在形体上加工表面的方法和按该法制成的形体

本发明涉及一种加工诸如薄板，板料等形体表面的方法，以及一种按该法制成的形体。

为了防蚀或只是作为配色对表面涂上一个护层例如涂上配色的漆。还有可能对表面作人工的氧化处理，这种处理特别是在铝板上经常采用。此外也可用涂上另一种防蚀金属的涂层来改变其表面的性质。

在大多数情况下形体的表面在其加工过程中会被弄脏，例如因为薄板上涂有一个含油脂的层，这层油脂是在轧制过程中涂上的。随后这层油脂使漆层不能粘好以及人工氧化也做不好，无论是在空气中或者是在具有反应液的浸渍槽内。

通常为了达到有较好的粘合，要用溶剂来除去这种称为轧制用的油脂。废物排除一方面是通过溶剂的挥发，而另一方面则因有脂肪溶剂的废液，这样使其在处理上总是较为困难而且较为昂贵的。

另一种可以形成良好粘合底面的方法是用喷射例如用沙、玻璃碎片或用喷丸等来打毛。对于厚板材用该法一方面可使表面除去油脂，另一方面则可使其加工成具有一定的粗糙度以利于涂漆。对于厚度不到约2毫米的板料，虽则可按上述方式来处理其表面，但是由于不可避免地要用喷射物料作剧烈射击使板料形成压实，导致板料凹陷和表面硬化。这种情况一方面出于美学原因是不希望有的，而另一方面这种压实在板料的进一步加工过程中导致不可控制的性质改变，特别是 对于那些在喷射处理后要经受弯边，叠折工序的板料就可能形成裂纹或材料破碎。

早就知道，板料表面可以通过纵向打磨或由交叉打磨、也可用刷擦处理来打毛，同时可以除去油脂。用上述方法已能使其表面状态达到具有较好的粘附性，并且和平滑板料相比形成表面扩大，但是这仍可用自然的方法或用一种人工方法来进行材料氧化。

要是薄板料经受一种称为机械予处理加工，不压实表面上的予加工料，以排除由于凹陷或挠曲延伸形成拉紧，这样就可以采取这种措施在以后涂上漆层或甚至是氧化层，特别是在粘合不好的弯边或叠折区。

由美国专利文献US-A-2907151可知，可以借助于旋转刷来净化材料表面，或是附加（撒上）研磨剂，并由连续的轧辊对以波状通过来辗薄材料。这种工作方式不仅花费大，而且在某些应用范围是不可实施的。此外，材料表面由于采用施加压力的拉伸辊就不可避免地形成压实。

适用于该法的还有美国专利文献US-A-3082517，其中撒在两个板材之间的磨粒是借助于作用在板面上的轧辊压力夹入的。

打毛表面还由美国专利文献GB-A-495421中所述的那个方法提出来。为了在软而平滑的铝板上形成凹痕，压入一个较硬的复盖织物，以后再除掉。由此形成的表面会有不可避免的有害的硬化。

本发明的任务是提出一种加工诸如实心板以及薄板等料形体表面的方法，通过该法，在表面上没有明显的硬化，形成一个非常适用于以后涂覆工序的粘合底面。另一个任务在于，提供一种满足上述需要的形体。

按照本发明完成上述任务的措施是，在形体表面上通过打磨或刷擦来形成许多凹槽，随后将滚花压入这样打毛过的或呈网纹的表面内。其中压痕压入到凹槽内的深度大致相当于凹槽的平均深度或稍浅一些，而且其中心大致与一组等距平行直线以相同的或不同的等距值重合呈一定角度设置的另一组的平行直线交点，这些直线的等距值相当于压痕沿纵向所设尺寸的约一至五倍。

用所述的方法可达到令人惊异的效果，借助于紧接在打磨过程以后的滚花过程可以取得最适用于涂覆、氧化或粘合的表面结构，对于薄板料就不会出现由于表面压实而有不利的硬化和因而形成的板料凹陷。

打磨时，在凹槽之间形成的隆起（高点），由于滚花工具而被整平，这样即使是很薄的涂层还是可以涂上，这些涂层不会由于打磨边棱而断裂，于是形成腐蚀的薄弱环节。这个由滚花工具尖端挤出的料因有细小的凹槽就不是被压入到底板中，而是使这些凹槽有侧向偏移，因此使底板材料甚至不经受压实，从而也没有硬化。在打磨过程中，由于凹槽表面上的料有部分熔化而形成的平滑表面，因为滚花工具尖端的移动力而被再次破坏，该力是基本上平行于板料表面作用的，这样就形成许多细小的缝隙和皱边，可使涂层料或氧化介质渗入到其内并在那里固定。

要是依次进行多次滚花过程，使滚花工具的尖端总是在侧面并按纵向错开地作用在料面上，这样一部分由滚花尖端所挤出的物料也被挤出到由以前滚花尖端形成的凹痕中，从而使缝隙扩大。

在压痕槽间距很小时，压痕面的破碎作用加剧，因为由后面紧靠的压痕所挤出的物料继续使已有的压痕面变形，这样缝隙就扩大。

那些在打磨时形成的表面打毛并没有被滚花尖端所整平，而是仍保留在滚花尖端凹坑中。

另一个在打磨过程后滚花的优点在于，打磨时经有规则打毛、设有凹槽的表面由滚花工具来保持一个外观有规则的图形，该工具的尖端最好设置成锥角形的并且配置成在几何形状上是均布的。

本发明的另一优点在于，对于表面制备不需用污染环境的化学材料，就可以在制备过程中形成。

在一个平坦的诸如薄板的基材上设置滚花尖端，就可以用一个平滑的圆柱体作为滚花辊，此时将设有尖端的板料固定在该圆柱体上，并且在磨损时可以替换。

借助于一个所示的实施例对发明作进一步的阐述。

其中：

图1表示一个交叉打磨表面的放大200倍照片，

图2表示同一表面增设滚花的照片（一个道次），其中所示的压痕嵌入到表面内的程度，为表达清楚作了加深，

图3表示一个用交叉打磨加工表面的粗糙度曲线图，沿纵向探测（测量长度对测量深度缩小示出），

图4表示一个增设滚花的表面粗糙度曲线图，

图5表示一种滚花工具的示意图和一个滚过花的形体和

图6表示通过滚花辊局部横截面的示意图和一个打磨过的表面，在某一部位由一个滚花尖端加工。

在图1中示出一个用揉曲磨料，例如砂带作交叉打磨处理过的表面，沿垂直方向分布的第一打磨道次的凹槽1和沿水平方向分布的第二次在其上磨出的凹槽是清楚可见的。凹槽按照磨料所选的粒度具有 不同的深度，这种深度约在0.1毫米以内，而宽度约在0.2毫米以内，这是由于磨料磨损使其粒度不断改变引起的。凹槽1和3也可以用一个尖角来形成。

在图2可见的显示中可以看到一个深度可调的滚花工具在第一道次后的压痕，该压痕具有按规则排列的菱形（尖端突出的菱形）。几乎所有的压痕5具有大致相同的大小，因而具有相同的深度，这些压痕决定表面的形象，并使其形成一个有规律的结构;对于薄板上压痕的深度相当于或小于凹槽1和3的平均深度。对于厚的形体，压痕深度可以超出凹槽的平均深度。凹槽1，3呈90°角分布;也可以使其分布的角度范围为90°±45°。为了更清楚地显示压痕深度，图2中所示的压痕5是大于实际需要的。为能获得细网纹压痕5采用具有相同或不同的尖端结构和尖端配置的多道连续滚压的滚花辊，因而可以达到全面加工表面。滚花尖端可以不用角锥形的，也可设置成圆锥形的。

在图3所示的曲线中，该曲线是用一台精密测试有限公司（D-3400格廷根）生产的粗糙度测定仪缩小记录的，并且示有一个表面测量段，在该测量段上，因交叉打磨过程形成的粗糙度是明显的，可以看出表面的结构。由于交叉打磨使板料表面分成许多交叉的高处2和凹处4。

图4中接着对设有交叉打磨的表面用上述方式的一个滚花工具作了加工。通过上述加工过程用尖端使粗糙深度可以达到精确的调整，而基材并不因滚花工具尖端的压痕而有显著的变硬。最细的凹槽和高峰均被消除，这些凹槽和高峰对再处理来说不能形成最佳的基体，因为所涂覆的涂料粒子不能渗入上述基体。由于高处2和凹处4之间的 差别较大，于是在侧面可得到大的表面，从而使其上漆层或氧化层有极好的粘合。这是因为在所形成的缝隙凹处4的最小宽度大到足以保证涂料或氧化剂能可靠地进入。不致于形成不需要的空洞。图4中所示的压痕5是采用滚花工具形成的，该工具的尖端约为0.3毫米，相互间隔配置（a＝切向间距，t＝轴向间距）。间距可在0.2至0.4毫米之间选取。当然，除用一个道次外，也可多道次滚花，或是连续按序地将具有相同的或不同的尖端和压痕深度的多个滚花辊滚压一遍。这样可得到最佳的扩大表面的结构，最好是在以后滚花时每次不仅沿横向而且还要沿纵向交叉地放置尖端，以便形成一个有规律的图象。在用多个道次滚花时，压痕相互有影响，而挤出的物料也可偏移到前面形成的压痕中去。滚花尖端压入到物料表面的深度相当于凹槽1，3的平均深度，也可以大致小于或大于该平均深度，并且取决于物料，物料厚度和表面以及涂覆方式。压痕5底部的平坦区是由滚花尖端的轻微展平形成的，以使其磨损减至最小。平坦区只有在放大100倍时才能见到。

在图3和4中缩写符号的意义为：

-LT＝粗糙度测量仪的测量段

-RA＝算出的平均峰谷高度

-RE＝算出的下平均峰谷高度

-RMAX＝上平均峰谷高度

不仅可以制备用上述方式涂覆的金属表面，而且还可以制备塑料板或板料的塑料表面，例如要在其上粘牢所涂覆的金属层或金属镀层。同时有利之处是可以在一定情况下加热要加工的表面和/或滚花辊。

对于粘合要求不太高的涂层，可以用刷擦来代替打磨。

下面的实施例用于进一步说明本发明。

实施例：（图5，6）

一种厚0.7毫米、平整而没有氧化的屋顶铜板用一种瑞士SIA  AG公司提供的砂带以两个道次纵向打磨，该公司地址为8500弗劳恩菲尔德，砂带型号为1920，SIARAL  F磨料纸粘在亚麻布上，粒度为80。砂带相对于铜板的打磨速度在单位面积压力相当于约0.7巴时为30米/秒。最大打磨深度为0.3毫米。经过两次纵向打磨后，表面上就不再有可见的未经打磨的部位。现在借助于一个可以自由移动的滚花辊7将众多的压痕5压入到板料9上。此时采用的滚花辊7由一个圆柱体Z组成，其直径D＝42毫米，该圆柱体上装有一组呈角锥状、径向突出的尖端11。尖端11是成行设置的，其间距t＝0.3毫米，处于一条平行于辊纵轴线的线A上;其相互的切向间距a＝0.3毫米。尖端面与圆柱体Z的交截线L几乎具有一个沿切线方向突出尖端的菱形Rb形状，该菱形两个相交的侧面形成一个β角＝60°。尖端相对于圆柱体Z的高度h＝0.3毫米，而尖端角α＝90°（参阅图6）。尖端11的端部是可以弄钝的（参阅图4的压痕）。

通过转动并且沿着表面平行地引导上述滚花辊7或其圆柱体Z，以间距为f＝0.1毫米，将尖端11在进给速度为10米/秒时以接触压力P＝135牛顿/毫米压入到板料9的表面中。在表面上形成压痕5，压痕5的轮廓Rb呈菱形，其深度附加0.2毫米，菱形长度l＝0.3毫米，宽度q＝0.2毫米。因此最主要的事是使尖端11压入到凹槽的侧面，而不是压入到通过打磨过程触及不到的处于深位的板区，还由于有移动力破坏那些在打磨前因局部熔化而形成的 高处2的平整侧面，所以在压痕上没有微观的缝隙，其宽度在数量级上为几个百分之一毫米。

作第二道次时，将滚花辊7放置成，使其尖端11不仅沿横向而且沿纵向均处于已形成压痕5之间的中心部位，并将其压入。由于这种压入使一部分物料在侧面朝着已形成的紧密相邻的压痕5挤压，致使压痕面变形。其结果是扩大已有的缝隙。

尖端11在辊7表面上的配置可以这样来选择，使其中心大致与第一组A1，A2，A3等距平行直线以相同的或不同的等距由第二组B1，B2，B3……沿90°±45°设置的平行直线形成一个β角交叉点重合，并且这些直线的等距值相当于压痕5沿纵向所设尺寸的一至五倍。

这样制作的、涂有保护漆的薄板9和一般的表面加工相比保证有一个极好的粘合层，并可经受住大的机械应力和大气影响。

要是不用设有尖端的滚花辊表面，也可以采用外壳平整的辊。为此将一个设有尖端的薄板或类似物料环绕辊的外壳放置并与该辊相连接。这种连接可以在滚花尖端磨损时套装一个新的薄板。