一種金屬制品的表面加工方法及金屬制品與流程

技術領域

本發明屬于金屬制品加工領域，具體涉及一種金屬制品的表面加工方法及金屬制品。

背景技術：

現有的很多金屬制品大都有壓鑄方法制成，對于這種金屬制品的表面通常有兩種處理方法，第一種方法就是對其表面拋光處理后再進行陽極氧化處理，從而使金屬制品具有優良的耐磨性、耐腐蝕性以及豐富的色澤。但是因為壓鑄件表面有氣泡、砂眼，會使金屬制品在陽極氧化的過程中氣泡、砂眼炸裂，降低金屬制品的成功率和生產效率。另一方面陽極氧化工藝一般在電解質溶液中進行，如果處理不當就會對周圍環境造成很大的污染。

第二種方法是對待處理金屬制品表面拋光處理后，便對該金屬制品直接噴涂。雖然此種方式簡單快捷，但是金屬制品表面與油漆之間的附著力差，容易出現掉漆的問題，嚴重影響著金屬制品的美觀度。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提供一種能解決上述問題的金屬制品的表面加工方法及金屬制品。

一種金屬制品的表面加工方法，包括以下步驟：

（1）磁力磨孔：將經過拋光處理后的金屬制品和磁性磨料放置于變化磁場中的液體內，利用磁力的作用使磁性磨料在液體內不停地撞擊金屬制品，使其表面產生附著孔；

（2）后處理：對經過步驟（1）處理后的金屬制品表面進行噴涂。

其中，在步驟（1）中，所述金屬制品是通過鑄造方法得到的鑄件。

其中，在步驟（1）中所述拋光為機械拋光或磁力研磨拋光。

其中，所述機械拋光包括以下步驟：

(a)用砂帶對金屬制品表面進行打磨加工；

(b)用紗布絲輪對經過步驟（a）后的金屬制品表面進行打磨加工；

(c)用砂輪對經過步驟（b）后的金屬制品表面進行打磨加工；

(d)用麻輪和綠蠟對經過步驟（c）后的金屬制品表面進行初拋光加工；

(e)用布輪和白蠟對經過步驟（d）后的金屬制品表面進行精拋光加工。

其中，在步驟（1）中，所述金屬制品固定的放置在磁場中，所述磁性磨料為硬度高于金屬制品的磁性材料制成，所述磁性磨料的形狀為針形或帶刺的球形。

其中，在步驟（1）中，所述變化磁場為順時針旋轉與逆時針旋轉周期性交替變化的磁場。

其中，在步驟（1）中，所述變化磁場由一對或一對以上的磁極組成，控制所述磁極順時針旋轉與逆時針旋轉周期性交替變化產生順時針旋轉與逆時針旋轉周期性交替變化的磁場。

其中，在步驟（1）中，所述磁場由兩對或兩對以上磁極圍成，所述磁極由通電線圈組成，控制所述線圈內電流周期性變化產生變化的磁場。

其中，在步驟（1）中，控制所述線圈內電流周期性變化的方法為：開始時，某一對線圈通電，其他線圈斷電；一段時間后，該對線圈斷電，與其相鄰的一對線圈通電；一段時間后，該對線圈斷電，與其相鄰的一對線圈通電；依次循環下去產生磁場方向沿順時針旋轉與逆時針旋轉周期性交替變化的磁場。

一種金屬制品，所述金屬制品表面包括附著孔層和涂層，所述涂層吸附在附著孔層上。

采用上述技術方案以后，磁力磨孔時，磁性材料在不斷變化的磁場的作用下不停地、全方位地撞擊金屬制品，從而可以得到表面應力小、致密性高且表面密集均勻微小附著孔的金屬制品，所述附著孔具有極強的吸附力，可以將染料或涂料緊密的吸附在金屬制品2表面。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施例所提供的一種金屬制品的表面加工方法的流程圖。

圖2本發明較佳實施例1所提供的一種金屬制品的表面加工方法中的磁力磨孔過程示意圖。

圖3、本發明較佳實施例所提供的一種金屬制品的剖視圖。

圖4、本發明較佳實施例所提供的一種金屬制品的另一剖視圖。

圖5本發明較佳實施例2所提供的一種金屬制品的表面加工方法中的磁力磨孔過程示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例1

請參閱圖1-4，本發明提供一種金屬制品的表面加工方法，具體包括以下步驟：

前處理（一），對壓鑄或者鑄造得到的壓鑄件或鑄件進行機加工，去除澆口，清理毛刺等。

前處理（二），對前處理（一）中機加工后的金屬制品2或者回收的已經褪色的廢棄金屬制品2進行表面拋光處理，得到表面平整、光滑、且具有光澤的金屬制品2。

所述表面拋光處理的方法為機械拋光，具體包括以下步驟：

(a)用80#砂帶對前處理（一）中機加工后的金屬制品2表面進行打磨加工；

(b)用紗布絲輪對經過步驟（a）后的金屬制品表面2進行打磨加工；

(c)用240#砂輪對經過步驟（b）后的金屬制品表面2進行打磨加工；

(d)用麻輪和綠蠟對經過步驟（c）后的金屬制品表面2進行初拋光加工；

(e)用布輪和白蠟對經過步驟（d）后的金屬制品表面2進行精拋光加工。

采用上述技術方案以后，先對未處理的金屬制品2進行機加工，去除、清理其表面雜物、澆口或者毛刺等，然后在對清理干凈的金屬制品2進行拋光處理得到表面平整、光滑金屬制品2，為打磨出附著孔做準備。在前處理（二）中，先對金屬制品2表面進行粗拋光，再進行精拋光，可以提高工作效率、降低損耗。平整光滑的金屬制品2表面方便對金屬制品2打磨附著孔，也便于附著孔的均勻分布。此外，對金屬制品2表面進行機加工、拋光從而去除金屬制品2表面澆口、毛刺、油脂和污垢等，使金屬制品表面變得平整、光滑，提高了金屬制品2表面清潔度，從而提高了金屬制品2表面附著力，有利于之后對金屬制品表面進行噴涂。

值得特別提出的是，所述表面拋光處理的方法也可以是磁力研磨拋光。磁力研磨加工是在強磁場作用下，填充在磁場中的磁性磨料被沿著磁力線的方向排列起來，吸附在磁極上形成“磨料刷”，并對工件表面產生一定的壓力，磁極在帶動“磨料刷”旋轉的同時，保持一定的間隙沿工件表面移動，從而實現對工件表面的光整加工。步驟（1），將經過拋光處理后的金屬制品2和磁性磨料放置于變化磁場中的液體內，利用磁力的作用使磁性磨料在液體內不停地撞擊金屬制品，使其表面產生附著孔。

具體的，所述磁性磨料為硬度高于金屬制品的磁性材料制成，且所述磁性磨料的形狀為針形或帶刺的球形。磁性磨料在變化磁場的磁力作用下不停地、反復地撞擊、打磨金屬制品，去除金屬制品表面的拋光蠟，使金屬制品表面產生一層密集的、均勻分布的附著孔。所述變化磁場由一對或一對以上的磁極組成，控制所述磁極順時針旋轉與逆時針旋轉周期性交替變化產生順時針旋轉與逆時針旋轉周期性交替變化的磁場。

在本實施例中，所述磁性磨料為鋼針3，所述變化磁場由一對磁極1組成，所述磁極1固定的設于旋筒5的外表面上，所述旋筒5在電機帶動下可旋轉，所述旋筒5內壁上設有用于撥動液體的凸凹不平的筋和槽；所述磁極1的S極和N極關于旋轉中心線對稱，兩磁極間形成磁場。所述旋筒5內設有液體4，所述液體4一般為水，也可以是其他水溶液、烷類等。所述旋筒5內設有可拆卸安裝金屬制品2的安裝部。

在步驟（1）中，將經過拋光處理后的金屬制品2安裝在旋筒5中間位置的安裝部上，且使其被旋筒5內的液體4淹沒，將所述鋼針3放置在旋筒5內的液體4內，開啟電機，電機驅動旋筒5逆時針旋轉，旋筒5帶動磁極1逆時針高速旋轉，從而改變磁場的方向，使磁場方向沿逆時針方向不斷變化，即磁場做逆時針旋轉運動，從而對變化磁場中的鋼針3產生磁力方向沿逆時針不斷變化的磁力，從而迫使鋼針3在變化磁場中的磁力的帶動下做逆時針高速旋轉運動，運動中的鋼針3不可避免的不停地撞擊金屬制品2，鋼針在金屬制品2表面發生撞擊、相對滑動、摩擦等運動，使得金屬制品2表面產生密集的附著孔。一段時間T后，改變旋轉方向，旋筒5開始順時針旋轉，旋筒5帶動磁極1順時針高速旋轉，從而改變磁場的方向，使磁場方向沿順時針方向不斷變化，即磁場做順時針旋轉運動，從而對變化磁場中的鋼針3產生磁力方向沿順時針不斷變化的磁力，從而迫使鋼針3在變化磁場中的磁力的帶動下做順時針高速旋轉運動，運動中的鋼針3不可避免的不停地撞擊金屬制品2，鋼針在金屬制品2表面發生撞擊、相對滑動、摩擦等運動，使得金屬制品2表面產生密集的附著孔。

如此周期性往復，使得鋼針3可以從逆時針和順時針兩個不同的方向撞擊金屬制品2表面，使金屬制品2表面受到撞擊的頻率和程度保持大致相同，從而使得金屬制品2表面產生密集的均勻分布的附著孔。

同時，由于旋筒5內壁上設有凸凹不平的筋和槽，旋筒5旋轉也帶動旋筒5內的液體4跟著做旋轉運動，一方面，運動中的液體4可以將運動到金屬制品2表面的鋼針3帶離金屬制品2表面，使金屬制品2可以再次在變化磁場的磁力作用下撞擊金屬制品2表面；另一方面，運動中的液體4可以將鋼針3撞擊金屬制品2表面產生的碎屑帶離金屬制品2表面，此外鋼針3在液體4的浮力可以與其自身的重力相抵消，使鋼針3可以更自由的在磁場中運動。

采用上述技術方案以后，所述鋼針3在離心力、磁力以及運動中的液體4的沖擊力作用下不停地、全方位地撞擊金屬制品2，改變金屬制品2表面的結構、使其更致密、減小金屬制品表面應力，鋼針3針尖在金屬制品2表面刺出一層均勻的、密集的、微小的附著孔，所述附著孔具有極強的吸附力，可以將染料或涂料緊密的吸附在金屬制品2表面。旋筒5“逆-順-逆”周期性的轉換旋轉方向，使得鋼針3可以更加全面的、更加均勻的撞擊金屬制品2，從而使得金屬制品2表面產生更為均勻的附著孔。所述金屬制品2固定在旋筒5中方便鋼針3撞擊金屬制品2。整個過程在液體4中進行，鋼針3在液體中產生向上的浮力，可以在一定程度上抵消其自身的重力，使得鋼針3在磁場中能夠 “飄起”運動，以便更全面的撞擊金屬制品2，使附著孔更為均勻；運動的液體4能夠帶走金屬制品2表面的鋼針和碎屑，確保每一個鋼針3都不停的撞擊金屬制品2。

值得特別提出的是，所述磁場可以為復合磁場，可以在旋筒5頂部設有一可拆卸安裝的磁極，此磁場對鋼針3產生的向上的磁力與浮力之和略小于或等于其自身重力，從而使鋼針3能夠自由的漂浮在液體4中，使得鋼針3可以更自由地撞擊金屬制品2。

值得特別提出的是，在本實施例中，所述金屬制品2固定在旋筒5中的安裝部上，所述金屬制品2也可以在變化磁場中做旋轉運動，其旋轉方向總是與變化磁場的旋轉方向相反，這樣可以加大鋼針3撞擊金屬制品2的力度。

需要特別強調的是，本發明的技術效果主要有：

1、由于鋼針3不停地撞擊金屬制品2，鋼針3頻繁地擊打金屬制品2表面會造成金屬制品2表面產生震蕩，從而迫使金屬制品表面附近氣泡內的氣體逸出、改變金屬制品2表面附近的金屬結構，從而使金屬制品2表面結構更致密。

2、鋼針3不停地撞擊金屬制品2可以消除金屬制品2表面的應力、提高疲勞強度及表面強度，從而使金屬制品2經久耐用。

3、鋼針3不停地撞擊金屬制品2可以在金屬制品2表面形成一層致密的附著孔，該附著孔具有很強的吸附力，對金屬制品2表面的顆粒有很強的吸附作用。

4、磁場順時針旋轉和逆時針旋轉周期性交替變化使得鋼針3對金屬制品2表面的撞擊頻率和程度保持大致相同，從而使得金屬制品2表面產生均勻的密集分布的附著孔。

5、液體4可以將運動到金屬制品2表面的鋼針3帶離金屬制品2表面，使金屬制品2可以再次在變化磁場的磁力作用下撞擊金屬制品2表面；還可以將鋼針3撞擊金屬制品2表面產生的碎屑帶離金屬制品2。

步驟（2），后處理：對經過步驟（1）處理后的金屬制品表面進行噴涂，具體包括以下步驟：

（2-1）噴涂涂料；對經過步驟（1）處理后的金屬制品表面噴涂涂料，在金屬制品2表面形成涂層。

（2-2）噴涂光油；對經過步驟（2-1）后的金屬制品表面噴涂光油。

在本實施例中，對步驟（1）得到的金屬制品2進行水洗，以除去吸附在金屬表面的碎金屬屑，清洗完成后去除金屬制品2表面的水分，然后根據生產需要對金屬制品2表面噴涂相應的涂料，比如紅古銅色、比如青古銅色等，涂料會緊密地吸附在金屬制品2表面的附著孔內，在金屬制品2表面形成色彩艷麗的涂層，使金屬制品2具有豐富的色彩。最后再對金屬制品2表面噴涂光油，以保護涂料和金屬制品2表面。

采用上述技術方案以后，對金屬制品2表面進行噴涂不僅能使所述金屬制品2擁有各種各樣的的顏色，還能夠對金屬制品表面進行保護，增強其防腐性能。在步驟（2-1）中，金屬制品2表面均勻密布一層附著孔，附著孔具有很強的吸附力，當涂料噴涂在金屬制品2表面時，涂料會進入附著孔內、并與附著孔緊密結合，極大地增強金屬制品2表面與涂料間的附著力，從而使涂料緊密的“粘貼”在金屬制品表面，不會因時間過長而脫落，從而達到和陽極氧化工藝一樣的效果。此外，涂料覆蓋在金屬制品2表面使金屬制品2與空氣等隔絕起來，避免空氣中的氧氣、腐蝕物質以及水分與金屬制品2直接接觸，從而提高金屬制品2的抗腐蝕性。在步驟（2-2）中，在涂層上噴涂光油，一方面可以使金屬制品2上的色彩更加絢麗，帶給人以美的感受；另一方面，在涂層上噴涂光油可以保護涂層和金屬制品2，進一步隔絕金屬制品2表面與外界直接接觸，從而進一步提高金屬制品的抗腐蝕性。

本技術方案還有兩個重要的技術效果：

1、本技術方案全部過程都是在常溫下進行，不會因高溫或低溫而破環金屬制品2的結構，從而不會致使金屬制品2內氣孔炸裂，進而提高金屬制品的成功率和生產效率。

2、本技術方案全部過程都是運用機械方法對金屬制品2表面進行加工，不會像陽極氧化工藝那樣對環境產生污染。

請參閱圖3-4，本發明還提供一種金屬制品2，該所述金屬制品2可以由上述方法制得，所述金屬制品2表面包括附著孔層21和涂層22，所述涂層22吸附在附著孔層21上。所述涂層22外還設有光油層23。

采用上述技術方案以后，所述金屬制品2表面開設附著孔層21，附著孔層21對涂料具有很強的吸附力，可以將涂料吸附到附著孔內，極大地增強了金屬制品2表面與涂料間的附著力，可以使涂料長久的吸附在金屬制品2表面。不同顏色的涂料，可以使涂層22顯示出不同的顏色，從而使金屬制品2呈現出不同的色彩。此外涂層22將金屬制品2與外界隔離，杜絕空氣中的氧氣、腐蝕物質或水分對金屬制品腐蝕。光油層23可以使金屬制品2表面的顏色更加絢麗，也可以對涂層22和附著孔層進行保護。

實施例2

請參閱圖1、3-5，本發明提供另一種金屬制品的表面加工方法，本實施例與實施例1主要區別在于：1、本實施例中所述磁性磨料為帶刺鋼球。2、所述磁場由兩對或兩對以上磁極圍成，所述磁極由通電線圈1組成，控制所述線圈內電流周期性變化產生變化的磁場。控制所述線圈內電流周期性變化的方法為：開始時，某一對線圈通電，其他線圈斷電；經過時間T1，該對線圈斷電，與其相鄰的一對線圈通電；經過時間T2，該對線圈斷電，與其相鄰的一對線圈通電；依次循環下去，產生順時針旋轉與逆時針旋轉周期性交替變化的磁場。具體如下：

步驟（1），磁力磨孔：將經過拋光處理后的金屬制品2和帶刺鋼球放置于磁場中的液體內，控制所述線圈內電流周期性變化產生變化的磁場，利用不斷變化的磁場使磁性磨料不停地撞擊金屬制品，使其表面產生附著孔。

在本實施例中，所述磁性磨料為鋼針3'，所述磁場由六對磁極圍成，所述磁極由通電線圈組成，控制所述線圈內電流周期性變化產生變化的磁場。所述線圈均布在旋筒5的外壁上，按順時針依次為第一、二、三、四、五、六線圈，每對線圈均關于旋轉中心線對稱，當每對線圈通電時，兩線圈間產生磁場。所述旋筒5內設有液體4，所述液體4一般為水，也可以是其他水溶液、烷類等。所述旋筒5內設有可拆卸安裝金屬制品的安裝部。

在步驟（1）中，將經過拋光處理后的金屬制品2安裝在旋筒5中間位置的安裝部上，且使其被旋筒5內的液體4淹沒，將所述帶刺鋼球3’放置在旋筒5內的液體4內，準備完成后，控制第一線圈通電，其他線圈不通電，經過時間T后，控制第一線圈斷電、第二線圈通電、其他線圈不變，經過時間2T后，控制第二線圈斷電、第三線圈通電、其他線圈不變……經過時間7T后，控制第六線圈斷電、第一線圈通電且電流變向、其他線圈不變……一直循環下去在旋筒5內產生順時針旋轉的磁場；經過時間nT后，控制第一線圈斷電、第六線圈通電、其他線圈不通電，經過時間（n+1）T后，控制第六線圈斷電、第五線圈通電、其他線圈不變……經過時間（n+6）后，控制第一線圈斷電、第六線圈通電且電流變向、其他線圈不變……一直循環下去在旋筒5內產生逆時針旋轉的磁場；經過時間2nT后，控制第一線圈斷電、第二線圈通電、其他線圈不通電……就這樣控制線圈內電流周期性變化從而使旋筒5內產生順時針旋轉和逆時針旋轉周期性交替變化的磁場。順時針旋轉和逆時針旋轉周期性交替變化的磁場帶動帶刺鋼球3’做順時針旋轉和逆時針旋轉的周期性交替變化運動，并在該運動的過程中不停地撞擊金屬制品2，在金屬制品2表面形成均勻的附著孔。

采用上述技術方案以后，帶刺鋼球3’表面均布有鋼刺，運動中的帶刺鋼球3’更容易撞擊金屬制品2，更容易在金屬制品2表面產生附著孔。控制線圈內電流周期性變化產生順時針旋轉和逆時針旋轉周期性交替變化的磁場，使其對磁場中的鋼球3’ 的磁力方向周期性變化，從而迫使帶刺鋼球3’不停地、全方位地撞擊金屬制品2，改變金屬制品2表面的結構、使其更致密，減小金屬制品表面應力，鋼針3針尖在金屬制品2表面刺出一層均勻的、密集的、微小的附著孔，所述附著孔具有極強的吸附力，可以將涂料緊密的吸附在金屬制品2表面。

應當指出，本實施例產生的技術效果和實施例1產生的技術效果大致是一樣。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包括在本發明保護的范圍之內。