一种铝合金车轮镭雕加工工艺的制作方法

本发明属于车轮加工，更具体地说，是涉及一种铝合金车轮镭雕加工工艺。

背景技术：

1、镭雕也叫激光雕刻或者激光打标，是一种用光学原理进行表面处理的工艺。镭雕还是一种表面处理工艺，和网印移印相似，都是在产品上印字或图案。在车轮加工完成后，采用镭雕工艺雕刻出复杂图案，以丰富铝合金车轮的外观或形成产品标识。

2、在现有技术中，通常在铝合金车轮喷涂完色漆后，利用光纤激光在色漆表面镭雕出所需图案或标识以形成镭雕区，最后喷涂透明漆覆盖在镭雕区的外表面。采用这种方式镭雕出的图案或标识，是通过色漆的化学物理变化出痕迹或者是通过光能烧掉部分色漆，而"刻"出痕迹,显示的镭雕区图案或标识会因为色漆自身深度、色漆被烧掉的深度以及色漆和底漆的色差而导致镭雕区的图案或颜色的清晰度存在较大差别，在透明漆层的较厚时，镭雕区的图案或标识的清晰度则会更差，尤其是在侧向观测时，基本难以辨识镭雕区的图案或标识。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种铝合金车轮镭雕加工工艺，旨在解决镭雕区的图案或标识清晰度较差，难以辨识的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种铝合金车轮镭雕加工工艺，包括以下步骤：

3、s1：铝合金车轮表面抛光处理，对铝合金车轮进行光纤激光镭雕，以在铝合金车轮的表面形成所需镭雕区的整体轮廓，在所需镭雕区表面喷涂酸液，在酸液覆盖状态下对所需镭雕区通电，以在铝合金车轮的所需镭雕区表面形成具备氧化膜的镭雕基底层；

4、s2：对铝合金车轮表面喷涂底漆并固化处理，经打磨吹扫后对铝合金车轮整体预热，喷涂色漆层并固化处理，对镭雕基底层的外侧边缘区进行光纤激光镭雕，镭雕深度直至镭雕基底层并在镭雕基底层的外侧边缘区形成外侧镭雕区；

5、s3：对铝合金车轮喷涂一层透明漆并固化处理以形成第一透明层，以外侧镭雕区的内侧边缘线为基准，对镭雕基底层的中部区域进行二氧化碳激光镭雕，镭雕深度直至色漆层并在镭雕基底层的中部区域形成中部镭雕区；

6、s4：对铝合金车轮再喷涂一层亮粉并固化处理以形成第二透明层，以中部镭雕区的内侧边缘线为基准，对镭雕基底层的内侧区域进行二氧化碳镭雕，镭雕深度直至第一透明层并在镭雕基底层的内侧区域形成内侧镭雕区，将铝合金车轮置于真空室，利用等离子枪向内侧镭雕区喷射荧光材料，荧光材料以离子态溅射并沉积于内侧镭雕区；

7、s5：对铝合金车轮整体喷涂一层亮粉并固化处理以形成第三透明层，第三透明层整体覆盖铝合金车轮并与铝合金车轮的表面车轮随形。

8、在一种可能的实现方式中，在步骤s1中，通过光纤激光在铝合金车轮的表面形成所需镭雕区的整体轮廓时，所需镭雕区的镭雕深度自外侧向内侧递减，所需镭雕区的外侧镭雕深度为h1，所需镭雕区的内侧镭雕深度为h2，其中，h1为2～3mm，h2=(0.8～0.9)*h1。

9、在一种可能的实现方式中，在步骤s2中，随形打磨位于镭雕基底层区域的底漆，以在镭雕基底层区域形成自外侧向内侧高度递减的底漆层，随形喷涂位于镭雕基底层区域的色漆层，以在镭雕基底层区域形成自外侧向内侧递减的色漆层，外侧镭雕区随镭雕基底层的形状进行镭雕；

10、在步骤s3中，随形喷涂位于镭雕基底层区域的第一透明层，以在镭雕基底层区域形成自外侧向内侧高度递减的第一透明层，中部镭雕区随色漆层的形状进行镭雕；

11、在步骤s4中，水平喷涂镭雕基底层区域的第二透明层，以在铝合金车轮表型形成整体随形的第二透明层，位于镭雕基底层区域内侧的第二透明层的厚度不小于第一透明层的厚度，内侧镭雕区随第一透明层的形状进行镭雕；

12、在步骤s5中，第三透明层的厚度小于内侧镭雕区的深度。

13、在一种可能的实现方式中，在步骤s1中，喷涂酸液之前，以1:1混合的乙醇和去离子水为清洗液，清洗所需镭雕区及周围区域；喷涂酸液后，所需镭雕区位于酸液覆盖区的中部，且酸液覆盖区的任意边缘距所需镭雕区的对应边缘的距离不小于10mm。

14、在一种可能的实现方式中，在步骤s3和步骤s4中，二氧化碳激光镭雕的激光波长为10.6μm，放电管内采用比例为1：0.7：3的二氧化碳、氮气和氙气的混合气体。

15、在一种可能的实现方式中，外侧镭雕区的宽度为b1，中部镭雕区的宽度为b2，内侧镭雕区的宽度为b3，其中，b1＞b2＞b3。

16、在一种可能的实现方式中，在步骤s4中，荧光材料的粒径为1～3μm，荧光材料由氧化钇、铝酸盐以及氯酸钡镁任意比例混合而成。

17、在一种可能的实现方式中，在光纤激光镭雕和二氧化碳镭雕之后，均进行前处理酸洗，酸洗点数为1.8～2.1，酸洗时间为60～80秒。

18、在一种可能的实现方式中，在步骤s5之后，在铝合金车轮的中轴线上放置视频采集设备，视频采集设备与铝合金车轮表面的距离为l，视频采集设备拍摄铝合金车轮表面的图像信息，将图像信息反馈至计算机，获取该图像信息中外侧镭雕区的像素点亮度值e1、中部镭雕区的像素点亮度值e2以及内侧镭雕区的像素点亮度值e3，选取e1、e2和e3中的最大值emax与标准亮度值e标进行比较：

19、若emax≥e标，则沿视频采集设备所在的纵向平面的高度方向、水平方向以及倾斜方向任意移动视频采集设备，分别获取emax值，若所有的emax≥e标，则铝合金车轮镭雕满足要求；若至少两个emax＜e标，则铝合金车轮镭雕不满足要求。

20、本发明提供的一种铝合金车轮镭雕加工工艺的有益效果在于：与现有技术相比，对铝合金车轮表面进行光纤激光镭雕，通过对酸液通电进而形成具备氧化膜的镭雕基底层；经喷底漆和色漆后，再次进行光纤激光镭雕，在镭雕基底层的外侧边缘区形成显示氧化膜色泽的外侧镭雕区；经喷涂一层透明漆后，进行二氧化碳激光镭雕，在镭雕基底层的中部区域形成显示色漆层色泽的中部镭雕区；经再次喷涂一层透明漆后，再次进行二氧化碳激光镭雕，在镭雕基底层的内侧区域形成裸露第一透明层的内侧镭雕区，在该内侧镭雕区溅射并沉积荧光材料，形成显示显示荧光色泽的内侧镭雕区，最终再进行一次亮粉的喷涂，形成与铝合金车轮的表面车轮随形的第三透明层，从而将外侧镭雕区、中部镭雕区以及内侧镭雕区完全覆盖。本发明提供的一种铝合金车轮镭雕加工工艺，在所需镭雕区形成外侧镭雕区、中部镭雕区以及内侧镭雕区，外侧镭雕区具备氧化膜色泽、中部镭雕区具备色漆层色泽，内侧镭雕区具备荧光色泽，三个镭雕区形成水平方向分区，深度方向分层，而且每个镭雕区显示的色泽均不同，从而形成多层次多色彩的显示特性，在不同角度下均能清晰的辨识镭雕区的图案或标识。

技术特征：

1.一种铝合金车轮镭雕加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种铝合金车轮镭雕加工工艺，其特征在于，在步骤s1中，通过光纤激光在铝合金车轮的表面形成所需镭雕区的整体轮廓时，所需镭雕区的镭雕深度自外侧向内侧递减，所需镭雕区的外侧镭雕深度为h1，所需镭雕区的内侧镭雕深度为h2，其中，h1为2～3mm，h2=(0.8～0.9)*h1。

3.如权利要求2所述的一种铝合金车轮镭雕加工工艺，其特征在于，在步骤s2中，随形打磨位于镭雕基底层区域的底漆，以在镭雕基底层区域形成自外侧向内侧高度递减的底漆层，随形喷涂位于镭雕基底层区域的色漆层，以在镭雕基底层区域形成自外侧向内侧递减的色漆层，外侧镭雕区随镭雕基底层的形状进行镭雕；

4.如权利要求1所述的一种铝合金车轮镭雕加工工艺，其特征在于，在步骤s1中，喷涂酸液之前，以1:1混合的乙醇和去离子水为清洗液，清洗所需镭雕区及周围区域；喷涂酸液后，所需镭雕区位于酸液覆盖区的中部，且酸液覆盖区的任意边缘距所需镭雕区的对应边缘的距离不小于10mm。

5.如权利要求1所述的一种铝合金车轮镭雕加工工艺，其特征在于，在步骤s3和步骤s4中，二氧化碳激光镭雕的激光波长为10.6μm，放电管内采用比例为1：0.7：3的二氧化碳、氮气和氙气的混合气体。

6.如权利要求1所述的一种铝合金车轮镭雕加工工艺，其特征在于，外侧镭雕区的宽度为b1，中部镭雕区的宽度为b2，内侧镭雕区的宽度为b3，其中，b1＞b2＞b3。

7.如权利要求1所述的一种铝合金车轮镭雕加工工艺，其特征在于，在步骤s4中，荧光材料的粒径为1～3μm，荧光材料由氧化钇、铝酸盐以及氯酸钡镁任意比例混合而成。

8.如权利要求1所述的一种铝合金车轮镭雕加工工艺，其特征在于，在光纤激光镭雕和二氧化碳镭雕之后，均进行前处理酸洗，酸洗点数为1.8～2.1，酸洗时间为60～80秒。

9.如权利要求1-8任意一项所述的一种铝合金车轮镭雕加工工艺，其特征在于，在步骤s5之后，在铝合金车轮的中轴线上放置视频采集设备，视频采集设备与铝合金车轮表面的距离为l，视频采集设备拍摄铝合金车轮表面的图像信息，将图像信息反馈至计算机，获取该图像信息中外侧镭雕区的像素点亮度值e1、中部镭雕区的像素点亮度值e2以及内侧镭雕区的像素点亮度值e3，选取e1、e2和e3中的最大值emax与标准亮度值e标进行比较：

技术总结
本发明提供了一种铝合金车轮镭雕加工工艺，属于车轮加工技术领域，对铝合金车轮表面进行光纤激光镭雕，通过对酸液通电进而形成具备氧化膜的镭雕基底层；进行光纤激光镭雕，在镭雕基底层的外侧边缘区形成外侧镭雕区；进行二氧化碳激光镭雕，在镭雕基底层的中部区域形成中部镭雕区；再次进行二氧化碳激光镭雕，在镭雕基底层的内侧区域内侧镭雕区，在该内侧镭雕区溅射并沉积荧光材料，形成内侧镭雕区，进行一次亮粉的喷涂，形成与铝合金车轮的表面车轮随形的第三透明层。本发明提供的一种铝合金车轮镭雕加工工艺，形成多层次多色彩的显示特性，在不同角度下均能清晰的辨识镭雕区的图案或标识。

技术研发人员：曹伟泽,刘柯,刘海峰,杨海涛,郭博程,张腾,信海源
受保护的技术使用者：保定市立中车轮制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17