硬金属电化学去毛刺方法及设备与流程

本申请涉及金属加工领域，尤指一种硬金属电化学去毛刺方法及设备。

背景技术：

目前，手机等移动终端外壳，一般采用镁或铝等轻金属合金作为外壳，该等镁或铝合金硬度较低，在加工过程中，一般会采用锻或压铸，再通过cnc切削进行精加工。随着手机市场的发展，对外壳的质感、硬度的要求都在增加。目前，市场上开始采用不锈钢等超硬材料作为手机壳体，但是不锈钢等超硬材料的加工难度非常大，需要更多的刀具、更长的时间去进行加工。

对于采用cnc等工艺加工完的硬金属工件，会在部分区域产生毛刺，而常规去毛刺一般采用人工切除的方式，但是该种方式对于硬金属工件来说，极易造成工件外观面的损伤或者会产生新的毛刺结构，无法达到较好的去除效果。

技术实现要素：

鉴于此，有必要提供一种去除效果外且不损伤工件的硬金属电化学去毛刺方法及设备。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种硬金属电化学去毛刺方法，包括阴极头及硬金属工件，所述阴极头连接直流电源的负极，所述工件连接直流电源的正极；分析工件，确定该类工件的毛刺区域，将所述工件置于所述阴极头下方，所述工件的距离所述阴极头0.3-1mm，所述工件的非毛刺区域与所述阴极头之间通过绝缘层隔离，向所述工件的毛刺区域喷洒处理液，所述处理液与所述工件的毛刺产生化学反应，并通过所述处理液的流动带走反应后的物质以去除毛刺。

优选地，所述硬金属工件为不锈钢。

优选地，所述处理液按质量比重包括：3-7％的硝酸钠、2.0-5％的氯化钠、1-4％的磷酸氢二钠、大于80％的水。

优选地，所述处理液按质量比重包括：4-6％的硝酸钠、2.5-3.5％的氯化钠、1.5-2.5％的磷酸氢二钠、大于80％的水。

优选地，所述处理液按质量比重包括：5％的硝酸钠、3％的氯化钠、2％的磷酸氢二钠、大于80％的水。

优选地，所述处理液与所述工件的毛刺产生如下化学反应：

mn-3e＝mn³⁺；

mn-2e＝mn²⁺；

cr-2e＝cr²⁺；

si+2h2o-4e＝sio2(s)↓+4h⁺；

fe²⁺+e＝fe³⁺；

cr-3e＝cr³⁺；

fe-2e＝fe²⁺；

cr²⁺-e＝cr³⁺；

ni-2e＝ni²⁺；

fe-3e＝fe³⁺；

4oh^--4e＝2h2o+o2(g)↑；

mn²⁺+2h2o-2e＝mno2(s)↓+4h⁺；

2cl^--2e＝cl2(g)↑；

优选地，所述处理液的流速度为1-3m/s。

优选地，所述绝缘层包覆于所述阴极头的相对于所述工件的一侧表面，所述绝缘层为玻璃纤维。

优选地，所述绝缘层包覆于所述工件上，所述绝缘层为玻璃纤维。

优选地，所述直流电源是频率为30khz-100khz的高频开关电源，工作电压为2-5v。

未解决上述技术问题，本申请还提供了一种硬金属电化学去毛刺设备，包括机台、设于所述机台上的工件夹持装置、位于所述工件夹持装置上方的阴极头、绝缘层、及喷洒机构，所述工件夹持装置上夹持有工件，所述阴极头连接直流电源的负极，所述工件连接直流电源的正极；所述工件的距离所述阴极头0.3-1mm，所述绝缘层位于所述工件与所述阴极头之间并将所述工件的无毛刺区域与所述阴极头隔离，所述喷洒机构将处理液释放至所述工件的毛刺区域，所述工件的毛刺与所述处理液产生化学反应并生成腐蚀物质，所述腐蚀物质通过所述处理液带走。

优选地，所述机台包括底座、自所述底座向上延伸形成的支架、及架设于所述支架上的横梁，所述阴极头设于所述横梁上，所述工件夹持装置设于所述底座上并位于所述横梁下方。

优选地，所述工件夹持装置包括移动机构及设于所述移动机构上的夹具，所述移动机构可将所述夹具在某一方向上移动，以使所述夹具处于待装夹状态或者处于装夹后位于所述阴极头下方的待加工状态。

优选地，所述硬金属工件为不锈钢。

优选地，所述绝缘层包覆于所述阴极头的相对于所述工件的一侧表面，所述绝缘层为玻璃纤维。

优选地，所述绝缘层包覆于所述工件上，所述绝缘层为玻璃纤维。

优选地，所述直流电源是频率为30khz-100khz的高频开关电源，工作电压为2-5v。

本申请相较于采用人工去除毛刺的方式，采用电化学腐蚀的方式去除硬金属上的毛刺，不会损伤工件表面而造成外观不良，同时也不会因人工操作容易产生二次毛刺的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本申请硬金属电化学去毛刺方法的示意图；

图2为本申请硬金属电化学去毛刺设备的立体图；

图3为本申请硬金属电化学去毛刺设备的正视图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1所示，本申请硬金属以不锈钢为例，不锈钢工件40经过cnc等工艺加工后，会在表面部分区域留下毛刺41，所述毛刺41的长度一般在1mm以内。

本申请硬金属电化学去毛刺方法包括：

s1、分析工件40，确定该款工件出现毛刺的区域。

s2、依据确定的毛刺区域，对工件无毛刺区域进行绝缘隔离；

本步骤是指将所述工件40的无毛刺区域与一阴极头50相互之间绝缘隔离，绝缘隔离的方式包括在所述阴极头50朝向所述工件40的表面上覆盖一绝缘层60，所述绝缘层60面对所述工件的毛刺区域设有破口，使所述毛刺区域与所述阴极头50之间不存在绝缘层60；或者在所述工件40上套设绝缘层60，所述绝缘层60覆盖所述工件40的无毛刺区域，而所述毛刺区域裸露在外。所述绝缘层60为玻璃纤维。

s3、装夹工件40，使工件40的毛刺区域朝向阴极头50，并调整所述阴极头50与所述工件40表面之间的距离；

本步骤中，调整所述阴极头50与所述工件40表面之间的距离为0.3-1mm之间，具体的距离可依据工件毛刺的长度确定。

s4、将所述工件40连接直流电源正极，所述阴极头50连接直流电源负极，并向所述工件40的毛刺区域喷洒处理液；

所述阴极头50采用红铜材质制成；所述直流电源是频率为30khz-100khz的高频开关电源，工作电压为2-5v。

所述处理液可直接从所述阴极头50上设置的若干喷洒孔流向所述工件40的毛刺区域；某些工件40的表面也存在加工形成的加工孔，在具体实施时，所述处理液也可以自所述工件下方通过所述加工孔向上流向所述毛刺区域。

所述处理液的流速为1-3m/s。

所述处理液按质量比重如下：3-7％的硝酸钠、2.0-5％的氯化钠、1-4％的磷酸氢二钠、大于80％的水；

优选地，所述处理液按质量比重如下：4-6％的硝酸钠、2.5-3.5％的氯化钠、1.5-2.5％的磷酸氢二钠、大于80％的水；

优选地，所述处理液按质量比重如下：5％的硝酸钠、3％的氯化钠、2％的磷酸氢二钠、大于80％的水。

在此步骤中，不锈钢中工件40的毛刺与所述处理液产生如下化学反应：

mn-3e＝mn³⁺

mn-2e＝mn²⁺

cr-2e＝cr²⁺

si+2h2o-4e＝sio2(s)↓+4h⁺

fe²⁺+e＝fe³⁺

cr-3e＝cr³⁺

fe-2e＝fe²⁺

cr²⁺-e＝cr³⁺

ni-2e＝ni²⁺

fe-3e＝fe³⁺

4oh^--4e＝2h2o+o2(g)↑

mn²⁺+2h2o-2e＝mno2(s)↓+4h⁺

2cl^--2e＝cl2(g)↑

所述处理液与所述工件40的毛刺产生化学反应生成腐蚀物质，再通过所述处理液的流速将所述腐蚀物质带走以达到去除毛刺的技术效果。

本申请相较于采用人工去除毛刺的方式，采用电化学腐蚀的方式去除硬金属上的毛刺，不会损伤工件表面而造成外观不良，同时也不会因人工操作容易产生二次毛刺的问题。

请参阅图2、图3所示，为本申请硬金属电化学去毛刺设备的图示。本申请硬金属电化学去毛刺设备包括机台10、设于所述机台10上的工件夹持装置20、位于所述工件夹持装置20上的阴极头30、绝缘层60、及喷洒机构(未图示)。

所述机台10包括底座11、自所述底座11向上延伸形成的支架12、及架设于所述支架12上的横梁13。所述阴极头30设于所述横梁13上，所述工件夹持装置20设于所述底座11上并位于所述横梁13下方。

所述工件夹持装置20包括移动机构21及设于所述移动机构21上的夹具22，所述移动机构21可将所述夹具22在某一方向上移动，以使所述夹具22处于待装夹状态或者处于装夹后位于所述阴极头50下方的待加工状态。所述移动机构21可以通过气缸、电机等配合移动部件实现移动功能。

所述夹具22用于夹持所述工件40，所述绝缘层60覆盖于所述工件40或所述阴极头50上，使所述工件40的非毛刺区域与所述阴极头50之间实现隔离。

本申请硬金属电化学去毛刺设备的运作原理如下：

首先，将工件40装夹于所述夹具22上，启动所述移动机构21将所述夹具22移动至所述横梁13上的阴极头50下方；调整所述阴极头50或所述夹具22的上下位置，使所述阴极头50的表面距离所述工件40表面至0.3-1mm范围内，同时，所述阴极头50与所述工件40之间夹持有所述绝缘层60，所述绝缘层60覆盖所述工件40的无毛刺区域，所述工件40的毛刺区域直接面对所述阴极头50；所述阴极头50接通所述直流电源的负极，所述工件40接通所述直流电源的正极，所述喷洒机构通过设于所述阴极头50内的喷洒孔或工件40内的加工孔流至所述工件40的毛刺区域，在一实施例中，所述处理液也可以直接从侧面喷入所述毛刺区域，所述处理液的流速为1-3m/s，所述处理液与所述工件40表面产生如实施例一所述的化学反应，并通过所述处理液将反应物带走；反应完成后，停机，启动所述移动机构21将所述工件40自所述阴极头50下方移出。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。