专利名称：金属工件的表面处理方法
金属工件的表面处理方法
技术领域：
本发明涉及一种表面处理方法，特别是关于一种金属工件的表面处理方法。背景技术：
微弧氧化技术(Microarc oxidation, ΜΑΟ)是微等离子体表面陶瓷效果化技术的简称，其工艺简单、效率高、无污染、处理能力强，近几年国内外发展较快。MAO是在普通阳极氧化的基础上，通过用专用的微弧氧化电源在工件上施加电压，使工件表面的金属与电解质溶液相互作用，在工件表面形成微弧放电，在高温、电场等因素的作用下，利用弧光放电增强并启动在阳极上发生的反应，从而在以铝、镁、钛金属及其合金(称之为Valve Metal) 为材料的工件表面形成优质的强化陶瓷效果膜的方法，从而使得工件表面强化、硬度大幅度提高，并具有耐磨、耐蚀、耐压、绝缘及抗高温冲击特性。微弧氧化技术的突出特点是(1) 大幅度地提高了材料的表面硬度，显微硬度在800至2000HV，最高可达3000HV，可与硬质合金相媲美，大大超过热处理后的高碳钢、高合金钢和高速工具钢的硬度；(2)良好的耐磨损性能；C3)良好的耐热性及抗腐蚀性，从根本上克服了铝、镁、钛合金材料在应用中的缺点； (4)有良好的绝缘性能，绝缘电阻可达100MQ ； (5)溶液为环保型，符合环保排放要求；(6) 工艺稳定可靠；(7)反应在常温下进行，操作方便，易于掌握；(8)基体原位生长陶瓷效果膜，结合牢固，致密均勻。然而，目前市面上见到得微弧氧化产品的外表不够美观，颜色比较单一，难以满足市场多元化的需求。有鉴于此，实有必要发明一种金属工件的表面处理方法，使用该方法所得的产品外表美观，多样，满足了市场要需求。
发明内容本发明的目的在于提供一种金属工件的表面处理方法，使用该方法所得的产品外表美观，多样，满足了市场需求。为达到上述目的，本发明提供了一种金属工件的表面处理方法，其包括以下步骤将金属工件的表面进行前处理；将上述处理后的金属工件采用蚀刻方式制作出立体图案；将上述具立体图案的金属工件放入电解液中进行微弧氧化处理，得到具有立体图案且具有陶瓷效果的微弧氧化工件。相较与现有技术，通过本发明所提供的金属工件的表面处理方法，所得的产品的表面兼具立体图案与陶瓷效果，使得产品的外观多样、美观，满足了市场多元化的要求。
图1为本发明金属工件的表面处理方法的流程图。具体实施方式
本发明金属工件的表面处理方法的较佳实施方式应用于3c(C0mputer & Communication & Consumer，电脑产品&通讯产品&消费电子产品)产品中，该金属工件可为镁、铝、钛等金属或其合金，于本案第一实施例中该金属工件为镁合金。请参阅图1所示，其为本发明金属工件的表面处理方法的流程图，该金属工件的表面处理方法包含以下步骤步骤101 将该金属工件的表面进行前处理，于本实施例中，该镁合金于碳酸钠 20g/L和磷酸三钠30g/L混合溶液中进行脱脂；再将其经超声波清洗1分钟；然后将其在温度100°C下烘干10分钟，以待使用；步骤102 将上述处理后的金属工件采用蚀刻方式制作出立体图案，其中图案可为文字，符号，图形等，蚀刻可以采用化学和电化学的方式进行，通过控制蚀刻浓度和时间等工艺参数可得到不同图案深度的产品。于本实施例中，其包括以下步骤将镁合金表面印刷上需要的图案阴膜；再将其在温度150°C下烘干30分钟；再将其在常温下用蚀刻配方为草酸(10-100g/L) ,0P-10 (0. l-5mL)和缓蚀剂(如柠檬酸)1 10g/L混合溶液进行化学蚀亥IJ，蚀刻时间根据客户需求的蚀刻深度来决定，如30-120秒可得到0. 05 0. 3mm深度；再将其用有机溶剂甲苯擦拭或浸泡产品，直至油墨清除干净，由此蚀刻工艺加工的样品，线条边缘比较清晰，30倍放大镜下面無鋸齒，可以达到客戶外观要求；步骤103 将上述具立体图案的金属工件放入电解液中进行微弧氧化处理，金属工件为阳极，不锈钢或铅板为阴极，通过控制电压和时间等工艺参数，在金属工件上生成厚度为3-20 μ m陶瓷层，即得到表面具有立体图案且具有陶瓷效果的微弧氧化工件，于本实施例中，将清洗后的镁合金放入4g/L KOH和IOgzlNa2SiO3电解液中，镁合金为阳极，不锈钢为阴极，进行微弧氧化处理。通过控制电压和时间等工艺参数，在镁合金的表面上生成厚度为10 μ m陶瓷层，再经过100度热水封孔；得到表面具有立体图案和陶瓷效果的镁合金微弧氧化工件；步骤104 将上述微弧氧化工件进行表面多样化处理，其可采用浸涂、喷涂的方式。于本实施例中，将上述微弧氧化镁合金工件采用喷涂的方式在表面喷涂上一层紫外线固化(UV)涂层；将其在温度为100-160°c下烘干10分钟，得到表面具有立体图案、陶瓷效果和色彩丰富的微弧氧化镁合金工件，与本案较佳实施例中，所述紫外线固化(UV)涂料中可加入0. 1-1%具焕彩效果的颜料，使得上述的产品的表面具有焕彩效果更为美观。其中所述紫外线固化(UV)涂料的配方如下
组份中文百分比UV7605-B氨基甲酸酯丙烯酸酯25%U 400低聚物5%ER-7800丙烯酸酯15%TPGDA三丙二醇二丙烯酸酯22%
权利要求
1.一种金属工件的表面处理方法，应用于电脑产品、通讯产品或消费电子产品中，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)将金属工件的表面进行前处理；(2)将上述处理后的金属工件采用蚀刻方式制作出立体图案；(3)将上述具立体图案的金属工件放入电解液中进行微弧氧化处理，得到具有立体图案且具有陶瓷效果的微弧氧化工件。
2.如权利要求1所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，还包括步骤将上述微弧氧化工件进行表面多样化处理。
3.如权利要求2所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，步骤(4)所述微弧氧化工件进行表面多样化的处理方法采用浸涂或喷涂的方式。
4.如权利要求1所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，步骤(1)包括以下步骤 1.将金属工件放入脱脂溶液中进行脱脂；2.将脱脂后的金属工件经超声波清洗；3.将上述经超声波清洗后的金属工件烘干。
5.如权利要求4所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，所述脱脂方式所采用的溶液为碳酸钠20g/L和磷酸三钠30g/L的混合溶液。
6.如权利要求1所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，步骤⑵包括以下步骤 1.将金属工件表面印刷上需要的图案阴膜；2.再将其烘干；3.再将其在常温下用蚀刻配方喷淋进行化学蚀刻；4.再将其烘干；5.再将其用有机溶剂擦拭或浸泡产品，直至油墨清除干净。
7.如权利要求6所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，所述有机溶剂擦拭剂为甲苯。
8.如权利要求1所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，所述金属工件为镁或镁合。
9.如权利要求8所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，蚀刻镁或镁合金所采用的蚀刻配方为草酸(10-100g/L)、0P-10 (0. l-5mL)和缓蚀剂1 10g/L的混合溶液。
10.如权利要求9所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，所述缓蚀剂为柠檬酸。
11.如权利要求10所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，在所述具有立体图案且具有陶瓷效果的微弧氧化工件上喷涂上一层紫外线固化(UV)涂料。
12.如权利要求11所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，所述紫外线固化(UV) 涂料的配方为
13.如权利要求1所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，所述金属工件为铝或铝合金。
14.如权利要求13所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，蚀刻铝或铝合金所采用的蚀刻配方为Na0H(100-300g/L)和NaNO3 (1-lOg/L)的混合溶液。
15.如权利要求14所述金属工件的表面处理方法，其特征在于，在所述具有立体图案且具有陶瓷效果的微弧氧化工件上浸涂上一层Sol-gel (溶腭-凝腭，含有硅的有机溶液) 涂料。
全文摘要
本发明揭示了一种金属工件的表面处理方法，其包括以下步骤将金属工件的表面进行前处理；将上述处理后的金属工件采用蚀刻方式制作出立体图案；将上述具立体图案的金属工件放入电解液中进行微弧氧化处理，得到具有立体图案且具有陶瓷效果的微弧氧化工件。相较与现有技术，本发明所提供的金属工件的表面处理方法，使得使用该方法所得的产品外表美观，多样，满足了市场需求。
文档编号C23F1/02GK102345126SQ20101024568
公开日2012年2月8日 申请日期2010年8月5日 优先权日2010年8月5日
发明者吴政道, 郭雪梅 申请人:汉达精密电子(昆山)有限公司