技术领域
[0001] 本
发明属于金属
表面处理领域，具体涉及一种对非晶合金进行局部抛光的工艺方法。
背景技术
[0002] 非晶合金是组成
原子呈长程无序、短程有序的一类新型合金材料，具有比常规晶态金属材料优异的
力学、物理和化学等性能。通常，传统方法制备的非晶合金的冷速高达104-106K/s，由于非晶合金为了获得如此高的冷却速率，需将融化的金属或合金喷射到导热性好的基底上，获得的非晶合金也只能是一些薄带或细丝，近年来人们通过对低临界冷却速率的非晶合金研究，发现了一些非晶形成临界速率低至100K/s 以下的合金系，可通过简单的熔体
水淬法或
铜模
铸造法制备出大
块非晶合金。上述具有强度高、硬度高、
耐磨性好等很多优点的大块非晶合金材料目前已受到广泛关注，在手机、电脑、
手表等消费品领域也已开始使用，但是关于其抛光的工艺却少有技术文献报道，目前对于非晶合金材料的抛光还停留在机械抛光的水平。然而，采用机械抛光工艺不仅生产效率低、对环境污染严重，而且由于非晶合金本身的高硬度，使得采用机械抛光对于非晶合金的镜面抛光非常困难，抛光效果差，无法达到镜面抛光效果，这也制约了非晶合金产品的应用。
[0003]
申请号为201410052193.5的名为《大块非晶及
纳米晶合金表面化学抛光工艺》的中国发明
专利，该专利提供了一种大块非晶及纳米晶合金表面化学抛光工艺，包括机械前处理—
碱洗除油—热水洗—稀
硝酸—水洗—烘干，其特征在于，所述化学抛光处理常规工艺烘干工序后的详细工艺过程为:化学抛光—水洗—
钝化—中和—热水洗—烘干。化学抛光工序中使用的化学
抛光液的材料成份为:
抛光剂主体：
磷酸100-160m1/L，硝酸30-50m1/L，
盐酸120-150m1/L；辅助剂：高氯酸5-10ml/L，高氯酸钠5-10ml/L，
冰醋酸12-18ml/L ，
氢氟酸12-18ml/L；
表面活性剂：脂肪醇聚
氧乙烯醚2-5g/L，稳定剂：六次甲基四胺0 .5-1g/L，光亮剂：20-35ml/L；所述光亮剂为
丙烯酸-丙烯酸羟丙脂、聚丙烯酸，及乙二醇，体积比例为1:3:6。在申请号为201010519625.0的名为《一种用于非晶合金的抛光液以及一种非晶合金的抛光方法》的中国发明专利中提供了一种利用钠盐、铵盐、光亮剂及表面活性剂作为主要成分的
电化学抛光液，利用
电解槽体为
阴极，进行等离子抛光，其中，
电解槽的操作
电压为
190-380V 的正向脉冲电压，操作电压
频率为10K-20KHz，操作
温度为60-95℃，占空比为5-
50%。
[0004] 上述两个方案尽管能够对非晶合金表面进行抛光，也能够获得相应的抛光效果，但是针对的均是非晶合金产品的整体抛光，无法进行局部抛光。以智能手机中的加工工艺为例，现在智能手机越来越重视拍照，手机摄像头从单摄像头，到双摄像头，再到三摄像头；由于手机追求薄，所以摄像头装饰圈必须薄，而且强度高，平面度好。传统的
铝合金，不锈
钢材料的三孔摄像头圈，均无法满足装配的平面度要求，只有强度高、尺寸
精度高的非晶合金能够形成复杂而且强度足够的结构。手机三孔摄像头一般为哑光，使用局部高光
倒角进行装饰，传统的
铝合金或
不锈钢高光倒角，通过高速数控加工中心加工即可以得到，但非晶合金材料由于硬度太高，无法通过高速数控加工中心加工达到高光倒角的效果，所以高速数控加工中心加工后还需要对高倒角面进行抛光加工。但传统的机械抛光会有倒角边线不齐，影响摄像头的外观装饰效果。而采用整体式的化学抛光或者电化学抛光只能将非晶合金产品整体进行抛光，无法获得哑光面的局部高光倒角，使产品外观效果无法达到设计的要求。
发明内容
[0005] 为了解决所述
现有技术的不足，本发明提供了一种对非晶合金产品
指定的局部区域进行抛光，从而获得局部高光效果的方法，该方法适用于多种非晶合金，该方法简单易行、适用性广，在实际生产过程中可根据需要对任何形状的局部区域进行抛光。
[0006] 本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：本发明中提供的非晶合金局部抛光工艺，包括如下步骤：
S01，油墨遮蔽：将非晶合金产品表面清洁后利用
喷涂或者丝印在其表面
覆盖一层油墨，待油墨完全
固化后进行下一步骤；所述油墨层具有在温度大于90℃、pH为5-10之间的高温溶液中浸泡5-20min稳定不脱落的特性；
S02，
机械加工：按照加工要求将经S01处理后的非晶合金产品表面进行机械加工，去除待抛光表面的遮蔽油墨；
S03，电化学抛光：将待处理的非晶合金产品作为
阳极，以不锈钢或者
石墨作为阴极在电化学抛光液中进行电化学抛光；所述电化学抛光利用正向直流脉冲电源，频率为1000-
20000Hz，抛光电压为280-440V，抛光温度为85-100℃；在电化学抛光开始之前即开启电源使抛光液带电，然后再将待处理非晶合金产品置于电化学抛光液中进行抛光。
[0007] 本发明中采用的是利用油墨对待加工的非晶合金产品面进行全面遮蔽，然后利用机械加工去除需要进行抛光表面处的遮蔽油墨，最后进行电化学抛光。由于后续要进行电化学抛光，故本发明中所选择的油墨需耐电化学抛光液的
腐蚀，尤其是在抛光过程中会形成高温溶液环境，故本发明中的油墨层需具有在温度大于90℃、pH为5-10之间的高温溶液中浸泡5-20min稳定不脱落的特性。
[0008] 进一步地，S01中，所述油墨为酚
醛树脂、
醇酸树脂、丙烯酸树脂、
环氧树脂、乙烯树脂、聚酯树脂、聚
氨酯树脂、聚四氟乙烯树脂中的一种。
[0009] 进一步地，S02中，所述机械加工为数控机床加工。所述数控机床包括数控
铣床、数控磨床、数控
车床等能够加工复杂异形面的加工机械。
[0010] 进一步地，S03中，所述电化学抛光液组分含量为铵盐15-40g/L、钠盐10-30 g/L、含氟盐5-10 g/L、表面活性剂2-5 g/L。优选地，所述铵盐为
氯化铵、钼酸铵、
硫酸铵、
草酸铵、硫酸氢铵、硝酸铵、
碳酸铵、碳酸氢铵、
氟化氢铵、氟化铵、硝酸铵中的一种或者多种，所述钠盐为亚硫酸钠，所述含氟盐为氟化钠、氟
硼酸铵、氟硼酸钠中的一种或者多种。优选地，S03中，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂或者非离子表面活性剂。再进一步优选，所述表面活性剂为季胺类表面活性剂。
[0011] 在上述具体加工步骤中，将产品装到电化学抛光的挂具上，并将挂具与等离子抛光设备的阳极牢固的连接，先启动抛光电源，然后再将产品慢慢浸入抛光溶液中，产品在接近溶液液面时，由于电源高压使产品和电抛溶液之间产生
电弧放电，在产品表面和溶液之间形成一层等离子层，等
离子轰击金属表面达到光亮的目的。但由于
等离子体中离子含有氢氧根离子（OH－）对非晶基体氧化作用，表面形成氧化层，影响等离子抛光的效果，在等离子中的氟离子对锆基非晶氧化层有破坏作用，使表面抛光持续进行，保证非晶产品所露出的基体部分产生高光的效果，而其它被油墨遮蔽的
位置由于不导电，产品基体不会被抛光，保证了产品局部高光且光哑分界线整齐一致的效果。
[0012] 进一步地，S03中，正向直流脉冲电源频率为10000-12000Hz，抛光电压为385-400V。
[0013] 进一步地，S01处理之前对非晶合金产品进行
喷砂处理，S03处理后将非晶合金产品浸于脱漆水中除去油墨层。
[0014] 进一步地，所述非晶合金为锆基非晶合金、
铁基非晶合金、镍基非晶合金、
钛基非晶合金、钴基非晶合金、镁基非晶合金、铝基非晶合金中的一种。
[0015] 本发明具有以下优点：本发明提供了一种对非晶合金产品指定的局部区域进行抛光，从而获得局部高光效果的方法，该方法适用于多种非晶合金，该方法简单易行、适用性广，在实际生产过程中可根据需要对任何形状的局部区域进行抛光。
附图说明
[0016] 图1为智能手机摄像头组件非晶结构件结构示意图；图2为智能手机摄像头组件非晶结构件喷砂处示意图；
图3为智能手机摄像头组件非晶结构件抛光处示意图。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图和
实施例对本发明进行详细的说明。
[0018] 本发明的实施例中提供一种对智能手机摄像头组件非晶结构件的局部高光处理工艺的具体加工步骤。该实施例的具体实施方法如下：工序一：非晶合金
压铸如附图1所示为智能手机摄像头组件非晶结构件的整体结构示意图。
[0019] 本实施例中所使用的为锆基非晶合金，将锆基非晶块状
铸锭放入
真空压铸机的
坩埚内，抽真空至50-150Pa，真空控制50Pa以下，再充入氩气到500Pa，然后用高频电源将锆基非晶铸锭加热到940-1020℃，
温度控制为960-980℃，再将熔炼好的锆基非晶合金倒入料筒，压射成如附图1所示结构件。
[0020] 工序二：机械加工压铸成型的整模产品，使用
激光切割或水切割等方式，将压铸的水口及流道去除；铸件进浇口水厚度小于0.8mm，优选激光切割；铸件进浇水口厚度大于0.8毫米口，优选水切割。
打磨或
铣削等方式一种或多种方式联合去除产品周边的披锋毛刺等；再用通过离心
研磨或震动研磨方式去除产品上细小的毛刺，使产品达到图纸结构和外形要求。
[0021] 工序三：喷砂机械加工完成的产品，放入喷砂机进行表面喷砂处理，喷砂使用砂材为刚玉、
石英砂、圆角钢砂、玻璃珠、氧化锆砂中的一种，产品表面形成砂感的哑光面。
[0022] 喷砂面如附图2中标号1处。本实施例中使用的是205氧化锆砂对附图2所示表面进行喷砂加工，获得细砂面的装饰效果。
[0023] 工序四：油墨遮蔽将喷砂完成的产品，清洁干净表面，使用喷涂或丝印、移印等方式在产品喷砂表面覆盖一层油墨，并通
过热固化或UV固化。在选择油墨时，需要注意油墨要求耐弱酸弱碱及高温溶液，遮蔽油墨的厚度不低于0.10mm。
[0024] 本实施例中选用的是双组份的聚脂类油墨喷涂0.15mm厚度的涂层，固化方式为热固化，油墨层具有在温度大于90℃、pH为5-10之间的高温溶液中浸泡20min稳定不脱落的特性。
[0025] 工序五：数控加工中心加工将油墨遮蔽的产品，使用数控加工中心，按照图纸要求的需要外观高光的位置（如附图
3中摄像头
外圈，成45度角的倒角边），铣削加工，去除表面遮蔽的油墨，露出产品锆基非晶金属基体。采用先遮蔽，再加工露出需要抛光面，最大程度保证了遮蔽位置的精确性。
[0026] 工序六：等离子抛光本实施例中将待处理的非晶合金产品作为阳极，以石墨作为阴极在电化学抛光液中进行电化学抛光。电化学抛光利用正向直流脉冲电源，频率为12000Hz，抛光电压为390V，抛光温度为93℃。在电化学抛光开始之前即开启电源使抛光液带电，然后再将待处理非晶合金产品置于电化学抛光液中进行抛光。
[0027] 详细步骤为：1. 将抛光溶液加热到93℃；
2. 将加工过的产品设于电抛挂具上；
3. 清洗产品，将挂具连接到电源的阳极；
4. 开启抛光电源，电压390V，频率12000Hz，占空比40%；
5. 缓慢的将阳极下降，直到完全浸入抛光溶液中，连续抛光3分钟；再升起来，切断电源；将挂具上下翻转，重新连接到电源阳极上，再开启电源，缓慢的下降，浸入抛光溶液中，再连续抛光3分钟；
6. 阳极升起，切断电源，取出挂具，清洗，将产品从挂具上取下，烘干。
[0028] 上述步骤中，将挂具反转再抛光一次目的在于：消除挂具带电下降浸入抛光溶液时，挂具不同位置产品抛光的时间差，保证产品光泽度一致。
[0029] 在上述具体加工步骤中，将数控加工中心加工完成的产品清洗，去除产品表面油污，将产品装到等离子抛光的挂具上，并将挂具与等离子抛光设备的阳极牢固的连接，先启动抛光电源，然后再将产品慢慢浸入抛光溶液中，产品在接近溶液液面时，由于电源高压使产品和电抛溶液之间产生电弧放电，在产品表面和溶液之间形成一层等离子层，等离子轰击金属表面达到光亮的目的。但由于等离子体中离子含有氢氧根离子（OH－）对锆基非晶基体氧化作用，表面形成氧化层，影响等离子抛光的效果，在等离子中的氟离子对锆基非晶氧化层有破坏作用，使表面抛光持续进行，保证锆基非晶产品所露出的基体部分产生高光的效果，而其它被油墨遮蔽的位置由于不导电，产品基体不会被抛光，保证了产品局部高光且光哑分界线整齐一致的效果。
[0030] 该步骤中采用的电化学抛光液组分含量为氟化氢铵35g/L、亚硫酸钠18g/L、氟化钠6 g/L、季胺类表面活性剂2.5 g/L。本实施例中采用具有一定还原性的亚硫酸钠，可有效促进等离子抛光
进程的发生。
[0031] 工序七：去除遮蔽油墨依据选择的遮蔽油墨的性能选择适合的脱漆水，将等离子抛光完成的产品浸入脱漆水中，直到产品表面的遮蔽油墨完全去除干净。最后再将产品清洗干净。脱漆水可采用强酸、强碱或者对遮蔽油墨有剥蚀性的油性
溶剂，短时间将带有油墨层的非晶合金件浸于脱漆水中对强耐蚀性的非晶合金没有任何影响，同时可以将油墨层与非晶合金基体进行剥离。
[0032] 本实施例中采用将抛光后的非晶合金件浸于90wt%发烟硝酸中，30s-1min后取出，用水冲洗，此时，遮蔽油墨开始起皮，可以将遮蔽油墨层全部撕下，没有任何残留，清洗后烘干，即得到光哑棱线分明的摄像头圈。
[0033] 本发明中的非晶合金局部抛光工艺不仅适用于实施例中的锆基非晶合金，还适用于铁基非晶合金、镍基非晶合金、钛基非晶合金、钴基非晶合金、镁基非晶合金、铝基非晶合金中的一种，只需将工艺中的抛光液组成成分、抛光过程的时间、温度根据每一种非晶合金的特点进行改进即可进行适应性的使用。
[0034] 由上述实施例可以看出，本发明提供了一种对非晶合金产品指定的局部区域进行抛光，从而获得局部高光效果的方法，该方法适用于多种非晶合金，该方法简单易行、适用性广，在实际生产过程中可根据需要对任何形状的局部区域进行抛光。本发明中的方法相比治具遮蔽手工抛光方法，具有成本低，
质量高的特点，特别适合量产。
[0035] 最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行
修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。
