金属表面处理水溶液之组成及利用金属表面处理水溶液去除硬化高碳工具钢冲切件断面之氧化皮膜及毛边并达成圆角化之方法

摘要

本发明为一金属表面处理水溶液之组成及利用金属表面处理水溶液去除硬化高碳工具钢冲切件断面之氧化皮膜及毛边并达成圆角化之方法，其适用于淬火调质高碳工具钢之冲切与切削零件之氧化皮膜及毛边去除并可断面圆角化制程。冲切及切削之高碳工具钢在空气炉中完成淬火及回火处理后，其表面具一数十微米厚之黑色氧化层，因其与钢材具很高硬度所以利用机械研磨方式去除氧化皮膜，毛边及断面圆角化需时甚久，且在精密构件形状与尺寸精度维持不易。故本发明乃提供一微量化学药剂配方，利用化学浸蚀方式，在水溶液中添加化学药剂及氧化剂，将其毛边及氧化皮膜构件及化学药剂一同置于槽中搅拌扰动，能在短时间内(数分钟内)完成去除氧化皮膜及毛边并可达成断面圆角化，使用之化学药剂量少(5~50g/liter)，极具适用于大量生产及需经济规模之产品，且易符合工安废水排放标准。此制程可适用于如纺织五金零件、精密微小冲切件之加工。

主权项

1.一种金属表面处理水溶液之组成物,其系于水溶液中添加0.1至5克/升之硫酸根离子,5至50克/升之氟化合物,5至50克/升之添加剂,该添加剂系选自尿素、硫尿及前述氨类之水溶性盐,与30至300克/升之过氧化氢。2.如申请专利范围第1项所述之金属表面处理水溶液之组成物,其中,该硫酸根离子系选自硫酸及硫酸之水溶性金属盐。3.如申请专利范围第1项所述之金属表面处理水溶液之组成物,其中,该氟化合物系选自氟化氢铵、氟化氢钠、氟化氢钾、氟化铵、氢氟酸,及前述酸类之水溶性盐。4.如申请专利范围第1项所述之金属表面处理水溶液之组成物,其中,该金属表面处理水溶液之最佳组成,系于水溶液中添加1克/升之硫酸根离子,10克/升之氟化合物,10克/升之添加剂,与50克/升之过氧化氢。5.如申请专利范围第1项所述之金属表面处理水溶液之组成物,其中,该金属表面处理水溶液之最佳组成,系于水溶液中添加1.5克/升之硫酸根离子,20克/升之氟化合物,20克/升之添加剂,与70克/升之过氧化氢。6.如申请专利范围第1项所述之金属表面处理水溶液之组成物,其中,该金属表面处理水溶液之最佳组成,系于水溶液中添加1克/升之硫酸根离子,15克/升之氟化合物,10克/升之添加剂,与65克/升之过氧化氢。7.如申请专利范围第1项所述之金属表面处理水溶液之组成物,其中,该金属表面处理水溶液之最佳组成,系于水溶液中添加1.5克/升之硫酸根离子,25克/升之氟化合物,20克/升之添加剂,与75克/升之过氧化氢。8.如申请专利范围第1项所述之金属表面处理水溶液之组成物,其中,该氟化合物得以于水溶液中产生氟化氢。9.如申请专利范围第8项所述之金属表面处理水溶液之组成物,其中,该氟化氢生成性化合物系选自氟化氢铵、氟化氢钠、氟化氢钾、氢氟酸及氟化铵。10.一种利用金属表面处理水溶液去除硬化高碳工具钢冲切件断面之氧化皮膜及毛边并达成圆角化之方法,其步骤包括:脱脂:将硬化高碳工具钢加工物件表面存留之油脂及污垢去除,使表面洁净;水洗:将加工物件表面存留之前处理剂去除,使表面洁净;化学浸蚀:将表面洁净化之加工物件及金属表面处理水溶液置于一化学浸蚀槽中,使加工物件得以与金属表面处理水溶液接触;中和及防锈:将加工物件表面存留之前处理剂中和,避免快速氧化;烘乾:将加工物件表面残存之水份去除,使表面快速乾燥。11.如申请专利范围第10项所述之利用金属表面处理水溶液去除硬化高碳工具钢冲切件断面之氧化皮膜及毛边并达成圆角化之方法,其中,该加工物件与金属表面处理水溶液之接触时间系3分钟至15分钟。12.如申请专利范围第10项所述之利用金属表面处理水溶液去除硬化高碳工具钢冲切件断面之氧化皮膜及毛边并达成圆角化之方法,其中,该加工物件的表面处理温度为1℃至50℃。13.如申请专利范围第10项所述之利用金属表面处理水溶液去除硬化高碳工具钢冲切件断面之氧化皮膜及毛边并达成圆角化之方法,其中,该加工物件得以直接浸泡于金属表面处理水溶液中进行。14.如申请专利范围第10项所述之利用金属表面处理水溶液去除硬化高碳工具钢冲切件断面之氧化皮膜及毛边并达成圆角化之方法,其中,该加工物件之表面得以直接以金属表面处理水溶液作至少一次之加工物件表面喷洒。15.如申请专利范围第10项之利用金属表面处理水溶液去除硬化高碳工具钢冲切件断面之氧化皮膜及毛边并达成圆角化之方法,该化学浸蚀槽得以选用聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)之耐蚀塑胶材质。图式简单说明:第一图:系本发明之浸蚀处理之流程示意图。附图一A:系薄圆环冲切热处理件外观示意图。附图一B:系冲切断面组装于一旋转轴上之示意图。附图二A:系化学浸蚀前之工件表面示意图。附图二B:系化学浸蚀后之工件表面示意图。附图三A:系冲切断面具毛边之示意图。附图三B:系化学浸蚀后之断面示意图。附图四A:系冲切断面未去毛边示意图。附图四B:系去毛边及圆角化之示意图。附图五:系微细板件毛边去除及断面圆角化之示意图。