一种金属粉末热喷镀工艺的制作方法

本发明涉及喷镀领域，具体地，本发明涉及一种金属粉末热喷镀工艺。

背景技术

金属喷镀即是用压缩空气或惰性气体将熔融的耐蚀金属喷射到金属表面形成镀层的过程。金属喷镀时，镀面材料在专门的喷汇或喷枪中熔化和雾化，并喷射到基体材料上，这种方法有时也称为金属喷涂。一般使用氧-乙炔焰，但有时也使用其他气体。主要有两种方法，其中一种方法是当镀面金属丝通过焰心自动给送时，金属丝熔化并同时被压缩空气流雾化和喷射到基体材料上；几乎任何一种能够制成金属丝的金属都能用这种方法喷镀。另一种方法是利用粉末状材料输送至喷枪内部通过火焰喷射出来；这种方法的优点是不仅能喷镀金属，而且也能喷镀金属陶瓷复合材料、氧化物和硬质合金。

粉末火焰喷涂是通过粉末火焰喷枪来实现的，喷枪通过气阀引入燃料气（主要采用乙炔）和氧气，经混合后，从喷嘴环形孔或梅花孔喷出，产生燃烧火焰。喷枪上设有粉末进粉管，利用送粉气流产生的负压，抽吸粉斗中的粉末，使粉末随气流从喷嘴中心喷出进入火焰，被加热熔化或软化，焰流推动熔粒以一定速度喷射到工件上。这种方法加热粉末需要使用可燃气体与氧气，有一定的安全隐患，且粉末跟焰流接触时间短，熔融效果较差，镀层容易不均匀。

技术实现要素：

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种金属粉末热喷镀工艺。采用本发明的金属粉末热喷镀工艺，能将喷镀过程中的安全隐患降低，并且产生均匀的镀层，应用范围广，适用于各种材质表面喷镀。

技术方案如下：

一种金属粉末热喷镀工艺，包含以下步骤：

（1）在工件上贴保护膜或将工件固定在遮蔽治具上，所述保护膜或遮蔽治具将工件上不经喷镀处理的区域覆盖，露出需要喷镀的图形区域；

（2）使用吸入式喷枪将金属粉末熔融后通过喷枪喷嘴喷射到工件上需要喷镀的图形区域，所述吸入式喷枪内设有压缩空气输送通道与金属粉末进料通道，喷枪内腔壁上设置熔融金属用的加热部件；

（3）除去保护膜或遮蔽治具。

本发明采用上述工艺可以在待加工工件表面上任何部位喷镀所需的金属涂层，在图形区域进行喷镀并除去保护膜或遮蔽治具后，即得到喷镀后的工件。本发明采用在喷枪内腔壁上设置熔融金属用的加热部件，使金属粉末或混合金属粉末熔融后立即经过喷嘴喷出，不需要使用危险性可燃气体，操作更安全，且金属粉末经过熔融后再使用压缩空气喷出，会使金属粉末各成分充分熔合在一起，使镀层更均匀，比之先将金属粉末在喷枪外部熔融后再导入喷枪内腔更安全且节约能量。本发明所述金属粉末热喷镀工艺适用性广，适用于多种材质和形状的工件，操作时间短，且镀层均匀。

进一步地，所述吸入式喷枪包括喷枪外壳、喷枪内腔、压缩空气输送通道、金属粉末进料通道、加热部件、喷枪喷嘴，所述压缩空气输送通道与金属粉末进料通道出口交汇于喷枪内腔，所述加热部件安装在喷枪内腔壁上，喷枪喷嘴连接在喷枪内腔一端并与压缩空气输送通道出口相对，喷枪内腔的侧壁与喷枪外壳之间形成隔热保温腔。压缩空气在输送通道内的快速流动会使金属粉末进料通道出口处产生负压，金属粉末进料迅速，金属粉末在喷枪内部加热融化后再经压缩空气由喷枪喷嘴喷出。

优选地，所述加热部件为高频加热部件。使用高频加热部件，能在瞬间将金属粉末加热至熔融温度，在压缩空气的作用下使金属粉末融化为雾滴状态。

优选地，所述压缩空气输送通道位于喷枪中心轴线，所述金属粉末进料通道与喷枪中心轴线的夹角为25°~30°。在夹角为25°~30°时，在金属粉末进料通道出口处产生的负压能使金属粉末平稳地被吸入到通道内。

优选地，所述喷枪喷嘴为扇形喷嘴。扇形喷嘴的液体喷雾呈平面扇形或是薄片形，且扇形喷嘴形成的喷雾断面是均匀的，能镀出均匀的镀层。

优选地，所述喷枪喷嘴与工件表面距离为0.1~1米。通过控制喷枪喷嘴与工件表面的距离，可以控制金属雾滴喷射到工件表面时的温度，让金属雾滴跟工件表面稳固结合在一起，且不伤害工件非喷镀区域表面。

优选地，所述金属粉末的粒径小于50微米。本发明中，金属粉末颗粒粒径的均匀度对镀层的均匀性有较大的影响，粒径相差太大会使镀层均匀度降低，影响镀层性能；而粒径太大时，金属粉末不容易熔融，而在小于50微米时，金属粉末很容易融为均匀的液滴。

优选地，所述金属粉末的熔融加热温度为1000~2000℃。在此温度下，能够使金属粉末快速融化成液态，把不同成分熔合在一起。

优选地，所述压缩空气输送管内压缩空气压力大于两倍大气压。较大的压力使得熔融状态的金属被切割成雾滴，再通过控制喷嘴与工件的距离，使金属雾滴顺利喷射到工件表面上。

进一步地，所述工件为表面材质为金属、合金、布料、木材、陶瓷、塑料的工件中的一种。

所述金属粉末热喷镀工艺在制备手机天线触点中的应用。本发明所述方法可应用于制备手机天线触点。具体的，所述手机天线触点的制备方法包括如下步骤：

（1）在手机天线上贴保护膜或将手机天线固定在遮蔽治具上，所述保护膜或遮蔽治具将非触点区域覆盖，露出需要喷镀的触点区域；

（2）使用吸入式喷枪将金属合金粉末熔融后通过喷枪喷嘴喷射到手机天线触点区域，所述吸入式喷枪内设有压缩空气输送通道与金属粉末进料通道，所述喷枪内腔壁上设置熔融金属用的加热部件，所述金属合金粉末为：铜粉7~10份、铝粉0.1~2份、锆粉0.1~1份、镍粉0.1~0.5份；结合剂0.1~2份；

（3）除去保护膜或遮蔽治具。

与现有技术相比，本发明的有益效果为，能将喷镀过程中的安全隐患降低，并且产生均匀的镀层，应用范围广，适用于各种材质和形状的工件表面喷镀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，而不是限制本发明的范围。

实施例1：

一种手机天线触点的加工方法，包括以下步骤：

（1）在手机外壳上贴保护膜，所述保护膜将手机外壳上不经喷涂处理的区域覆盖，露出需要喷涂的触点图形区域；

（2）使用吸入式喷枪将平均粒径为48微米的金属合金粉末熔融后通过扇形喷枪喷嘴6喷射到触点图形区域，所述金属合金粉末为：铜粉7~10份、铝粉0.1~2份、锆粉0.1~1份、镍粉0.1~0.5份；所述吸入式喷枪由喷枪外壳1、喷枪内腔9、压缩空气输送通道3、金属粉末进料通道2、高频加热部件5、扇形喷枪喷嘴6组成，所述压缩空气输送通道3与金属粉末进料通道2出口交汇于喷枪内腔9，所述高频加热部件安装在喷枪内腔9壁上；所述喷枪喷嘴6连接在喷枪内腔9一端并与压缩空气输送通道3出口相对，所述喷枪内腔9的侧壁与喷枪外壳1之间形成隔热保温腔7。加热温度为1800~2000℃；压缩空气压力为2个大气压，喷嘴距离铜面0.1米。喷镀时，压缩空气从压缩空气源4进入压缩空气输送通道3中，其进气量可以通过调节阀8进行调节，通过压缩空气的快速流动，在金属粉末进料通道2出口处产生负压，金属粉末进料到喷枪内腔9，经过高频加热部件5加热熔融后从扇形喷枪喷嘴6喷射到触点图形区域上。

（3）除去保护膜。

实施例2：

一种手机天线热喷镀工艺，包含以下步骤：

（1）将待喷镀的手机塑料外壳固定于手机天线喷涂遮蔽治具上，不受喷镀处理的区域覆盖在遮蔽治具下方，露出需要喷镀的区域。

（2）使用吸入式喷枪将平均粒径为35微米的铜锆混合粉末熔融后通过扇形喷枪喷嘴6喷射到工件上需要喷镀的区域，所述吸入式喷枪与实施例1相同，喷镀时加热温度为1800~2000℃，压缩空气压力为2个大气压，扇形喷枪喷嘴距离铜面0.5米。

（3）将手机塑料外壳从手机天线喷涂遮蔽治具上卸下。

实施例3：

一种瓷器表面图案的加工方法，包含以下步骤：

（1）将待喷镀的陶瓷器件壳贴上保护膜，所述保护膜将陶瓷器件上不经喷涂处理的区域覆盖，露出需要喷涂的图案区域；

（2）使用吸入式喷枪将平均粒径为35微米的银铝铜混合粉末熔融后通过实心锥喷枪喷嘴5喷射到陶瓷器件上需要喷镀的区域，所述吸入式喷枪与实施例1相同，喷镀时加热温度为1000~1200℃；压缩空气压力为3个大气压，喷嘴距离铜面1米。

（3）除去保护膜。

本发明不需要使用危险性可燃气体，操作更安全，且金属粉末经过熔融后再使用压缩空气喷出，会使金属粉末各成分充分熔合在一起，使镀层更均匀，比之先将金属粉末在喷枪外部熔融后再导入喷枪内部更安全且节约能量。本发明所述金属粉末热喷镀工艺适用性广，适用于多种材质和形状的工件，操作时间短，且镀层均匀。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。