不锈钢产品表面图案加工工艺论文

1常用表面图案加工工艺方法

（1）化学腐蚀

化学腐蚀工艺主要优点为图案颜色丰富，立体感强，但其也存在一系列缺点：加工工艺复杂、加工过程人为要素影响大、废品率较高、对不锈钢产品表面有不利影响、加工过程对环境有污染、加工成本较高以及供货周期长等。

（2）气动打标

气动打标利用钨钢针尖，在压缩气体的作用下做高频振动，从而在零件表面形成凹坑，产生标记。气动打标主要优点有打标针的作用力小，不影响工件的机械性能，刻印深度0.02~1mm，能满足各种深度的要求，操作简便，维护方便，只需定期更换打标头，对环境无污染，打印成本低廉等。气动打标也存在一些缺点：没有颜色，只能是产品基体材质颜色，需要提供压缩空气，耗气量较大，＞3L/s，自带软件编辑功能不强大，需要借助CAD等第三方软件导入，打印Windows字体花费时间较长，工作时气动噪音较大。

（3）丝网印刷

丝网印刷原理是通过刮板的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上，形成与原稿一样的图文。丝网印刷设备简单、操作方便，印刷、制版简单且成本低廉，适应性强。丝网印刷优点为其不受承印物大小和形状的限制，图案色彩丰富，其最大缺点是图案是非永久性。

2矿用不锈钢产品表面图案加工工艺方案

（1）现状分析

目前不锈钢产品采用现有激光打标机激光打标，产品存在打标颜色淡、发黄、打标效果不理想等缺点。采用化学腐蚀方式产品存在成品废品率较高、对不锈钢产品表面有不利影响、成本较高和供货周期长等缺点。采用贴标签和丝网印刷方式产品存在粘贴不牢容易脱落风险。

（2）加工工艺解决方案

针对上述问题，对于平面类矿用不锈钢产品表面图案加工，选用半导体黑色氧化激光打标工艺和电腐蚀打标工艺代替原先采用的普通激光打标工艺和化学腐蚀工艺方式；而对于圆弧面类矿用不锈钢产品表面图案加工，选用电腐蚀打标工艺代替原先采用的贴标签和丝网印刷方式。电腐蚀打标是利用低电压在打标液的作用下使金属表面局部离子化的原理，可在各种金属上打印发黑或发白的任何标识。电腐蚀打标主要特点：打标速度快，效率高，打标成本非常低，打标效果类似丝印和激光打标打黑工艺，可以在发黑表面打出发白图案，标记的高清晰度以及可以曲面打标等。电腐蚀打标主要缺陷是只能打印金属和每种打标图案需制作专用网板。

（3）加工工艺方案对比分析

①打标效果

化学腐蚀工艺与半导体黑色氧化激光打标工艺效果对比图，从图中可以看出半导体黑色氧化激光工艺除颜色不够鲜艳不能为彩色外，其打标效果可以达到化学腐蚀工艺效果。

②打标成本比例

图2为化学腐蚀工艺与半导体黑色氧化激光打标工艺效果对比图，对于产品A，采用化学腐蚀工艺其表面图案加工工艺成本占外壳总成本的13%，而当选用半导体黑色氧化激光打标工艺时该比例可降低到5%，而对于产品B，采用化学腐蚀工艺其表面图案加工工艺成本占外壳总成本的22%，而当选用半导体黑色氧化激光打标工艺时该比例可降低到6%。

③打标加工周期

化学腐蚀工艺与半导体黑色氧化激光打标加工周期对比表，从中可以看出采用化学腐蚀工艺，无论加工零件多少，其加工周期至少需3~4d，而采用半导体黑色氧化激光打标工艺其单件加工时间为3min左右即可。

作者:顾巧明姜振南蒋英杰单位:天地（常州）自动化股份有限公司