基体表面图案制作方法及其制品与流程

本发明涉及一种基体表面图案制作方法及其制品。
背景技术：
：不锈钢由于其具有良好的耐磨性、稳定性、耐冲击性及较高的硬度等特性，被广泛应用于电子装置（如手机）、汽车零部件及建筑装饰件等领域。目前一般采用遮蔽与蚀刻相结合的方法在不锈钢基体表面形成凹凸的立体图纹，以使不锈钢基体获得较好的外观效果。然而，现有的遮蔽方式主要为油墨遮蔽和菲林遮蔽，这两种方法均存在工艺复杂及易于造成环境污染的缺点。技术实现要素：鉴于此，有必要提供一种工艺简单、环保的基体表面图案制作方法。另外，还提供一种经上述基体表面图案制作方法制得的制品。一种基体表面图案制作方法，其包括如下步骤：提供一金属基体；对该金属基体进行激光非晶化处理，于金属基体表面形成一非晶图案层；对该金属基体进行蚀刻处理，于金属基体未形成非晶图案层的表面形成蚀刻区。一种制品，其包括金属基体、形成于金属基体表面的非晶图案层及蚀刻区，所述非晶图案层与蚀刻区形成凹凸结构，该非晶图案层具有非晶态微观结构，所述非晶态为金属基体材质的非晶态。所述形成图案的方法，通过激光非晶化处理代替现有的遮蔽处理，再结合化学蚀刻处理，最终在金属基体表面获得凹凸的立体图案，该方法工艺简单且环保。另外，由于所述非晶图案层为非晶化结构，使该非晶图案层具有优异的耐磨性，如此，可使该制品长期时候后仍具有良好的装饰性外观。附图说明图1是本发明一较佳实施例基体表面图案制作方法的流程图。图2是本发明一较佳实施例制品的前视图。图3是本发明一较佳实施例形成有非晶图案层的金属基体的剖视图。图4是图2所示制品沿III-III线的剖视图。主要元件符号说明制品10金属基体11非晶图案层13蚀刻区15如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式请参阅图1及图2，本发明一较佳实施例的基体表面图案制作方法主要包括如下步骤：S101：提供一金属基体11。该金属基体11的材质为不锈钢、普通碳钢、模具钢或镍铬合金等。对金属基体11表面进行脱脂除油、烘干等常规处理。S102：对该金属基体11进行激光非晶化处理，于金属基体11表面形成一非晶图案层13。具体操作方法如下：提供一激光雕刻机（未图示），将一预计形成于金属基体11表面的模板图案导入该激光雕刻机的雕刻专用操作软件中，该雕刻专用操作软件通过识别所导入的模板图案对金属基体11表面进行激光扫描处理，该激光扫描的轨迹构成预形成于金属基体11的图案。该激光扫描过程中，激光功率为4~5kW，激光功率密度为107~108W‧cm-2，激光扫描速率为50~100mm/s，光斑直径为10~20mm。当激光将金属基体11表面加热至其相变温度与熔点之间时，停止激光扫描，并采用液氮或高压氮气对金属基体11表面进行快速冷却处理，使晶粒来不及成核便已凝固而形成非晶态结构，如此在金属基体11表面形成非晶图案层13（参见图3）。该快速冷却处理还可防止金属基体11在冷却过程中被氧化。该非晶图案层13的厚度可为0.01~0.05mm。由于非晶态结构具有短程有序，长程无序的结构特征，因此该非晶图案层13在宏观上表现出优异的机械性能（如硬度，耐磨性等）及化学稳定性（如耐蚀性）。在该激光非晶化处理过程中，确保激光功率密度为107~108W‧cm-2、金属基体11的冷却速率为107~1010℃/秒，使被扫描的金属基体11表面形成非晶态结构，而非仅仅达到金属表面激光强化的效果。可以理解的，在实际生产过程中，根据金属基体11的熔点，改变激光功率、激光扫描速率及光斑直径等参数，获得所需厚度的非晶图案层13。S103：对该金属基体11进行蚀刻处理，于金属基体11表面形成蚀刻区15。本实施例中，以含80~180g/L三氯化铁和0.5~5.0mol/L盐酸的水溶液为蚀刻液，蚀刻液温度为35~40℃，蚀刻时间为2~4min。蚀刻过程中，该蚀刻液通过喷嘴喷淋至金属基体11的表面，该喷嘴的压力为1~2Pa。该化学蚀刻的深度小于非晶图案层13的厚度。优选地，为了减少蚀刻液停留在金属基体11的表面而发生侧蚀或/和水池效应，可采用倒喷的方式对金属基体11进行蚀刻，如此可提高预计形成于金属基体11表面图案的精度。请参见图4，在该蚀刻过程中，由于非晶图案层13具有优异的耐蚀性而无法被蚀刻液腐蚀。金属基体11未被非晶化的区域被蚀刻液蚀刻而形成蚀刻区15。该蚀刻区15的粗糙度Ra为0.3~0.4µm，该蚀刻区15的粗糙度Rz为0.4~0.6µm。S104：采用清水对金属基体11进行冲洗，以去除金属基体11表面的残留的蚀刻液。所述形成图案的方法，通过激光非晶化处理代替现有的遮蔽处理，再结合化学蚀刻处理，最终在金属基体11表面获得凹凸的立体图案，该方法工艺简单且环保。由上述基体表面图案制作方法制得的制品10，其包括一金属基体11、形成于金属基体11上的非晶图案层13及蚀刻区15。所述非晶图案层13与蚀刻区15形成凹凸结构。所述制品10可为电子装置外壳，也可以为钟表外壳、金属卫浴件及建筑用件。该金属基体11的材质为不锈钢、普通碳钢、模具钢或镍铬合金等。该非晶图案层13形成为预设的装饰性图案、文字或商标。该非晶图案层13通过激光非晶化处理的方式获得。该非晶图案层13具有非晶态微观结构，所述非晶态为金属基体11材质的非晶态。该非晶图案层13的厚度可为0.01~0.05mm。该蚀刻区15通过蚀刻的方式形成。该蚀刻区15的粗糙度Ra为0.3~0.4µm，该蚀刻区15的粗糙度Rz为0.4~0.6µm。由于所述非晶图案层13为非晶化结构，使该非晶图案层13具有优异的耐磨性，如此，可使该制品10长期使用后仍具有良好的装饰性外观。当前第1页1 2 3