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一种金属表面做旧处理方法及其制备的金属做旧产品与流程

2021-01-26 16:01:49|393|起点商标网
本发明涉及金属表面处理的
技术领域:
,尤其是涉及一种金属表面做旧处理方法及其制备的金属做旧产品。
背景技术:
:随着时代的发展,人们对美景的要求逐渐多样化,不少仿古做旧建筑吸引了越来越多游客的注意,在房地产、景区、商业区等领域都出现了不少仿古做旧建筑。仿古做旧一般是以金属材料为基质,在金属材料表面进行做旧处理,使金属表面独具特色。因此,对金属表面做旧处理技术方面的研究越来越多。申请公布号为cn104999839a的申请文件公开了一种金属做旧的制作方法,对筛选的金属毛坯进行煮黑、咬旧、做高锈、闷锈、刷涂硝基清漆和蜡化等几个工艺,使金属表面的痕迹和光色趋于复古化。该技术方案通过用硫化钠溶液煮黑,再用含硝酸和铜末的铜泥做高锈,实现了对金属表面的做旧处理。该技术方案在做高锈处理步骤中使用了铁末、黄土粉末、氯化氨粉粒、硫酸铜粉粒和细食盐等粉末物质以降低铜泥中的酸度,使做旧处理程度更易于被控制,改善了做旧处理效果。然而,由于该技术方案中铜泥酸度较低,导致闷锈处理需要封闭23-25天,做旧处理用时较长,降低了产品生产效率,不利于产品市场推广。技术实现要素:针对现有技术存在的不足,本发明的第一个目的在于提供一种便于提高生产效率的金属表面做旧处理方法,其具有便于提高生产效率的优点。本发明的第二个目的在于提供一种金属做旧产品,其具有生产效率高的优点。为实现上述第一个目的,本发明提供了如下技术方案:一种金属表面做旧处理方法,包括以下步骤:s1预处理:将金属件放入香蕉水中浸泡20min-50min,捞出金属件,制得去污金属件;s2油漆喷涂:向去污金属件表面均匀喷涂油漆,油漆喷涂量为10g/㎡-15g/㎡,于80℃-120℃干燥20min-50min,制得底漆金属件;s3一次腐蚀:将底漆金属件放入腐蚀液中腐蚀28min-32min,捞出底漆金属件,制得一腐金属件;所述腐蚀液包括如下重量份原料:三氯化铁1.5-3份,氯化氢质量浓度为36-38%(其余为水)的盐酸溶液25-40份,水55-65份;s4油墨喷涂:向一腐金属件表面均匀喷涂油墨,油墨喷涂量为15/㎡-20g/㎡,于60℃-80℃干燥20min-50min,制得油墨金属件;s5二次腐蚀:将油墨金属件放入腐蚀液中腐蚀18min-22min,捞出油墨金属件,制得二腐金属件;s6中和处理:将二腐金属件放入中和液中浸泡20min-40min,捞出二腐金属件,制得中性金属件;所述中和液包括如下重量份原料:碳酸钠20-40份,水90-120份;s7喷烧:对中性金属件表面进行喷火处理2s-5s,火焰温度1000℃-3000℃,制得金属做旧产品。通过采用上述技术方案,将金属件先用香蕉水浸泡处理,能溶解金属件表面的粘性污物,显著减少金属件表面的污物,有助于改善后续油漆喷涂和一次腐蚀的处理效果;通过在金属件表面喷涂少量的油漆颗粒,油漆颗粒对一次腐蚀具有一定的延阻作用,有助于控制一次腐蚀的腐蚀速率,有助于控制一次腐蚀的腐蚀深度和做旧效果,再将一腐金属件从腐蚀液中捞出,避免腐蚀液对一腐金属件的快速的过度腐蚀,再喷涂少量的油墨,油墨对二次腐蚀具有一定的延阻作用,有助于控制二次腐蚀的腐蚀速率,有助于控制二次腐蚀的腐蚀深度和腐蚀效果;本发明通过对金属件用含有香蕉水的香蕉水浸泡,再通过油漆喷涂和油墨喷涂,配合两次腐蚀液腐蚀,更好地控制了腐蚀深度和做旧效果,无需长时间的闷锈处理,缩短了做旧处理周期,提高了做旧处理效率,提高了产品生产效率。本发明通过油漆、油墨喷涂后,再通过高温喷烧处理使油漆和油墨软化产生粘性,使锈糠更好地粘附在金属件表面上,使做旧效果更佳逼真,提高产品市场竞争力。优选的,所述腐蚀液包括如下重量份原料:三氯化铁2-2.5份,氯化氢质量浓度为36-38%(其余为水)的盐酸溶液30-35份,水55-65份;所述中和液包括如下重量份原料:碳酸钠25-35份,水90-120份。通过采用上述技术方案,使用配比更优的腐蚀液,有助于控制腐蚀深度和做旧效果,使做旧处理更加逼真;使用配比更优的中和液,更彻底地中和二腐金属件表面残留的酸性物质,避免产品在后续使用过程中被进一步腐蚀而受损,延长产品使用寿命。优选的,所述步骤s1用砂纸对金属件表面进行打磨,然后将金属件放入香蕉水中浸泡20min-50min,捞出金属件,制得去污金属件。通过采用上述技术方案,用砂纸对金属件表面进行打磨,使金属件表面变得粗糙,使油漆更好的吸附在金属件表面上,使做旧效果更佳逼真,提高产品市场竞争力。优选的,所述步骤s3包括如下步骤:s3a腐液一次浸泡:将底漆金属件放入腐蚀液中腐蚀28min-32min,捞出底漆金属件,制得含氯金属件;s3b一腐后处理:将含氯金属件放入香蕉水中浸泡20min-50min,捞出含氯金属件,于80℃-120℃干燥20min-50min,制得一腐金属件。通过采用上述技术方案,一次腐蚀后用香蕉水清洁金属件表面并将金属件烘干,使金属件表面上不含水分及其它杂质,有助于改善油墨在金属件表面的附着力,更好地改善做旧效果,使做旧效果更佳逼真,提高产品市场竞争力。优选的,所述步骤s1用香蕉水浸泡金属件的同时用超声波对金属件进行超声处理,所述步骤s3b用香蕉水浸泡含氯金属件的同时用超声波对含氯金属件进行超声处理,所述步骤s6用中和液浸泡二腐金属件的同时用超声波对二腐金属件进行超声处理,所述超声波的超声频率为28khz。通过采用上述技术方案,在用香蕉水浸泡金属件的过程中进行超声波超声处理,使金属件表面的粘性物质更彻底的从金属件表面脱落,在用中和液浸泡二腐金属件的过程中进行超声波超声处理,使金属件表面的酸性物质更彻底的被中和,改善做旧效果,延长产品使用寿命,提高产品市场竞争力。优选的,所述步骤s6将二腐金属件放入50℃-60℃的中和液中浸泡20min-40min,捞出二腐金属件,制得中性金属件。通过采用上述技术方案,用50℃-60℃的中和液浸泡二腐金属件,使金属件表面的酸性物质更彻底的被中和,改善做旧效果,延长产品使用寿命,提高产品市场竞争力。优选的,所述步骤s7包括如下步骤:s7a烘干:将中性金属件于65℃-75℃干燥25min-35min,制得干燥金属件;s7b火烧:对干燥金属件表面进行喷火处理2s-5s,火焰温度1000℃-3000℃,制得金属做旧产品。通过采用上述技术方案,将中性金属件烘干后再进行高温火烧,避免因高温火烧过程中水分挥发而造成锈糠松动,有助于提高锈糠在金属件表面的附着力。为实现上述第二个目的,本发明提供了如下技术方案:一种金属做旧产品,由上述的金属表面做旧处理方法制得。通过采用上述技术方案,使用本发明公开的金属表面做旧处理方法制备金属做旧产品,有助于缩短做旧周期,提高生产效率,有助于改善产品做旧效果,使做旧效果更逼真,同时有助于提高锈糠在金属件表面的附着力,延长产品寿命。综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:1.本发明通过使用香蕉水浸泡处理金属件,再通过油漆喷涂和油墨喷涂处理金属件,配合两次腐蚀液腐蚀处理金属件,更好地控制腐蚀速率和腐蚀深度,改善腐蚀和做旧效果,无需长时间的闷锈处理,缩短了做旧处理周期,提高了生产效率,提高了产品市场竞争力;2.本发明通过油漆喷涂和油墨喷涂处理金属件,通过两次腐蚀液腐蚀处理金属件,再用高温火烧处理金属件表面,使油漆和油墨软化而产生粘性,使锈糠更好地附着在金属件表面,使做旧效果更逼真,提高产品市场竞争力;3.本发明通过对金属件表面用砂纸打磨处理,香蕉水和中和液浸泡时进行超声处理,用50℃-60℃的中和液对二腐金属件进行中和处理,使金属件表面的酸性物质更彻底的被中和,改善做旧效果,延长了产品使用寿命,提高了产品市场竞争力。具体实施方式实施例本发明所涉及的原料均为市售,原料的型号及来源如表1所示。表1原料的规格型号及来源实施例1:一种金属表面做旧处理方法,包括如下步骤:s1预处理:将5mm厚的碳钢钢板(河南点赞钢铁有限公司提供)用切割机切割出一块尺寸为15cm*8cm*5mm的片状长方形金属件,实施例对片状长方形金属件的两个尺寸为15cm*8cm的平面进行做旧处理。用300号的砂纸对金属件的表面进行打磨。取2kg香蕉水加入至超声波清洗机中,超声波清洗机的超声波频率为28khz,将金属件放入香蕉水中超声浸泡处理40min,捞出金属件,制得去污金属件。s2油漆喷涂:向去污金属件表面均匀喷涂油漆,油漆喷涂量为12g/㎡,转入100℃烘箱中干燥30min,制得底漆金属件。s3一次腐蚀,一次腐蚀包括如下步骤:s3a腐液一次浸泡:称取6kg水,加入0.22kg三氯化铁和3.2kg盐酸溶液(氯化氢质量浓度为36.5%,其余为水),混合均匀,制得腐蚀液。将底漆金属件放入腐蚀液中腐蚀30min,捞出底漆金属件,制得含氯金属件。s3b一腐后处理:将含氯金属件放入香蕉水中,超声频率为28khz条件下超声浸泡处理30min,捞出含氯金属件,转入100℃烘箱中干燥30min,制得一腐金属件,用千分尺随机检测金属件表面因腐蚀产生的凹孔的最大深度,连续检测5个凹孔的最大深度,取5个凹孔的最大深度的平均值即为腐蚀深度,实施例1的腐蚀深度为0.37mm。s4油墨喷涂:向一腐金属件表面均匀喷涂油墨,油墨喷涂量为18g/㎡,转入70℃烘箱干燥30min,制得油墨金属件。s5二次腐蚀:将油墨金属件放入腐蚀液中腐蚀20min,捞出油墨金属件,制得二腐金属件。s6中和处理:称取10kg水,加入3kg碳酸钠,混合均匀,制得中和液,将中和液转入超声波清洗机中,加热至55℃。将二腐金属件放入中和液中超声浸泡处理30min,超声频率为28khz,捞出二腐金属件,制得中性金属件。s7喷烧,喷烧包括如下步骤:s7a烘干:将中性金属件转入70℃烘箱中干燥30min,制得干燥金属件;s7b火烧:用喷火枪对干燥金属件表面进行喷火处理,喷火时间为3s,火焰温度为2500℃,制得金属做旧产品。实施例2实施例2与实施例1的区别在于,实施例2不用砂纸打磨金属件,其它均与实施例1保持一致。实施例3实施例3与实施例1的区别在于,实施例3对底漆金属件腐液一次浸泡后不用香蕉水浸泡处理,实施例3将底漆金属件放入腐蚀液中腐蚀30min,捞出底漆金属件,制得一腐金属件,向一腐金属件表面均匀喷涂油墨,油墨喷涂量为18g/㎡,转入70℃烘箱干燥30min,制得油墨金属件,其它均与实施例1保持一致。实施例4实施例4与实施例1的区别在于,实施例4步骤s1用香蕉水浸泡金属件时、步骤s3b用香蕉水浸泡含氯金属件时和步骤s6用中和液浸泡二腐金属件时均不用超声波进行超声处理,其它均与实施例1保持一致。实施例5实施例5与实施例1的区别在于,实施例5步骤s6中和浸泡处理在25℃条件下进行,不是在55℃条件下进行,实施例5的步骤s6将二腐金属件放入25℃的中和液中超声浸泡处理30min,其它均与实施例1保持一致。实施例6实施例6与实施例1的区别在于,实施例6的中性金属件不经70℃干燥,实施例6将中性金属件用喷火枪对干燥金属件表面进行喷火处理,喷火时间为3s,火焰温度为2500℃,制得金属做旧产品,其它均与实施例1保持一致。实施例7-14实施例7-14与实施例1的区别在于,实施例7-14的腐蚀液和中和液的原料组成配比不同,及工艺参数不同。实施例7-14均使用尺寸为15cm*8cm*5mm的片状长方形金属件,香蕉水用量均为2kg,实施例7-14各原料的加量见表2,实施例7-14工艺参数见表3。表2实施例7-14的各原料的加量表3实施例7-14的步骤中的参数对比例对比例1(不用香蕉水浸泡,且不喷涂油漆和油墨,不经高温火烧处理)一种金属表面做旧处理方法,包括如下步骤:step1预处理:将5mm厚的碳钢钢板(河南点赞钢铁有限公司提供)用切割机切割出一块尺寸为15cm*8cm*5mm的片状长方形金属件,对片状长方形金属件的两个尺寸为15cm*8cm的平面进行做旧处理。用300号的砂纸对金属件的表面进行打磨,制得去污金属件。step2腐蚀:称取6kg水,加入0.22kg三氯化铁和3.2kg盐酸溶液(氯化氢质量浓度为36.5%,其余为水),混合均匀,制得腐蚀液。将去污金属件放入腐蚀液中腐蚀25min,捞出去污金属件,晾干,制得含氯金属件。step3中和处理:称取10kg水,加入3kg碳酸钠,混合均匀,制得中和液,将中和液转入超声波清洗机中,加热至55℃。将二腐金属件放入中和液中超声浸泡处理30min,超声频率为28khz,捞出二腐金属件,制得中性金属件。step4烘干:将中性金属件转入70℃烘箱中干燥30min,制得金属做旧产品。对比例2(用低腐蚀性铜泥做旧)一种金属表面做旧处理方法,包括如下步骤:step1预处理:将5mm厚的碳钢钢板(河南点赞钢铁有限公司提供)用切割机切割出一块尺寸为15cm*8cm*5mm的片状长方形金属件,对片状长方形金属件的两个尺寸为15cm*8cm的平面进行做旧处理。用300号的砂纸对金属件的表面进行打磨,制得去污金属件。step2腐蚀:称取2kg铜粉,加入0.22kg三氯化铁和3.2kg盐酸溶液(氯化氢质量浓度为36.5%,其余为水),搅拌20min,制得铜泥。取一半的铜泥均匀铺设在搪瓷方盘底部,将去污金属件平铺在铜泥上,再将剩下的铜泥均匀铺设在去污金属件上,腐蚀600min,取出去污金属件,用抹布将金属件表面的松散杂物擦去,制得含氯金属件。step3中和处理:称取10kg水,加入3kg碳酸钠,混合均匀,制得中和液,将中和液转入超声波清洗机中,加热至55℃。将含氯金属件放入中和液中超声浸泡处理30min,超声频率为28khz,捞出含氯金属件,制得中性金属件。step4烘干:将中性金属件转入70℃烘箱中干燥30min,制得金属做旧产品。对比例3(用低腐蚀性铜泥做旧,且长时间闷锈处理)一种金属表面做旧处理方法,包括如下步骤:step1预处理:将5mm厚的碳钢钢板(河南点赞钢铁有限公司提供)用切割机切割出一块尺寸为15cm*8cm*5mm的片状长方形金属件,对片状长方形金属件的两个尺寸为15cm*8cm的平面进行做旧处理。用300号的砂纸对金属件的表面进行打磨,制得去污金属件。step2闷锈腐蚀:称取2kg铜粉,加入0.22kg三氯化铁和3.2kg盐酸溶液(氯化氢质量浓度为36.5%,其余为水),搅拌20min,制得铜泥。取一半的铜泥均匀铺设在搪瓷方盘底部,将去污金属件平铺在铜泥上,再将剩下的铜泥均匀铺设在去污金属件上,转入密封箱箱内,密封箱含有箱盖,在常温下,关闭箱盖密封闷锈3天,然后打开箱盖对从铜泥上方进行均匀喷洒200g水,然后再次密封箱盖,按上述方法每隔3天喷一次水,总计封闭闷锈30天后,取出去污金属件,用抹布将金属件表面的松散杂物擦去,制得含氯金属件。step3中和处理:称取10kg水,加入3kg碳酸钠,混合均匀,制得中和液,将中和液转入超声波清洗机中,加热至55℃。将含氯金属件放入中和液中超声浸泡处理30min,超声频率为28khz,捞出含氯金属件,制得中性金属件。step4烘干:将中性金属件转入70℃烘箱中干燥30min,制得金属做旧产品。性能检测在实施例1-14的生产过程中步骤s3一次腐蚀完成和对比例1-3步骤step2完成后,检测产品的腐蚀深度,腐蚀深度过浅,做旧效果不佳,做旧不够逼真,不利于产品市场推广;腐蚀深度过深,则会影响金属做旧产品的抗弯曲和抗压等力学性能,不利于产品长期使用,因此需要适宜的腐蚀深度,一般腐蚀深度0.3mm-0.5mm较为合适。腐蚀深度检测方法如下:用千分尺随机检测金属件表面因腐蚀产生凹孔的最大深度,随机检测5个凹孔的最大深度,取5个凹孔的最大深度的平均值即为产品腐蚀深度,检测结果见表4。将实施例1-14和对比例1-3制得的金属做旧样品送样进行脱落率实验,实验方法如下:将金属做旧样品于50℃干燥30min,称取并记录干燥后的金属做旧样品重量m1,将金属做旧样品平放在-18℃的冰箱中冷冻5h,取出金属做旧样品并立即转入100℃烘箱中干燥50min,取出金属做旧样品并平放在型号为wxzc-600的超声波振动筛的筛网上,18khz频率条件下振动300min,翻转金属做旧样品使金属做旧样品的另一平面与筛网接触,18khz频率条件下继续振动300min,取出金属做旧样品,用0.6mpa的压缩空气均匀吹扫(吹扫气管的管口直径为8mm)金属做旧样品的正反面,正反面各吹扫2min,吹扫完毕后将金属做旧样品于50℃干燥60min,称取并记录振动实验后的金属做旧样品重量m2,计算脱落率,脱落率=(m1-m2)/m1。产品脱落率越低,锈糠与金属表面的附着强度越好,越有利于延长产品使用寿命,脱落率实验结果如表4。表4不同金属做旧产品性能测试结果对比表样品编号腐蚀深度(mm)脱落率(‰)实施例10.370.35实施例20.380.56实施例30.360.61实施例40.390.52实施例50.350.47实施例60.380.54实施例70.350.43实施例80.440.42实施例90.420.44实施例100.300.41实施例110.410.35实施例120.380.34实施例130.350.36实施例140.360.33对比例11.211.53对比例20.030.59对比例30.240.78对比例1不用香蕉水浸泡、不喷涂油漆和油墨且产品不经高温火烧处理,由于没有喷涂油漆和油墨,不便于控制腐蚀深度和做旧效果,导致制备出的金属做旧产品腐蚀深度过深,从而影响金属做旧产品的抗压强度、抗弯曲强度等力学性能,缩短产品使用寿命,且振动脱落率较高,锈糠在金属表面的附着性能不佳,锈糠容易脱落,不利于产品长期使用,不利于产品的市场推广。对比例2用酸性较弱的铜泥对金属进行做旧处理,由于酸性太弱,腐蚀深度太浅,做旧效果不佳,不利于产品市场推广。对比例3在对比例2的基础上增加了30天的闷锈处理时间,制备出的产品腐蚀深度适中,脱落率较高,不利于产品长期使用,且做旧处理周期较长,生产效率不高,不利于产品市场推广。对比实施例1和对比例1的实验结果,可以看出,在制备金属做旧产品的过程中,先对金属件用香蕉水浸泡处理,再通过喷涂油漆和油墨,配合两次腐蚀做旧处理,再经高温火烧处理,制备出的做旧金属产品腐蚀深度适中,做旧效果较好,没有出现因腐蚀深度过深而影响产品使用寿命的现象,脱落率较低,锈糠在金属表面的附着强度较高,有助于延长产品使用寿命。且无需耗时较长的闷锈工序,显著缩短了产品生产周期,提高了产品生产效率,提高了产品市场竞争力。对比实施例1和实施例2的实验结果,实施例2不用砂纸打磨金属件,制备出的做旧金属产品的腐蚀深度变化不大,但脱落率稍有增加。对比实施例1和实施例3的实验结果,实施例3一次腐蚀后不用香蕉水清洗且没有经过烘干处理,制备出的产品腐蚀深度变化不大,但脱落率增大。对比实施例1和实施例4的实验结果,实施例4在分别用香蕉水和中和液浸泡金属件时没有使用超声波超声处理,制备出的产品腐蚀深度变化不大,但脱落率增大。对比实施例1和实施例5的实验结果,实施例5在室温条件下进行中和浸泡处理,制备出的产品腐蚀深度变化不大,但脱落率增大。对比实施例1和实施例6的实验结果,实施例6中和处理后没有经过干燥处理,制备出的产品腐蚀深度变化不大,但脱落率增大。相比于实施例1,实施例7-14的腐蚀液和中和液的原料组成配比不同,及工艺参数有所不同。其中实施例11-14的腐蚀液原料重量组成为:三氯化铁2-2.5份,盐酸溶液30-35份,水55-65份;实施例11-14的中和液原料重量组成为:碳酸钠25-35份,水90-120份。实施例11-14制备出的金属做旧产品具有适宜的腐蚀深度和较低的脱落率,制备出的产品做旧效果逼真,锈糠在金属表面的附着强度较好,有助于延长产品使用寿命,产品市场竞争力强。实施例7-10的原料重量配比和实施例11-14有所不同,制备出的金属做旧产品产品腐蚀深度变化不大,但脱落率增大。本发明可根据需要选择合适的油漆和油墨颜色,做出色彩丰富多样、效果自然的金属做旧产品。若需要做出铁锈效果,在完成s7喷烧步骤后,还需根据需要在金属件表面涂刷铜酸液,所述铜酸液包括如下重量份原料:硫酸铜粉末15-25份,三氯化铁粉末15-25份,10%(其余为水)的稀硫酸18-22份,水40份;再重复s7喷烧步骤,以达到需要的效果;再进行表面清洁,然后在金属件表面按需要效果喷涂亚光或者半哑光清漆,喷涂量根据需要计算;然后放入100℃的烤箱,烘烤1小时,制得带有铁锈效果的金属做旧产品。本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 

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