线条之间的夹角为45°；
5)采用功率20W的红光纳秒设备在氧化锆陶瓷制品的表面激光刻蚀形成平行且等间距的第四层镭雕线条，第四层镭雕线条和第三层镭雕线条之间的夹角为90°。
表1激光加工参数
注：
激光功率：指激光刻蚀过程中激光的实际功率占理论功率的百分比。
对比例7：
一种氧化锆陶瓷表面哑光处理方法，除了未进行激光刻蚀形成第一层镭雕线条和第二层镭雕线条，其余和实施例1完全一样。
对比例8：
一种氧化锆陶瓷表面哑光处理方法，除了未进行激光刻蚀形成第三层镭雕线条和第四层镭雕线条，其余和实施例1完全一样。
性能测试：
实施例1～9和对比例1～8得到的氧化锆陶瓷制品的外观效果测试结果如下表所示：
表2实施例1～9和对比例1～8得到的氧化锆陶瓷制品的外观效果测试结果
注：
强度(落球测试)：钢球直径为20mm，重量为32g±1g，冲击能力从0.05J开始依次增加到0.07J、0.1J、0.13J、0.15J和0.2J，测试位置示意图如图2所示，记录破裂的能量，陶瓷电池盖标准：中间点大于0.07J，边缘点大于0.05J，接受2/10比例NG。
铅笔硬度：
铅芯削至漏出3mm，垂直90°在400目砂纸转圈打磨至铅芯端面平整边缘锐利为止；
使用专用铅笔硬度测试仪，荷重1kgf，铅笔芯与待测表面的夹角为45°，以0.5mm/s～1mm/s的速度推动铅笔向前滑动约5mm长，每笔划前确保铅芯端面平整边缘锐利，共划5条。
测试标准：表面无划痕；允许起始位置(每笔总长度1/3处)的微小划痕。
哑光效果：目测。
由表2可知：本发明通过对加工光路进行设计和激光加工参数进行控制可以实现高反射金属质感哑光，哑光效果100％覆盖，且无明显加工路径轨迹，适合进行大规模工业化应用。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种氧化锆陶瓷表面哑光处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采用镭雕工艺在氧化锆陶瓷制品的表面激光刻蚀形成平行且等间距的第一层镭雕线条；
2)采用镭雕工艺在氧化锆陶瓷制品的表面激光刻蚀形成平行且等间距的第二层镭雕线条，第二层镭雕线条和第一层镭雕线条之间的夹角为90°；
3)采用镭雕工艺在氧化锆陶瓷制品的表面激光刻蚀形成平行且等间距的第三层镭雕线条，第三层镭雕线条和第二层镭雕线条之间的夹角为45°；
4)采用镭雕工艺在氧化锆陶瓷制品的表面激光刻蚀形成平行且等间距的第四层镭雕线条，第四层镭雕线条和第三层镭雕线条之间的夹角为90°；
所述激光刻蚀过程中激光光斑的大小为70μm～80μm；
所述激光刻蚀过程中激光光斑的间距为35μm～40μm；
所述激光刻蚀过程中激光的理论功率为20W～30W；
所述激光刻蚀过程中激光的实际功率为理论功率的75％～85％；
所述激光刻蚀过程中激光频率为25kHz～32kHz；
所述激光刻蚀过程中激光延时为100mm/s～150mm/s。
2.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷表面哑光处理方法，其特征在于：步骤1)所述氧化锆陶瓷制品进行过清洗处理。
3.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷表面哑光处理方法，其特征在于：步骤1)所述第一层镭雕线条之间的间距为70μm～80μm；步骤2)所述第二层镭雕线条之间的间距为70μm～80μm；步骤3)所述第三层镭雕线条之间的间距为70μm～80μm；步骤4)所述第四层镭雕线条之间的间距为70μm～80μm。
4.一种氧化锆陶瓷盖板，其特征在于，由权利要求1～3中任意一项所述的氧化锆陶瓷表面哑光处理方法制成。
5.一种手机，其特征在于，采用的盖板为权利要求4所述的氧化锆陶瓷盖板。
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