雷射熱處理用吸光塗料及其製作方法
2023-05-26 17:29:11 1
專利名稱：雷射熱處理用吸光塗料及其製作方法
技術領域：
本發明是一種雷射熱處理用吸光塗料及其製作方法，屬於雷射加工技術中使用的一種原料及其製作的方法。
背景技術：
材料的雷射相變硬化技術(雷射淬火)屬於材料表面改性的高新技術，在工模具、機械製造、航空航天、鐵道運輸等領域已得到了廣泛的應用，雷射相變硬化技術的特徵之一就是雷射處理前要在材料表面預塗一層吸光材料，以便使材料表面最大限度地吸收雷射能量、使之發生相變硬化，同時減少對操作人員的光汙染。
雷射照射在物體上與可見光一樣，也有被吸收和反射的性質，經測試，金屬表面對雷射的反射率高達70-90％；這樣，不僅造成大部分雷射能量的損失，且對操作人員的身體健康也帶來了一定程度的危害。為此，研製一種在雷射處理前能塗覆在被處理金屬表面，從而大幅度增加金屬表面對雷射能量的吸收率的塗料，已成為雷射技術能否在今後工業企業中推廣應用的一項重要課題；隨著雷射相變硬化技術在20世紀80年代在工業生產中得到廣泛的應用，如何提高被處理金屬零部件對雷射的吸收率引起了各國工業界和科技界的極大關注並積極開展這方面的研究工作；在國外，日本助友公司研究一種NEXTEL1101型塗料，其對雷射的吸收率可達到90％以上，但它的售價昂貴，每公斤售價為120元，加大了用戶的生產成本，且塗料為黑色，在生產過程中易給生產車間造成汙染；我國早期所用的吸光塗料主要是磷酸錳塗料及碳素墨汁，但磷酸錳在使用過程中易出現微裂紋，處理後表面粗造度增加，且用過的磷酸錳溶液傾倒後對環境造成汙染；而碳素墨汁對雷射的吸收僅達60％左右，且對生產車間汙染嚴重，由於雷射的漫反射，會對操作人員的身體造成一定程度的傷害；中科院上海光機所研製的86-1型黑漆，已供國內市場，但由於產品性能不太穩定，且嚴重汙染生產車間，使使用的單位對此反映強烈，希望能開發出一種吸收率高，環境友好的雷射吸收塗料。
發明內容
本發明的目的在於提供一種顏色為飛機色、雷射吸收率高、無毒、不汙染環境、性價比好的雷射熱處理用吸光塗料及其製作方法；這種塗料具有塗層表面細膩光潔，金屬與基體結合牢固，乾燥快，無刺激性氣味，雷射掃描時無反噴，雷射處理後塗層清除方便，環境友好等優點，產品的價性比好，無毒無害，不汙染環境，吸光率高，製作方法簡單、成本特別低廉；對提高企業的產品質量和檔次，降低生產成本，提升經濟效益有重要的作用，同時，還能使企業實現綠色加工，走上經濟效益和環保同步發展的道路。
本發明是這樣構成的雷射熱處理用吸光塗料，按照重量組份計算它由棕剛玉15～20、石英沙15～18、醇基酚醛樹脂25～32、工業酒精30～35、稀土氧化物4～8、防沉劑3～6製作而成，產品的顏色為飛機色；本發明中使用的稀土氧化物最好是三氧化二銥Y2O3，防沉劑最好為澎潤土，工業酒精的濃度沒有特殊要求。
這種雷射熱處理用吸光塗料的製作方法是按照重量組分計算它由棕剛玉15～20、石英沙15～18、醇基酚醛樹脂25～32、工業酒精30～35、稀土氧化物4～8、防沉劑3～6製作而成，製作時先分別將棕剛玉和石英沙在球磨機中研磨，固體料粒度在600目以上，將棕剛玉和石英沙按給定的比例充分混合、攪拌，在常溫下，將混合料與給定比例的醇基酚醛樹脂充分攪拌，然後加入給定比例的工業酒精進行攪拌，隨後加入稀土氧化物、攪拌，最後加入防沉劑，進行攪拌，直到塗料豐滿、均勻為止。
與現有技術相比本發明提供的塗料顏色為飛機色、雷射吸收率高、無毒、不汙染環境、性價比好，塗料具有塗層表面細膩光潔，金屬與基體結合牢固，乾燥快，無刺激性氣味，雷射掃描時無反噴，雷射處理後塗層清除方便，環境友好等優點，產品的價性比好，無毒無害，不汙染環境，吸光率高，製作方法簡單、成本特別低廉；對提高企業的產品質量和檔次，降低生產成本，提升經濟效益有重要的作用，同時，還能使企業實現綠色加工，走上經濟效益和環保同步發展的道路；產品經過在企業的試用表明產品的吸光率達到90％以上。工件塗覆上該塗料雷射淬火後，工件的淬硬層深度可達1.5mm，工件的變形很小，能夠大幅度提高抗疲勞性能，環境友好，大大降低了光反射對操作人員的危害。
本發明的實施例1首先分別將15公斤棕剛玉和15公斤石英沙在球磨機中研磨，固體料粒度在600目以上，將棕剛玉和石英沙充分混合、攪拌，攪拌時間大於2小時，在常溫下，將混合料與25公斤的醇基酚醛樹脂充分攪拌，攪拌時間大於20分鐘，然後加入30公斤的工業酒精充分攪拌，使之完全均勻，隨後加入4公斤的稀土氧化物三氧化二銥Y2O3充分攪拌，攪拌時間大於10分鐘，最後加入3公斤防沉劑澎潤土加強攪拌，直到塗料豐滿、均勻為止。
本發明的實施例2首先分別將20公斤棕剛玉和18公斤石英沙在球磨機中研磨，固體料粒度在800目，將研磨好的棕剛玉和石英沙充分混合、攪拌，攪拌時間為4小時，常溫下，將得到的混合料與32公斤醇基酚醛樹脂混合、攪拌，攪拌時間30分鐘，然後加入35公斤工業酒精充分攪拌，使之完全均勻，隨後加入市售稀土氧化物二氧化鈰8公斤、充分就攪拌，攪拌時間15分鐘，最後加入6公斤常規防沉劑，加強攪拌，直到塗料豐滿、均勻為止，得到的產品的顏色為飛機色。
本發明的實施例3將棕剛玉17公斤和石英沙17公斤研磨，使固體料粒度在700目，將棕剛玉和石英沙充分混合、攪拌，在常溫下，將攪拌好的混合料與29公斤的醇基酚醛樹脂充分攪拌，然後加入工業酒精32公斤、充分攪拌，使之完全均勻，隨後加入市售稀土氧化物6公斤、充分就攪拌，最後加入常規防沉劑5公斤，加強攪拌，直到塗料豐滿、均勻為止，得到的產品的顏色為飛機色。
權利要求
1.一種雷射熱處理用吸光塗料，其特徵在於按照重量組份計算它由棕剛玉15～20、石英沙15～18、醇基酚醛樹脂25～32、工業酒精30～35、稀土氧化物4～8、防沉劑3～6製作而成，產品的顏色為飛機色。
2.按照權利要求1所述的這種雷射熱處理用吸光塗料，其特徵在於稀土氧化物是三氧化二銥Y2O3，防沉劑為澎潤土，工業酒精的濃度無特殊要求。
3.一種雷射熱處理用吸光塗料的製作方法，其特徵在於按照重量組分計算它由棕剛玉15～20、石英沙15～18、醇基酚醛樹脂25～32、工業酒精30～35、稀土氧化物4～8、防沉劑3～6製作而成，製作時先分別將棕剛玉和石英沙在球磨機中研磨，固體料粒度在600目以上，將棕剛玉和石英沙按給定的比例充分混合、攪拌，在常溫下，將混合料與給定比例的醇基酚醛樹脂充分攪拌，然後加入給定比例的工業酒精進行攪拌，隨後加入稀土氧化物、攪拌，最後加入防沉劑，進行攪拌，直到塗料豐滿、均勻為止。
全文摘要
本發明是一種雷射熱處理用吸光塗料及其製作方法，本發明是這樣構成的它由棕剛玉、石英沙、醇基酚醛樹脂、工業酒精、稀土氧化物等材料製作而成，產品的顏色為飛機色，與現有技術相比本產品雷射吸收率高、無毒、不汙染環境、性價比好，塗料具有塗層表面細膩光潔，金屬與基體結合牢固，乾燥快，無刺激性氣味，雷射掃描時無反噴，雷射處理後塗層清除方便，環境友好等優點，產品的價性比好，無毒無害，不汙染環境，製作方法簡單、對提高企業的產品質量和檔次，降低生產成本，提升經濟效益有重要的作用，同時，還能使企業實現綠色加工，走上經濟效益和環保同步發展的道路，產品經過在企業的試用表明產品的吸光率達到90％以上。
文檔編號C09D5/32GK1470578SQ0313520
公開日2004年1月28日 申請日期2003年6月13日 優先權日2003年6月13日
發明者劉其斌, 李海濤, 朱維東 申請人:貴州工業大學