一种螺钉表面处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及螺钉加工技术领域，更具体地说它涉及一种螺钉表面处理工艺；本发明专利技术通过对螺钉的表面进行喷砂处理使螺钉的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，有效地改善了螺钉表面的机械性能，有利于后续对螺钉表面的喷涂工作，提高了涂层与螺钉表面的附着力，也有效地减小了涂层脱落的现象；螯合剂的使用能与螺钉内产生的金属离子发生螯合反应，生成体积较大的螯合物，以减小螺钉与外部空气之间的接触面积，减缓螺钉被氧化的现象，从而有效地延长了螺钉的使用寿命；其再配合氧化剂的使用能对螺钉表面的金属层进行氧化，使其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而有效延缓了螺钉内部被进一步氧化的速率，延长了螺钉的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种螺钉表面处理工艺
本专利技术涉及螺钉加工
，更具体地说它涉及一种螺钉表面处理工艺。
技术介绍
螺钉指螺丝，是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固器物机件的工具。公制螺纹是以MM(毫米)为单位，它的牙尖角为60度。美制螺纹和英制螺纹都是以英寸为单位的。美制螺纹的牙尖角也是60度，而英制螺纹的牙尖角为55度。由于计量单位的不同，导致了各种螺纹的表示方法也不尽相同。例如像M16-2X60表示的就是公制的螺纹。他的具体意思是表示该螺丝的公称直径为16MM，牙距为2MM，长度为60MM。另外要表示美制螺丝的话一般会在表示英制螺丝的后面加上UNC以及UNF，以此来区别是美制粗牙或是美制细牙。在螺钉的众多生产工序中，对其表面处理是不可缺少的一个环节。现有的螺钉表面处理工艺虽然能对螺钉表面起到一定的保护作用，但是其表面的涂层与螺钉之间的附着力相对较小，容易发生涂层脱落的现象。再者，螺钉本身的耐腐蚀性能相对较弱，严重影响了螺钉的使用寿命。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种螺钉表面处理工艺，其优点在于：本专利技术处理后的螺钉表面涂层的附着力相对较大，能有效地减小了涂层脱落的现象；另外，螺钉具有更好的耐腐蚀性能，使用寿命也更长；表明本专利技术处理后的螺钉质量更好，更适宜推广。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种螺钉表面处理工艺，包括以下步骤：S1、将需要处理的螺钉的表面金属碎屑擦除干净，然后将之浸没在含有脱脂剂的混合溶液中，并对其进行超声波清洗35～50min；其中，含有脱脂剂的混合溶液的温度设置为60～80℃；S2、将螺钉从混合溶液中捞出，并将之置于恒温干燥箱内进行干燥处理；待干燥完毕后，将螺钉取出并在自然条件下冷却至室温，然后再对螺钉表面进行抛光处理；S3、将经过S2处理后的螺钉置于盛放有抗氧化溶液的容器中，然后将容器转至真空加热炉中，并将真空加热炉内的温度升至70～85℃，加热时间设置为40～60min；待加热完毕后再将螺钉取出，并将其在自然条件下冷却至室温；保存，备用；S4、将经步骤S3处理后的螺钉浸没于混合组分中，并将混合组分的温度升至60～70℃，且在浸泡过程中同时对混合组分施以超声振荡处理；其中，振荡时间设置为30～40min，振荡频率设置为30～40kHz；S5、将螺钉取出并烘干后，再将之浸泡在氧化剂溶液中，并在常温下浸泡25～40min，待浸泡完毕后，用去离子水将其表面的氧化剂溶液洗涤干净，然后将之置于在恒温干燥箱内进行干燥处理，直至螺钉表面的水分完全蒸发；S6、将S5中处理好的螺钉放入离子束辅助磁控溅射镀膜设备的真空室的螺钉台架上；螺钉装入真空室后抽真空；并将螺钉加热至300～350℃；然后向真空室中通入保护气，当真空室气压达到2～4Pa时，开偏压至-600～-800V对真空室的螺钉表面进行轰击清洗，清洗时间为25～30min；S7、将保护气关闭，同时将真空室气压调至0.3～0.5Pa，调整螺钉偏压到-200～-300V，加热温度调整至100～150℃，并保证温度恒定；然后开启电弧Cr靶，保持电弧电流70～90A，在螺钉表面制备Cr底层，保持8～10min；S8、待上述底层制备完成后，关闭电弧Cr靶，打开1个离子源电源和1对磁控溅射Cr靶，在Cr底层上制备掺Cr的DLC涂层；待DLC涂层制备完成后，真空室降温至100℃以下，取出螺钉即可。通过采用上述技术方案：本专利技术通过TAL-18型热脱脂剂及氢氧化钠之间的配合使用，能有效地除去螺钉表面存在的油脂或污垢，便于后续对螺钉表面的处理工作。通过对螺钉的表面进行喷砂处理使螺钉的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，有利于后续对螺钉表面的喷涂工作，提高了涂层与螺钉表面的附着力，也有效地减小了涂层脱落的现象。再者，真空加热炉和抗氧化溶液的配合使用，不仅能有效地将螺钉内部残留的空气赶出，而且其配合抗氧化溶液的使用使得在对螺钉进行加热处理时，能有效地抑制螺钉表面因被氧化剂氧化而使得其表面生成一种影响其表面色泽的金属氧化物，保证了螺钉的金属光泽。而螯合剂的使用能与螺钉内产生的金属离子发生螯合反应，生成体积较大的螯合物，以减小螺钉与外部空气之间的接触面积，减缓螺钉被氧化的现象，从而有效地延长了螺钉的使用寿命。其再配合氧化剂的使用能对螺钉表面的金属层进行氧化，使其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而有效延缓了螺钉内部被进一步氧化的速率，延长了螺钉的使用寿命。本专利技术进一步设置为：所述S1中的混合溶液中的溶质为质量分数为4～7wt％TAL-18型热脱脂剂及2～6wt％氢氧化钠。通过采用上述技术方案：混合溶液中的TAL-18型热脱脂剂及氢氧化钠之间的配合使用，能有效地除去螺钉表面存在的油脂或污垢，以实现对螺钉表面进行清理。也便于后续对螺钉表面的处理工作。本专利技术进一步设置为：所述步骤S2中恒温干燥箱内的干燥温度设置为70～85℃，且干燥时间设置为30～40min。通过采用上述技术方案：在此温度下对螺钉表面进行干燥，能有效将其表面的残存的水分以水蒸气的形式蒸发除去，利于后续对螺钉表面的处理工作。本专利技术进一步设置为：所述步骤S2中抛光处理的方式选择喷砂—电解抛光或喷砂—化学抛光中的任意一种。通过采用上述技术方案：通过对螺钉的表面进行喷砂处理使螺钉的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，有效地改善了螺钉表面的机械性能，也提高了螺钉的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，有利于后续对螺钉表面的喷涂工作，提高了涂层与螺钉表面的附着力，也有效地减小了涂层脱落的现象。本专利技术进一步设置为：所述步骤S3中抗氧化溶液的制备方法为：分别向去离子水中加入质量为其0.15-0.30％的巴斯夫抗氧剂IRGANOXB900及1.5-2.5％的表面活性剂，然后超声混合后即得抗氧化溶液成品；其中，表面活性剂选用烷基酚聚氧乙烯醚或六甲基硅氧烷。通过采用上述技术方案：真空加热炉和抗氧化溶液的配合使用，不仅能有效地将螺钉内部残留的空气赶出，而且其配合抗氧化溶液的使用使得在对螺钉进行加热处理时，能有效地抑制螺钉表面因被氧化剂氧化而使得其表面生成一种影响其表面色泽的金属氧化物，保证了螺钉的金属光泽。本专利技术进一步设置为：所述步骤S4中混合组分由浓度为60～75％的乙醇溶液及质量为其2～3％的螯合剂混合制备而成；且所述螯合剂选用8-羟基喹啉或N-油酰肌氨酸。通过采用上述技术方案：由于乙醇本身存在氢键具有较强的潮解性，其能很快从螺钉内部吸收水分，以减少螺钉内残存的水分的含量，而螯合剂与乙醇溶液的配合使用能与螺钉内产生的金属离子发生螯合反应，生成体积较大的螯合物，以减小螺钉与外部空气之间的接触面积，减缓螺钉被氧化的现象，从而有效地延长了螺钉的使用寿命。本专利技术进一步设置为：所述步骤S5中氧化剂溶液选用浓度为25wt％的硝酸或浓度为50g/L的高锰酸钾溶液。通过采用上述技术方案：氧化剂的使用能对螺钉表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺钉表面处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将需要处理的螺钉的表面金属碎屑擦除干净，然后将之浸没在含有脱脂剂的混合溶液中，并对其进行超声波清洗35~50min；其中，含有脱脂剂的混合溶液的温度设置为60~80℃；/nS2、将螺钉从混合溶液中捞出，并将之置于恒温干燥箱内进行干燥处理；待干燥完毕后，将螺钉取出并在自然条件下冷却至室温，然后再对螺钉表面进行抛光处理；/nS3、将经过S2处理后的螺钉置于盛放有抗氧化溶液的容器中，然后将容器转至真空加热炉中，并将真空加热炉内的温度升至70~85℃，加热时间设置为40~60min；待加热完毕后再将螺钉取出，并将其在自然条件下冷却至室温；保存，备用；/nS4、将经步骤S3处理后的螺钉浸没于混合组分中，并将混合组分的温度升至60~70℃，且在浸泡过程中同时对混合组分施以超声振荡处理；其中，振荡时间设置为30~40min，振荡频率设置为30~40kHz；/nS5、将螺钉取出并烘干后，再将之浸泡在氧化剂溶液中，并在常温下浸泡25~40min，待浸泡完毕后，用去离子水将其表面的氧化剂溶液洗涤干净，然后将之置于在恒温干燥箱内进行干燥处理，直至螺钉表面的水分完全蒸发；/nS6、将S5中处理好的螺钉放入离子束辅助磁控溅射镀膜设备的真空室的工件台架上；螺钉装入真空室后抽真空；并将螺钉加热至300~350℃；然后向真空室中通入保护气，当真空室气压达到2~4Pa时，开偏压至-600~-800V对真空室的螺钉表面进行轰击清洗，清洗时间为25~30min；/nS7、将保护气关闭，同时将真空室气压调至0.3~0.5Pa，调整螺钉偏压到-200~-300V，加热温度调整至100~150℃，并保证温度恒定；然后开启电弧Cr靶，保持电弧电流70~90A，在螺钉表面制备Cr底层，保持8~10min；/nS8、待上述底层制备完成后，关闭电弧Cr靶，打开1个离子源电源和1对磁控溅射Cr靶，在Cr底层上制备掺Cr的DLC涂层；待DLC涂层制备完成后，真空室降温至100℃以下，取出螺钉即可。/n...

【技术特征摘要】
1.一种螺钉表面处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将需要处理的螺钉的表面金属碎屑擦除干净，然后将之浸没在含有脱脂剂的混合溶液中，并对其进行超声波清洗35~50min；其中，含有脱脂剂的混合溶液的温度设置为60~80℃；
S2、将螺钉从混合溶液中捞出，并将之置于恒温干燥箱内进行干燥处理；待干燥完毕后，将螺钉取出并在自然条件下冷却至室温，然后再对螺钉表面进行抛光处理；
S3、将经过S2处理后的螺钉置于盛放有抗氧化溶液的容器中，然后将容器转至真空加热炉中，并将真空加热炉内的温度升至70~85℃，加热时间设置为40~60min；待加热完毕后再将螺钉取出，并将其在自然条件下冷却至室温；保存，备用；
S4、将经步骤S3处理后的螺钉浸没于混合组分中，并将混合组分的温度升至60~70℃，且在浸泡过程中同时对混合组分施以超声振荡处理；其中，振荡时间设置为30~40min，振荡频率设置为30~40kHz；
S5、将螺钉取出并烘干后，再将之浸泡在氧化剂溶液中，并在常温下浸泡25~40min，待浸泡完毕后，用去离子水将其表面的氧化剂溶液洗涤干净，然后将之置于在恒温干燥箱内进行干燥处理，直至螺钉表面的水分完全蒸发；
S6、将S5中处理好的螺钉放入离子束辅助磁控溅射镀膜设备的真空室的工件台架上；螺钉装入真空室后抽真空；并将螺钉加热至300~350℃；然后向真空室中通入保护气，当真空室气压达到2~4Pa时，开偏压至-600~-800V对真空室的螺钉表面进行轰击清洗，清洗时间为25~30min；
S7、将保护气关闭，同时将真空室气压调至0.3~0.5Pa，调整螺钉偏压到-200~-300V，加热温度调整至100~150℃，并保证温度恒定；然后开启电弧Cr靶，保持电弧电流70~90A，在螺钉表面制备Cr底层，保持8~10min...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春兴，
申请(专利权)人：厦门兴耀峰五金制品有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35