用于改變表面的外觀的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于改變表面的外觀的方法,所述方法包括噴涂最大尺寸小于或等于500μm的顆粒的階段,所述顆粒具有大于90%的相對密度,按體積計大于5%且小于80%的所述噴涂顆粒為開槽顆粒。
【專利說明】
用于改變表面的外觀的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于改變表面的外觀的方法,尤其是用于降低所述表面的光澤度 的方法,特別是出于美學(xué)目的或裝飾目的。
【背景技術(shù)】
[0002] 通過噴涂處理金屬表面在于將顆粒(例如珠或細粒)噴涂到金屬、陶瓷或聚合物 性質(zhì)的表面上。
[0003] 噴涂處理的被稱作"噴丸"的示例用于形成表面預(yù)應(yīng)力,以提高所處理部件的機械 性能和/或增加所處理部件的使用壽命。尺寸通常大于200 μ m、優(yōu)選地大于300 μ m的顆 粒,必須是堅硬的且具有抗性且必須以高速進行噴涂,優(yōu)選地利用離心式拋丸機。
[0004] 噴涂處理的被稱作"清潔"處理的另一示例用于分離和/或清潔表面。尺寸通常 在100 μ m和500 μ m之間的所述顆粒,優(yōu)選地耐磨細粒,必須以低速進行噴涂。
[0005] 噴涂處理的被稱作"美容修整"處理的另一示例用于改變表面的外觀,尤其是色 彩、紋理且尤其是形狀和形貌(包括粗糙度)、光澤度或亮度。尺寸通常小于500 μπκ優(yōu)選 地小于300 μ m、優(yōu)選地小于150 μ m、優(yōu)選地小于100 μ m的顆粒,一般是磨?;蜚≈?。它們 必須以低于用于形成表面預(yù)應(yīng)力的速度的速度進行噴涂。優(yōu)選使用壓力小于4巴、優(yōu)選地 小于3巴的吸式噴砂機。
[0006] 因此,對于上述各個處理采用的顆粒和噴涂條件是特定的。因此,對于特定處理、 例如對于噴丸所遇到的問題以及用于解決該問題所提出的解決方案不可先驗地外推用于 另一處理,例如用于美容修整處理。
[0007] 通常,使用陶瓷珠的美容修整處理導(dǎo)致光澤渲染且可產(chǎn)生所述表面的變形。
[0008] 因此,需要這樣的方法:其可以改變、甚至調(diào)整表面的光澤度,而不必改變噴涂的 參數(shù)(尤其壓力、噴涂距離和噴涂角度)。尤其,需要一種可以減小光澤度而不存在表面變 形的風(fēng)險且不會加速噴涂裝置的磨損的方法。
[0009] 本發(fā)明的目的在于至少部分地響應(yīng)于該需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 根據(jù)本發(fā)明,通過一種用于改變表面的外觀的方法而實現(xiàn)該目的,所述方法包 括噴涂最大尺寸小于或等于500 μπι的顆粒的階段,所述顆粒具有大于90%的相對密度, 按體積計大于5 %且小于80%的被稱作"噴涂顆粒"的所述顆粒為開槽顆粒(notching particle),其他的噴涂顆粒被稱作"非開槽顆粒(non-notching particle) "。
[0011] 發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種方法有利地可以響應(yīng)于上述需求。尤其,在不能通過理論解 釋的情況下,發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該方法能夠減少所處理表面的光澤度,而不存在表面的額外 變形。
[0012] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的方法還呈現(xiàn)出一個或多個以下可選的特征:
[0013] -噴涂顆粒的組具有小于400 μ m、優(yōu)選地小于300 μ m、優(yōu)選地小于200 μ m、優(yōu)選地 小于150 μ m、甚至小于120 μ m的最大尺寸;
[0014] -噴涂顆粒的組具有大于5 μ m、優(yōu)選地大于10 μ m、優(yōu)選地大于15 μ m、優(yōu)選地大于 20 μ m、甚至大于30 μ m、甚至大于40 μ m的最小尺寸;
[0015] -噴涂顆粒的組具有大于15 μ m的最小尺寸且小于60 μ m的最大尺寸,或者噴涂顆 粒具有大于40 μ m的最小尺寸且小于90 μ m的最大尺寸,或者噴涂顆粒的組具有大于55 μ m 的最小尺寸且小于120 μ m的最大尺寸;
[0016] -噴涂顆粒的組具有小于100 μ m、優(yōu)選地小于90 μ m、優(yōu)選地小于80 μ m和/或大 于30 μ m的中值粒徑;
[0017] -噴涂顆粒的組包括按重量計大于10%、優(yōu)選地大于20%、優(yōu)選地大于30%,和/ 或優(yōu)選地小于70%、優(yōu)選地小于60 %的開槽顆粒;
[0018] -開槽顆粒的平均大小大于15 μ m、優(yōu)選地大于20 μ m、優(yōu)選地大于30 μ m、優(yōu)選地 大于40 μ m,和/或優(yōu)選地小于300 μ m、優(yōu)選地小于200 μ m、優(yōu)選地小于150 μ m、優(yōu)選地小 于 120 μ m ;
[0019] -非開槽顆粒的平均大小大于15 μ m、優(yōu)選地大于20 μ m、優(yōu)選地大于30 μ m、優(yōu)選 地大于40 μ m,和/或優(yōu)選地小于300 μ m、優(yōu)選地小于200 μ m、優(yōu)選地小于150 μ m、優(yōu)選地 小于120 μ m ;
[0020] -開槽顆粒的平均大小與非開槽顆粒的平均大小粒的比率大于1/20、優(yōu)選地大于 1/15、優(yōu)選地大于1/10、優(yōu)選地大于1/5、優(yōu)選地大于1/3,和/或小于20、優(yōu)選地小于15、優(yōu) 選地小于10、優(yōu)選地小于5、優(yōu)選地小于3 ;
[0021] -開槽顆粒的組具有小于0. 9、優(yōu)選地小于0. 85,和/或大于0. 5、優(yōu)選地大于0. 6、 優(yōu)選地大于0. 65、優(yōu)選地大于0. 7、優(yōu)選地大于0. 75的均方圓形度;
[0022] -非開槽顆粒的組具有大于0. 7、優(yōu)選地大于0. 8、優(yōu)選地大于0. 85、甚至大于 0. 90、甚至大于0. 92、甚至大于0. 94、甚至大于0. 95、甚至大于0. 96的均方圓形度;
[0023] -大于80%、大于90%、大于95%、甚至基本上100%的開槽顆粒為刻面的 (faceted)顆粒;
[0024] -刻面的顆粒的刻面的平均數(shù)大于3、優(yōu)選地大于4且小于30、優(yōu)選地小于25、優(yōu) 選地小于20、優(yōu)選地小于15、優(yōu)選地小于10 ;
[0025] -噴涂顆粒具有大于92 %、優(yōu)選地大于94 %、優(yōu)選地大于95 %、優(yōu)選地大于96 %、 甚至大于97%、甚至大于98%的相對密度;
[0026] -噴涂顆粒的堆積密度優(yōu)選地大于2. 5g/cm3、優(yōu)選地大于3. Og/cm3、優(yōu)選地大于 3. 3g/cm3、優(yōu)選地大于 3. 6g/cm3;
[0027] -在一個實施方式中,開槽顆粒的密度與非開槽的噴涂顆粒的密度的比率在0. 8 和1. 2之間,優(yōu)選地在0. 9和I. 1之間;
[0028] -在一個實施方式中,開槽顆粒的密度與非開槽顆粒的密度的比率小于0. 8、優(yōu)選 地小于0. 6或大于1. 2、優(yōu)選地大于1. 4 ;
[0029] -基于照片測量且以噴涂顆粒的總面積的百分比計,開槽顆粒的總面積大于5%、 優(yōu)選地大于10 %、優(yōu)選地大于20 %、優(yōu)選地大于25 %、優(yōu)選地大于30 %、和/或小于90 %、 優(yōu)選地小于80 %、優(yōu)選地小于75 %、優(yōu)選地小于70 %、優(yōu)選地小于60 % ;
[0030] -噴涂顆粒優(yōu)選地由陶瓷材料制成,該陶瓷材料優(yōu)選地選自氧化物、氮化物、碳化 物、硼化物、碳氧化物、氮氧化物及其混合物;
[0031] -噴涂顆粒優(yōu)選地包括按重量計大于50 %、優(yōu)選地大于70 %、優(yōu)選地大于90 %、優(yōu) 選地大于95 %、甚至大于99 %的氧化物;
[0032] -在一個實施方式中,開槽顆粒的組和非開槽顆粒的組基本上具有相同的化學(xué)分 析;
[0033] -在一個實施方式中,開槽顆粒的組和非開槽顆粒的組具有不同的化學(xué)分析;
[0034] -在一個實施方式中,基于氧化物以重量百分比計,噴涂顆粒的組和/或開槽顆粒 的組和/或非開槽顆粒的組具有>80%、優(yōu)選地>85%、優(yōu)選地>90%的Al 203+Zr02+Si(V# 量,優(yōu)選地3102〈20%、甚至310 2〈10%;
[0035] -在一個實施方式中,以基于氧化物的重量百分比計,噴涂顆粒的組和/或開槽顆 粒的組和/或非開槽顆粒的組具有以下的化學(xué)組成:
[0036] -70% 彡 Al2O3, Al2O3構(gòu)成至 100% 的剩余量,
[0037] -3 % 彡 Zr02+Hf02< 20 %,其中 HfO 2彡 1 %,
[0038] -1%^ SiO2^ 10%,
[0039] -0. 3%^ CaO+MgO
[0040] -其他組分〈5 %;
[0041] -在一個實施方式中,以基于氧化物的重量百分比計,噴涂顆粒的組和/或開槽顆 粒的組和/或非開槽顆粒的組具有以下的化學(xué)組成:
[0042] -Al2O3 彡 10%,
[0043] -60 % 彡 Zr02+Hf02< 70 %,其中 HfO 2彡 1 %,
[0044] -25%^ SiO2^ 35%,
[0045] -其他組分〈5 %;
[0046] -在一個實施方式中,以基于氧化物的重量百分比計,噴涂顆粒的組和/或開槽顆 粒的組和/或非開槽顆粒的組具有以下的化學(xué)組成:
[0047] -A I2O3彡 10%,
[0048] -65%彡 Zr02+Hf02< 80%,其中 HfO2S 1. 5%,
[0049] -10%^ SiO2^ 20%,
[0050] -4%^ Y2O3^ 8%,
[0051] -其他組分〈3 %;
[0052] -在一個實施方式中,以基于氧化物的重量百分比計,噴涂顆粒的組和/或開槽顆 粒的組和/或非開槽顆粒的組具有以下的化學(xué)組成:
[0053] -90 % 彡 Al2O3' 優(yōu)選地 95 % 彡 Al2O3,
[0054] -其他組分〈10 %;
[0055] -在一個實施方式中,按重量計,噴涂顆粒的組和/或開槽顆粒的組和/或非開槽 顆粒的組包括大于80%、優(yōu)選地大于90%的氧化鋯,其至少部分被穩(wěn)定化、優(yōu)選地利用氧 化?乙至少部分地穩(wěn)定化;
[0056] -在一個實施方式中,按重量計,噴涂顆粒的組和/或開槽顆粒的組和/或非開槽 顆粒的組包括大于80 %、優(yōu)選地大于90 %、優(yōu)選地大于95 %的碳化硅;
[0057] -在一個實施方式中,以基于氧化物的重量百分比計,噴涂顆粒的組和/或開槽顆 粒的組和/或非開槽顆粒的組具有以下的化學(xué)組成:
[0058] -70%^ Al2O3^ 80%,
[0059] -20 % 彡 Zr02+Hf02< 30 %,其中 HfO 2彡 1 %,
[0060] -其他組分彡3 %、優(yōu)選地彡1 % ;
[0061] -在一個實施方式中,噴涂顆粒是燒結(jié)顆粒;
[0062] -在一個實施方式中,噴涂顆粒是熔融顆粒,即通過熔化-凝固獲得;
[0063] -在一個實施方式中,噴涂顆粒的組為燒結(jié)顆粒和熔融顆粒的混合物;
[0064] -在一個實施方式中,
[0065] -噴涂顆粒的組具有小于300 μ m、優(yōu)選地小于200 μ m、優(yōu)選地小于150 μ m的最大 尺寸,且包括按體積計大于10%、優(yōu)選地大于20%、優(yōu)選地大于30%、和/或優(yōu)選地小于 70 %、優(yōu)選地小于60 %的開槽顆粒,和
[0066] -開槽顆粒的平均大小大于15 μ m、優(yōu)選地大于20 μ m、優(yōu)選地大于30 μ m、優(yōu)選地 大于40 μ m,且小于300 μ m、優(yōu)選地小于200 μ m、優(yōu)選地小于150 μ m、優(yōu)選地小于120 μ m,和
[0067] -非開槽顆粒的平均大小大于15 μ m、優(yōu)選地大于20 μ m、優(yōu)選地大于30 μ m、優(yōu)選 地大于40 μ m,且小于300 μ m、優(yōu)選地小于200 μ m、優(yōu)選地小于150 μ m、優(yōu)選地小于120 μ m, 和
[0068] -開槽顆粒的平均大小與非開槽顆粒的平均大小的比率大于1/20、優(yōu)選地大于 1/15、優(yōu)選地大于1/10、優(yōu)選地大于1/5、優(yōu)選地大于1/3,和/或小于20、優(yōu)選地小于15、優(yōu) 選地小于10、優(yōu)選地小于5、優(yōu)選地小于3 ;
[0069] -在一個實施方式中,
[0070] -噴涂顆粒的組具有小于300 μ m、優(yōu)選地小于200 μ m、優(yōu)選地小于150 μ m的最大 尺寸,且包括按體積計大于10%、優(yōu)選地大于20%、優(yōu)選地大于30%、和/或優(yōu)選地小于 70 %、優(yōu)選地小于60 %的開槽顆粒,和
[0071] -開槽顆粒的平均大小大于15 μ m、優(yōu)選地大于20 μ m、優(yōu)選地大于30 μ m、優(yōu)選地 大于40 μ m、且小于300 μ m、優(yōu)選地小于200 μ m、優(yōu)選地小于150 μ m、優(yōu)選地小于120 μ m, 和非開槽顆粒的平均大小大于15 μ m、優(yōu)選地大于20 μ m、優(yōu)選地大于30 μ m、優(yōu)選地大于 40 μ m、且小于300 μ m、優(yōu)選地小于200 μ m、優(yōu)選地小于150 μ m、優(yōu)選地小于120 μ m,和
[0072] -開槽顆粒的平均大小與非開槽顆粒的平均大小的比率大于1/20、優(yōu)選地大于 1/15、優(yōu)選地大于1/10、優(yōu)選地大于1/5、優(yōu)選地大于1/3、和/或小于20、優(yōu)選地小于15、優(yōu) 選地小于10、優(yōu)選地小于5、優(yōu)選地小于3,和
[0073] -開槽顆粒的組具有小于0. 9、優(yōu)選地小于0. 85、優(yōu)選地小于0. 8、和/或大于0. 5、 優(yōu)選地大于0. 6、優(yōu)選地大于0. 65、優(yōu)選地大于0. 7的均方圓形度,和
[0074] -非開槽顆粒的組具有大于0. 7、優(yōu)選地大于0. 8、優(yōu)選地大于0. 85、甚至大于 0. 90、甚至大于0. 92、甚至大于0. 94、甚至大于0. 95、甚至大于0. 96、甚至大于0. 97的均方 圓形度;
[0075] -在一個實施方式中,
[0076] -噴涂顆粒的組具有小于300 μ m、優(yōu)選地小于200 μ m、優(yōu)選地小于150 μ m的最大 尺寸,且包括按體積計大于10%、優(yōu)選地大于20%、優(yōu)選地大于30%、和/或優(yōu)選地小于 70 %、優(yōu)選地小于60 %的開槽顆粒,和
[0077] -開槽顆粒的平均大小大于15 μ m、優(yōu)選地大于20 μ m、優(yōu)選地大于30 μ m、優(yōu)選地 大于40 μ m、且小于300 μ m、優(yōu)選地小于200 μ m、優(yōu)選地小于150 μ m、優(yōu)選地小于120 μ m, 和非開槽顆粒的平均大小大于15 μ m、優(yōu)選地大于20 μ m、優(yōu)選地大于30 μ m、優(yōu)選地大于 40 μ m、且小于300 μ m、優(yōu)選地小于200 μ m、優(yōu)選地小于150 μ m、優(yōu)選地小于120 μ m,和
[0078] -開槽顆粒的平均大小與非開槽顆粒的平均大小的比率大于1/20、優(yōu)選地大于 1/15、優(yōu)選地大于1/10、優(yōu)選地大于1/5、優(yōu)選地大于1/3、和/或小于20、優(yōu)選地小于15、優(yōu) 選地小于10、優(yōu)選地小于5、優(yōu)選地小于3,和
[0079] -開槽顆粒的組具有小于0. 9、優(yōu)選地小于0. 85、優(yōu)選地小于0. 8、和/或大于0. 5、 優(yōu)選地大于0. 6、優(yōu)選地大于0. 65、優(yōu)選地大于0. 7的均方圓形度,和
[0080] -非開槽顆粒的組具有大于0. 7、優(yōu)選地大于0. 8、優(yōu)選地大于0. 85、甚至大于 0. 90、甚至大于0. 92、甚至大于0. 94、甚至大于0. 95、甚至大于0. 96、甚至大于0. 97的均方 圓形度,和
[0081] -以基于氧化物的重量百分比計,噴涂顆粒的組和/或開槽顆粒的組和/或非 開槽顆粒的組具有>80%、優(yōu)選地>85%、優(yōu)選地>90%的41 203+2抑2+3丨02含量、優(yōu)選地 510 2〈20%、甚至5102〈10%;
[0082] -在將噴涂顆粒噴涂到待處理的表面上之前,所述包括以下階段:
[0083] -制備開槽顆粒形成的粉末以及非開槽顆粒形成的粉末,
[0084] a)可選地混合開槽顆粒形成的粉末以及非開槽顆粒形成的粉末,
[0085] b)沿著與所述表面形成噴涂角度的方向噴涂顆粒;噴涂角度,即在待處理的表面 與所述方向(噴涂顆粒注入的軸線)之間的角度,優(yōu)選地大于45°、優(yōu)選地大于50° ;
[0086] -所述顆粒穿過與所處理的表面以一定距離(被稱作"噴涂距離")而定位的噴嘴 被噴涂,所述噴涂距離優(yōu)選地大于5cm、優(yōu)選地大于10cm、和/或優(yōu)選地小于30cm、優(yōu)選地小 于 25cm ;
[0087] -所述顆粒通過流體、優(yōu)選地空氣攜帶而被噴涂在所述表面上,該流體的壓力優(yōu)選 地大于〇. 5巴、優(yōu)選地大于1巴、和/或優(yōu)選地小于4巴、優(yōu)選地小于3巴;
[0088] -所述顆粒以優(yōu)選地大于100 %、優(yōu)選地大于120 %、甚至大于150 %、和/或優(yōu)選 地小于300%、優(yōu)選地小于250%、優(yōu)選地小于200%的覆蓋度被噴涂;
[0089] -所處理的表面由金屬材料制成,優(yōu)選地金屬或金屬合金的形式,優(yōu)選地由不銹 鋼、鋁或鈦制成,優(yōu)選地不含有涂層尤其是油漆;
[0090] -開槽顆粒在噴涂之前與其他顆粒混合;
[0091] -所述表面是制品的表面,該制品選自珠寶、手表、手鐲、項鏈、戒指、胸針 (broach)、領(lǐng)帶別針、手提包、家具、家用器具、手柄、紐扣、飾面板(veneer)、消費品裝置的 可視部分、眼鏡架的一部分、陶器或框架。
[0092] 根據(jù)本發(fā)明的另一主題為一種包含通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的表面的制品。優(yōu) 選地,所述表面暴露于外部。
[0093] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的制品選自珠寶、手表、手鐲、項鏈、戒指、胸針、領(lǐng)帶別針、手 提包、家具、家用器具、手柄、紐扣、飾面板、消費品裝置的可視部分、眼鏡架的一部分、陶器 或框架。
[0094] 定義
[0095] - "開槽"顆粒是具有突出的鋒利邊緣的顆粒,當根據(jù)本發(fā)明的方法噴涂該顆粒時, 所述鋒利的邊緣形成凹槽,即具有凹入邊緣的凹部,例如以狹縫或"楔形物"的形式。根據(jù) 定義,突出的邊緣屬于顆粒的凸出部。另一方面,相對應(yīng)的凹入的邊緣術(shù)語所處理的表面的 凹陷部。
[0096] - "刻面的顆粒",如在圖2中所示的顆粒20',為開槽顆粒的優(yōu)選的示例。亥畫的 顆粒具有至少兩個刻面且其大于90%的表面覆蓋有刻面、其優(yōu)選地基本上是平坦的,優(yōu)選 地覆蓋有小于35的刻面,其優(yōu)選地基本上是平坦的,刻面為被鋒利的邊緣所限定的表面。 刻面可以是平坦或可以不是平坦的。"螺帽"形狀是具有兩個刻面的形狀的示例。
[0097] 刻面的顆??捎绕涫?多面體",即從各側(cè)被平面多邊形限定。尤其,如果其所有面 是相同類型的規(guī)則多邊形且如果其所有的頂點具有相同的角度,則刻面的顆粒可是"規(guī)則 的"多面體。規(guī)則的多面體在其中心具有與各個面相切的球體。"立方體"為包含六個正方 形面的規(guī)則多面體。
[0098] - "亥曬的顆粒的刻面的平均數(shù)"為刻面的顆粒的刻面的平均數(shù)的算術(shù)平均值,所 計算的刻面為在示出所述刻面的顆粒的照片上可觀測到的刻面,例如,在利用掃描電子顯 微鏡獲得的照片上,例如圖2。
[0099] - "非開槽"顆粒,例如在圖2中示出的顆粒10',為非"開槽"的顆粒,即該顆粒僅 僅呈現(xiàn)出光滑的表面,例如珠。
[0100] -在噴涂顆粒中開槽顆粒的"體積百分比"等于所述開槽顆粒的重量與所述開槽顆 粒的堆積密度的比值。
[0101]- "覆蓋率"為所影響的表面面積、即通過噴涂顆粒的作用而改變的表面面積與顆 粒被噴涂的總的表面面積的比值。它以百分數(shù)表示。
[0102] 以百分數(shù)表示的覆蓋度為處理時間與可以實現(xiàn)等于98%覆蓋率的比值。因此,等 于200%的覆蓋度表示該處理的持續(xù)時間等于為了實現(xiàn)大于或等于98%的覆蓋率的所必 須的持續(xù)時間的兩倍。
[0103] -為了評價顆粒P的"圓形度的平方" "Ci2",基于該顆粒的照片確定其面積等于 顆粒P的面積Ap的圓盤D的周長P π。另外,確定該顆粒的周長匕。圓形度等于PdA^比值。 因此,圓形度的平方等于(PD/PJ
=顆粒的形狀更為細長,則圓形度的平 方更低??蓸?gòu)思已知用于評價圓形度的干萬的全部測量方法,尤其起始于使用掃描電子顯 微鏡獲得的照片的方法,對于所述圓形度的平方,可以隨后使用圖像處理軟件進行測定。
[0104] -亮度"L"表示表面的色彩的強度。對于粗糙的金屬表面,L對應(yīng)于灰度水平、尤 其當表面由基于鋁金屬的材料制成時。
[0105] 表面的亮度 L 可根據(jù)標準 ASTM E308-01,"Standard practice for computing the colors of objects by using the CIE system"( "通過使用 CIE 系統(tǒng)計算物體的色 彩的標準方法")進行測定。
[0106] 特征L是眾所周知的Lab系統(tǒng)的特征。
[0107] 色彩值、尤其是亮度(L)的值可通過商品名HunterLab的MiniScan XE Plus進行 測定。
[0108] 表面的"變暗"指所述表面的亮度L的值至少5 %的下降。
[0109] 亮度的下降等于(初始亮度-最終亮度)/初始亮度,以百分數(shù)表示。
[0110] -光澤度G表示光的漫反射或鏡面反射。除非另有說明,否則光澤度以等于60° 角度進行測量。
[0111] 表面的光澤度的"下降"指所述表面的光澤度G的值至少5%的下降。
[0112] 光澤度的下降等于(初始光澤度-最終光澤度)/初始光澤度,以百分數(shù)表示。
[0113] - "噴丸強度(Almen intensity)"理解為指:根據(jù)標準NF L06-832、在飽和曲線 上在時間ts處獲得的偏轉(zhuǎn)度的值(即,弧形高度的偏轉(zhuǎn)的值),通過測量Almen偏轉(zhuǎn)度隨著 暴露于恒定的噴丸參數(shù)和條件的時間的變化而獲得飽和曲線,所述飽和時間、為第一時間 t,使得在時間2t處,偏轉(zhuǎn)度的變化小于或等于在時間t處的偏轉(zhuǎn)度的10%,同時確保覆蓋 在噴丸測試樣品的整個表面上是完整且均勻的。它以百分之一毫米表示。
[0114] 顆粒的尺寸"理解為指通常利用激光粒度儀執(zhí)行的粒徑分布表征給出的顆粒的 尺寸。所使用的激光粒度儀可為來自Horiba的Partica LA-950。
[0115] -用D5。表示的顆粒的"中值粒徑",指將該組的顆粒等體積分成第一組和第二組的 尺寸,該第一組和該第二組僅僅包括尺寸分別大于或等于、或小于所述中值粒徑的顆粒。
[0116] 用D99.5表示的顆粒的"最大尺寸",指在顆粒的累積粒徑分布曲線上按體積計百 分數(shù)等于99. 5%的顆粒尺寸,所述顆粒尺寸以遞增次序分類。根據(jù)該定義,因此按體積計 99. 5%的顆粒的尺寸小于%9.5且體積計0. 5%的顆粒的尺寸大于或等于D 99.5。
[0117] 用Da5表示的顆粒的"最小尺寸",指在顆粒的累積粒徑分布曲線上按體積計百分 數(shù)等于0. 5%的顆粒尺寸,所述顆粒尺寸以遞增次序分類。
[0118] 中值粒徑、最小尺寸和最大尺寸可通過激光粒度分析進行測量。
[0119] - "陶瓷材料"通常指既不是金屬也不是有機的材料。
[0120] 顆粒的大小"指基于使用掃描電子顯微鏡獲得的照片測量的具有與所述顆粒面 積相同的面積的圓對應(yīng)的直徑。該大小可使用圖像處理軟件進行測定。顆粒的組的"平均 大小"為所述顆粒的大小的算術(shù)平均值。
[0121] - "顆粒的堆積密度"通常理解成指等于顆粒的重量除以該顆粒占據(jù)的表觀體積 的比值。為了方便,對于一組顆粒測量堆積密度。根據(jù)浮力原理,可通過浸泡來測量堆積密 度。
[0122] 顆粒的絕對密度"理解為指等于顆粒研磨至使得基本上沒有封閉氣孔殘留的細 度后的干物質(zhì)的重量,除以在研磨后所述重量的干物質(zhì)的體積的比值。它通過氦比重瓶測 定法測定。
[0123] - "顆粒的相對密度"相當于所述顆粒的堆積密度除以所述顆粒的絕對密度的比 值,以百分數(shù)表示。
[0124] - "包含一"或"具有一"理解成指"包含至少一",除非另有說明。
【附圖說明】
[0125] 閱讀下面的詳細描述以及查閱附圖,本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將變得更加明顯, 其中:
[0126] -圖1和圖2分別示出在比較實施例1的方法中使用的噴涂顆粒(a)的照片以及 在根據(jù)本發(fā)明的實施例3的方法中使用的噴涂顆粒(c)的照片;和
[0127] -圖3和圖4分別示出在根據(jù)比較實施例1的通常使用球形珠的方法中處理的表 面的照片、以及在根據(jù)本發(fā)明的實施例3的方法中處理的表面的照片。
[0128] 在圖中,相同的附圖標記用于表示相同的或類似的元件。
【具體實施方式】
[0129] 使用如上所述的顆粒,可采用已知的用于通過噴涂的美容修整處理的技術(shù)。
[0130] 待處理的表面可在噴涂處理之前進行預(yù)處理,例如拋光、例如鏡面類型的拋光。
[0131] 在一個實施方式中,進行顆粒噴涂的表面不包含涂層。在一個實施方式中,只有 最大尺寸小于或等于500 μ m且相對密度大于90 %的顆粒被噴涂以改變待處理的表面的外 觀,按體積計大于5%且小于80%的所述噴涂顆粒為開槽顆粒。
[0132] 還優(yōu)選地,在處理待處理的表面的整個過程中,按體積計開槽顆粒在噴涂顆粒中 的量無論何時基本上是恒定的。優(yōu)選地,基于在處理開始時的所述量,在處理開始和處理結(jié) 束之間測量的按體積計開槽顆粒在噴涂顆粒中的量的變化小于20%、優(yōu)選地小于10%、優(yōu) 選地小于5%。
[0133] 優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的方法中采用的開槽顆粒的鋒利邊緣能夠源自于較大來源 顆粒的破碎。在一個實施方式中,它們源自于這種破碎。尤其,開槽顆??赏ㄟ^研磨較大的 顆粒(例如珠)而得到,例如通過使用輥式磨碎機進行研磨。
[0134] 優(yōu)選地,開槽顆粒具有至少一個基本平坦的面。
[0135] 優(yōu)選地,所述基本上平坦的面覆蓋大于70 %、大于80 %、大于90 %、甚至基本上 100 %的所述開槽顆粒的表面。
[0136] 非開槽顆??赏ㄟ^本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的可以獲得非開槽顆粒(例如珠)的任何 技術(shù)來制備,例如通過霧化、通過研磨、通過?;蛘咄ㄟ^懸浮的膠凝液滴的方法。
[0137] 在一個實施方式中,開槽顆粒的組和非開槽顆粒的組基本上具有相同的化學(xué)分 析。優(yōu)選地,如果在第一組中的組分的含量大于10%,以絕對百分比計,它優(yōu)選地與在第二 所述組中的對應(yīng)含量的差異小于6 %、優(yōu)選地小于5 %、優(yōu)選地小于3 %。優(yōu)選地,如果在第 一組中的組分的含量大于0. 5%且小于或等于10%,則它優(yōu)選地與在第二所述組中的對應(yīng) 含量的差異小于40%、優(yōu)選地小于30%、優(yōu)選地小于20%。
[0138] 在優(yōu)選的實施方式中,在將顆粒噴涂到待處理的表面上之前,所述方法包括以下 階段:
[0139] a)制備開槽顆粒形成的粉末以及非開槽顆粒形成的粉末,
[0140] b)將開槽顆粒形成的粉末以及非開槽顆粒形成的粉末混合。
[0141] 在階段a),開槽顆粒形成的粉末可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的可以獲得開槽顆粒 的任何技術(shù)來制備,例如通過研磨,優(yōu)選地使用輥式磨碎機進行研磨。在階段b),根據(jù)本領(lǐng) 域技術(shù)人員已知的任何進行開槽顆粒形成的粉末以及非開槽顆粒形成的粉末的混合,例如 使用混合器。
[0142] 開槽顆粒和非開槽顆粒優(yōu)選地以這樣的量進行混合,使得開槽顆粒的體積占所述 混合物的體積的大于5%、優(yōu)選地大于10%、優(yōu)選地大于20%、優(yōu)選地大于30%、且小于 80 %、優(yōu)選地小于70 %、更優(yōu)選地小于60 %。
[0143] 對于本發(fā)明的實施,優(yōu)選地使用壓縮空氣噴丸機、優(yōu)選地加壓式噴丸機且優(yōu)選地 文丘里效應(yīng)(Venturi-effect)噴丸機。
[0144] 噴丸機的噴嘴優(yōu)選地具有大于6mm、優(yōu)選地大于7mm、和/或小于10mm、優(yōu)選地小于 9mm、優(yōu)選地大約8mm的直徑。
[0145] 根據(jù)本發(fā)明的方法可以維持、甚至減小噴丸強度,即沉積在所處理的表面上的能 量。有利地,該結(jié)果可以限制表面變形的風(fēng)險。
[0146] 根據(jù)本發(fā)明的方法可尤其被執(zhí)行以減小表面的光澤度。為此目的,從第一次測試 開始,可以:
[0147] -增加開槽顆粒的體積,和/或
[0148] -增加鋒利邊緣的數(shù)目、尤其刻面的數(shù)目、開槽顆粒的的數(shù)目,和/或
[0149] -減小噴涂顆粒的尺寸,和/或
[0150] -減小開槽顆粒的大小。
[0151] 金屬表面、尤其是鋁制成的金屬表面的光澤度可因此減小大于10%、甚至大于 30%、甚至大于70%,而不增加所述表面的Almen強度,甚至同時減小該Almen強度。
[0152] 在第一次測試后,如果所獲得的光澤度太低,為了從相同的原始表面開始獲得具 有更大的光澤度的表面,可以:
[0153] -減小開槽顆粒的體積,和/或
[0154] -減小鋒利邊緣的數(shù)目、尤其刻面的數(shù)目、開槽顆粒的數(shù)目,和/或
[0155] -增加噴涂顆粒的尺寸,和/或
[0156] -增加開槽顆粒的大小。
[0157] 根據(jù)本發(fā)明的方法可尤其被執(zhí)行以減小表面的亮度L。為此目的,從第一次測試開 始,可以:
[0158] -增加開槽顆粒的體積,和/或
[0159] -減小噴涂顆粒的尺寸,和/或
[0160] -減小開槽顆粒的大小。
[0161] 金屬表面、尤其是鋁制成的金屬表面的亮度L可因此減小大于10%、甚至大于大 于20 %、甚至大于大于30 %。
[0162] 在第一次測試后,如果所獲得的亮度L太低,為了從相同的原始表面開始獲得具 有更大的亮度L的表面,可以:
[0163] -減小開槽顆粒的體積,和/或
[0164] -增加噴涂顆粒的尺寸,和/或
[0165] -增加開槽顆粒的大小。
[0166] 所獲得的表面(優(yōu)選地具有大于1mm2、大于Icm2、大于IOcm 2的面積),對于大于 80 %、優(yōu)選地大于90 %、優(yōu)選地100 %,覆蓋有空穴,按數(shù)目計大于90 %的所述空穴的尺寸 小于300 μπι且為標尺(scale)形式的空穴和凹槽形式的空穴的混合。凹槽形式的空穴主 要由于噴涂在表面上的開槽顆粒的沖擊形成,然而標尺形式的空穴主要由于非開槽顆粒的 沖擊形成。
[0167] 出于說明本發(fā)明的目的給出下面的非限定性實施例。
[0168] 對下面的顆粒進行測試:
[0169] -比較實施例1的顆粒(a)的組:由Saint-Gobain Zirpro出售的Microblastw B170珠形成的粉末,其具有下面的特征:
[0170] -化學(xué)分析:Al203:6%、ZrO 2:63%、SiO 2:30%、其他:1%,
[0171] -通過熔化-凝固獲得的顆粒,
[0172] -穿過開口等于90 μ m的方形網(wǎng)眼篩而不能穿過開口等于45 μ m的方形網(wǎng)眼篩,
[0173] -中值粒徑:74 μ m,
[0174] -對所述顆粒的組測量的顆粒的相對密度:98%,
[0175] -對所述顆粒的組測量的顆粒的堆積密度:3. 90g/cm3,
[0176] -所述顆粒的組的均方圓形度:0. 97,
[0177] -開槽顆粒的量:按體積計〈1 %。
[0178] -分別在實施例2至實施例4的顆粒(b)至(d)的組中使用的開槽顆粒形成的粉 末:由Saint-Gobain Zirpro出售的Zirgrit_; F細粒形成的粉末,其具有以下特征:
[0179] -化學(xué)分析:Al203:6%、ZrO 2:63%、SiO 2:30%、其他:1%,
[0180] -通過熔化-凝固獲得的顆粒、然后研磨,
[0181] -中值粒徑:50 μ m,
[0182] -對所述顆粒的組測量的顆粒的相對密度:98%,
[0183] -對所述顆粒的組測量的顆粒的堆積密度:3. 90g/cm3,
[0184] -所述顆粒的組的均方圓形度:0. 83,
[0185] -開槽顆粒的量:按體積計>99 %。
[0186] 開槽顆粒隨后以在表1中示出按體積計的比例與比較實施例的顆粒(a)進行混 合,以獲得根據(jù)本發(fā)明的實施例2-4的顆粒(b)至(d)的組。
[0187] 實施例1-4的顆粒(a)至(d)的組的特征分別呈現(xiàn)在表1中。
[0188] 顆粒(a)至(d)的組隨后被用于處理由6063鋁制成的板的表面,在處理之前,該 板具有以下特征:
[0189] -等于70的亮度L,
[0190] -等于100的光澤度G。
[0191] 使用具有以下參數(shù)的DUP吸式噴丸機進行所述處理:
[0192] -噴嘴直徑:8謹,
[0193] -壓力:2 巴,
[0194] -噴涂距離:15cm,
[0195] -噴涂角度:85°,
[0196] -覆蓋度:100%。
[0197] 使用來自Konica Minolta的Multi Gloss 268Plus裝置以等于60。的角度測定 光澤度G。
[0198] 根據(jù)標準ASTM E308-01 "通過使用CIE系統(tǒng)計算物體的色彩的標準方法",利用 HunterLab 品牌的 Mini Scan XE Plus 測量亮度 L。
[0199] 使用以下測試估算每組顆粒(a)至顆粒(e)的沖擊強度:100g的顆粒通過所述噴 丸機被噴涂到不銹鋼制成的表面上,持續(xù)5分鐘,相對于表面,噴涂角度等于90°,噴涂距 離等于10cm,壓力等于2巴且噴嘴直徑等于8mm。測試顆粒進行再循環(huán)5分鐘,由此被數(shù)次 噴涂到該表面上。在測試后,確定穿過45 μπι目的網(wǎng)的顆粒的重量。它對應(yīng)于在測試期間 形成的細顆粒的量。所生成的細顆粒的該量或者"廢品率"以測試前的顆粒的重量百分比 表示。廢品率越高,則顆粒的沖擊強度越低。
[0200] 可以認為,大于25%的廢品率導(dǎo)致噴丸機的加速磨損。優(yōu)選地,廢品率小于20%、 優(yōu)選地小于15%、優(yōu)選地小于10%。
[0201] 對N型測試樣品,在DUP吸式噴丸機上,根據(jù)標準NF L06-832 (Grenai I Iage conventionnel destine ? la mise en contrainte de compression superficielle de pieces m6talliques[用于在表面壓力下布置金屬部件的常規(guī)噴丸機])確定噴丸強度,其 中覆蓋度等于100 %,相對于表面,噴涂角度等于85°、噴涂距離等于15cm、壓力等于2巴且 噴嘴的直徑等于8mm〇
[0202] 為了簡潔,圓形度的平方、顆粒的面積和大小以及均方圓形度、顆粒(a)至(d)的 組的總面積和平均大小,基于所述顆粒的源粉末通過下面的方法進行評價,換句話說,基于 顆粒(a)的組以及由Zirgrit? F細粒形成的粉末:
[0203] Ilmm3的顆粒樣品倒入分散單元("樣品分散單元")中,出于該目的,由Malvern出 售的Moiphologi⑩G3S裝置提供該分散單元。使用4巴的壓力("壓力")施加 IOmsd 定時間"),執(zhí)行樣品在玻璃板上的分散,所述分散單元在該玻璃板上("設(shè)定時間")保持 60秒。所選擇的放大倍數(shù)被限定以能夠在玻璃板上、在分散顆粒的圓盤的中心的定位區(qū)域 中觀測到在25和50之間的顆粒,以促進單個顆粒、即未與其他顆粒結(jié)合的顆粒的觀測。隨 后對所生成的照片進行圖像分析,照片的數(shù)目足以計數(shù)總數(shù)目大于250的顆粒。
[0204] 該裝置提供所計數(shù)的顆粒的圓形度的平方("HS圓形度")、面積"面積"以及大小 ("CE直徑"),所述顆粒以數(shù)目計數(shù)。然后計算顆粒的組的均方圓形度、總面積和平均大小。
[0205] 開槽顆粒為刻面的顆粒。
[0206] 開槽顆粒的刻面的數(shù)目通過以下方法進行評價:使用掃描電子顯微鏡獲取顆粒的 照片,以使每張照片可完全看到15和30之間的開槽顆粒。采集照片以能夠計數(shù)最小值200 的開槽顆粒。確定各個開槽顆粒的可視刻面的數(shù)目。開槽顆粒的刻面的平均數(shù)目為各個開 槽顆粒的刻面的數(shù)目的算術(shù)平均值。
[0207] 對于含量大于0. 5%的組分,通過X-射線熒光進行化學(xué)分析。通過AES-ICP(電感 耦合等離子體原子發(fā)射光譜)確定含量小于〇. 5%的組分的含量。
[0208] 顆粒的尺寸以及顆粒的組的中值粒徑和最大尺寸使用來自Horiba的Partica LA-950激光粒度儀進行測定。
[0209] 在下表1中給出獲得的結(jié)果:
[0210]
[0211] n. d.:未檢測
[0212] 表1
[0213] 比較實施例1導(dǎo)致光澤方面的變暗和減小,即處于暗且啞光的渲染。
[0214] 與實施例1相比較,根據(jù)本發(fā)明的實施例2導(dǎo)致光澤度的減小以及亮度的減小,且 具有低的廢品率和噴丸強度下降。因此,效率(高的粉末消耗)和生產(chǎn)率(噴丸機的頻繁 關(guān)閉以更換粉末)低。
[0215] 與實施例1和實施例2相比較,根據(jù)本發(fā)明的實施例3導(dǎo)致光澤度的下降以及亮 度和噴丸強度的減小,且具有中等的廢品率,而無噴丸機的加速磨損。
[0216] 與實施例1至實施例3相比較,根據(jù)本發(fā)明的實施例4導(dǎo)致光澤度的下降以及亮 度和噴丸強度的減小,且具有可接受的廢品率,而無噴丸機的加速磨損。
[0217] 如在圖4中所示,在根據(jù)本發(fā)明的實施例3的處理之后獲得的可視檢查示出其覆 蓋有標尺形式的空穴10,其對應(yīng)于噴涂珠(非開槽顆粒)而產(chǎn)生的壓痕以及覆蓋有凹槽 20,其對應(yīng)于噴涂開槽顆粒而產(chǎn)生的壓痕。
[0218] 圖3的比較可以明顯地區(qū)分凹槽的存在。
[0219] 當然,本發(fā)明不限于所描述的實施方式,其作為示例而給出且不具有內(nèi)在的限制。
【主權(quán)項】
1. 一種用于改變表面的外觀的方法,所述方法包括噴涂最大尺寸小于或等于500 μ m 的顆粒的階段,噴涂顆粒具有大于90%的相對密度,按體積計大于5%且小于80%的所述 噴涂顆粒是具有突出的鋒利邊緣的顆粒,被稱作開槽顆粒。2. 根據(jù)前一項權(quán)利要求所述的方法,其中,所述噴涂顆粒的組包括按體積計大于20% 且小于60%的開槽顆粒。3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述噴涂顆粒的組具有小于400 μm 的最大尺寸和大于15 μ m的最小尺寸。4. 根據(jù)緊接的前一項權(quán)利要求所述的方法,其中,所述噴涂顆粒的組具有小于200 μm 的最大尺寸和大于30 μ m的最小尺寸。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述噴涂顆粒具有大于96%的相對 密度。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述開槽顆粒的組具有小于0. 9的 均方圓形度,且非開槽顆粒的組具有大于〇. 7的均方圓形度。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述開槽顆粒的刻面的平均數(shù)目大 于3且小于30。8. 根據(jù)緊接的前一項權(quán)利要求所述的方法,其中,所述開槽顆粒的刻面的平均數(shù)目小 于15。9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述噴涂顆粒由陶瓷材料制成。10. 根據(jù)緊接的前一項權(quán)利要求所述的方法,其中,所述噴涂顆粒由優(yōu)選選自氧化物、 氮化物、碳化物、硼化物、碳氧化物、氮氧化物及其混合物的陶瓷材料制成。11. 根據(jù)緊接的前一項權(quán)利要求所述的方法,其中,所述噴涂顆粒和/或所述開槽 顆粒的組和/或所述非開槽顆粒的組具有的組成滿足:基于氧化物的重量百分比計, Al203+Zr02+Si02>80%,和/或包括大于其重量的80%的碳化硅。12. 根據(jù)緊接的前一項權(quán)利要求所述的方法,其中,所述噴涂顆粒的組和/或所述開槽 顆粒的組和/或所述非開槽顆粒的組: -基于氧化物的重量百分比計,具有的組成滿足: -70%彡A1203, A1203構(gòu)成至100%的剩余量, -3 % 彡 Zr02+Hf02< 20 %,其中 HfO 2彡 1 %, -1%^ Si02^ 10%, -0. 3%^ CaO+MgO ^5%, -其他組分〈5%,和/或 -以基于氧化物的重量百分比計,具有的組成滿足: -Al2〇3^ 10%, -60 % 彡 Zr02+Hf02< 70 %,其中 HfO 2彡 1 %, -25%^ Si02^ 35%, -其他組分〈5%,和/或 -以基于氧化物的重量百分比計,具有的組成滿足: -Al2〇3^ 10%, -65%彡 Zr02+Hf02< 80%,其中 Hf02< 1. 5%, -10%^ Si02^ 20%, -4%^ Υ203^ 8%, -其他組分〈3%,和/或 -以基于氧化物的重量百分比計,具有的組成滿足: -90%^ Al2〇3, -其他組分〈10% ; -包括按重量計大于80%的至少部分被穩(wěn)定化、優(yōu)選地利用氧化釔至少部分地穩(wěn)定化 的氧化鋯,和/或 -以基于氧化物的重量百分比計,具有的組成滿足: -70%^ Al2〇3^ 80%, -20 % 彡 Zr02+Hf02< 30 %,其中 HfO 2彡 1 %, -其他組分< 3%。13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中: -沿著與所述表面形成噴涂角度的方向噴涂所述顆粒,所述噴涂角度大于45° ;和/或 -所述顆粒穿過與所處理的表面以一定的被稱作噴涂距離的距離而定位的噴嘴被噴 涂,所述噴涂距離大于5cm且小于30cm ;和/或 -所述顆粒通過流體攜帶而被噴涂在所述表面上,該流體的壓力大于〇. 5巴且小于4 巴;和/或 -所述顆粒以大于100%且小于300%的覆蓋度被噴涂。14. 根據(jù)緊接的前一項權(quán)利要求所述的方法,其中: -所述噴涂角度大于50° ;和/或 -所述噴涂距離優(yōu)選地大于l〇cm且小于25cm ;和/或 -所述顆粒通過流體攜帶而被噴涂在所述表面上,該流體的壓力大于1巴且小于3巴; 和/或 -所述顆粒以大于150%且小于250%的覆蓋度被噴涂。15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述表面由金屬材料制成,所述金 屬材料優(yōu)選金屬或金屬合金的形式,所述表面優(yōu)選地由不銹鋼、鋁或鈦制成,所述表面優(yōu)選 地不含有涂層。16. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述開槽顆粒在噴涂之前與其他顆 ?;旌?。17. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述表面是制品的表面,該制品選 自珠寶、手表、手鐲、項鏈、戒指、胸針、領(lǐng)帶別針、手提包、家具、家用器具、手柄、紐扣、飾面 板、消費品裝置的可視部分、眼鏡架的一部分、陶器或框架。
【文檔編號】C23C24/02GK106086864SQ201510461376
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2015年7月30日
【發(fā)明人】A-L·博多內(nèi), 朱利安·卡貝內(nèi)羅, 托馬斯·蘭伯特
【申請人】法商圣高拜歐洲實驗及研究中心