CN109015328A - 一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法，该方法适用于去除银合金/铜铆钉型电触头在前道工序产生的缺陷，尤其是工作面异物(以下简称黑点)的方法。主要过程包括：配置抛光液，将待处理的铆钉、磁力钢针、所述抛光液和水加入到研磨桶中，启动磁场，对待处理的铆钉上的黑点进行抛光研磨去除，所述的抛光液包括：无机酸10‑15%，有机酸5‑10%，缓蚀剂3‑8%，其余为水；所述的缓蚀剂包括苯骈三氮唑和甲基苯骈三氮唑，该括苯骈三氮唑和甲基苯骈三氮唑的质量比为：1/4‑2/3。该方法配置适合去除黑点的抛光液同时利用交变磁场特有的磁力线分布，产生强劲平稳的磁感效应，使磁力钢针与铆钉工作面进行全方位，多角度地充分研磨，达到快速除去除黑点的功效。

Description

一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法

技术领域

本发明涉及一种金属材料的表面处理领域，具体是指一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法。

背景技术

铆钉型电触头应用于各种继电器、接触器、温控器、各种电流等级的接触器，是影响开关电器触头***工作可靠性的重要因素，其制备工艺一般包括制打、研磨、退火、酸洗、抛光等，在研磨后工作面经常出现黑点，呈颗粒状分布，同时有一定深度附着，经测试黑点成分主要包括C、O、Fe、Cu等，经分析黑点主要来自铆钉研磨过程中，该过程中使用的三棱柱、圆柱形磨料使的有机胶(成分为C、O)凝固，研磨过程中嵌入到铆钉工作面中，Fe粉作为磨料，Cu是铆钉基体，研磨过程中同样嵌入到工作面中，这些因素共同形成了黑点。黑点一旦形成就很难去除，因为黑点体积小并且在“毛细管”作用下渗透到铆钉工作面内部，使用普通抛光只能对工作面表面进行清理，但黑点达到一定深度后很难去除。因此，研究如何去除铆钉型电触头工作面的黑点，对提高铆钉型电触头产品质量提高具有十分重要的现实意义。

在去除铆钉触头材料表面缺陷的过程中，本申请人在先申请了以下专利，如：

中国专利公开号为：CN106281223A，用于快速去除铆钉电触头镦制毛刺和圈印的磨料及其制备方法和应用

中国专利公开号为：CN107378741A，铆钉电触头的表面处理方法、磨料以及磨料制备方法

上述方法可适用于使用铁粉去除毛刺，使用三棱锥去除毛刺和圈印，使用圆柱去除毛刺、圈印和降低接触电阻。

但是上述方法所使用的设备是普通抛光，存在共同的问题：

（1）不能去除黑点；

（2）使用普通研磨机抛光，精度不够；

（3）容易出现死角，研磨不彻底。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法，铆钉型电触头表面缺陷主要包括毛刺、圈印、黑点，该方法配置适合去除黑点的抛光液，据黑点中各组分含量不同抛光液配置都进行调整，每种含量的黑点使用不同组分含量的抛光液进行去除，达到黑点最大化去除的目的，同时利用交变磁场特有的磁力线分布，产生强劲平稳的磁感效应，使磁力钢针与铆钉工作面进行全方位，多角度地充分研磨，达到快速除去除黑点的功效。

为实现上述目的，本发明的技术方案是配置抛光液，将待处理的铆钉、磁力钢针、所述抛光液和水加入到磁力抛光的研磨桶中，启动磁场，对待处理的铆钉上的黑点进行抛光研磨去除；

所述的抛光液包括有以下组分，按照质量百分数计：

无机酸10-15%，有机酸5-10%，缓蚀剂3-8%，其余为水；

所述的缓蚀剂包括苯骈三氮唑和甲基苯骈三氮唑，该括苯骈三氮唑和甲基苯骈三氮唑的质量比为：1/4-2/3。

进一步设置是所述的无机酸包括有包括硫酸、硝酸和盐酸中的一种或多种组合。

进一步设置是若黑点中铁元素含量>40wt%，则该无机酸的组分为：硫酸10-20wt%，硝酸30-40wt%，盐酸3-8wt%，其余为水；若黑点中Cu元素含量>40wt%，则硫酸为20-30wt%，硝酸10-20wt%，盐酸5-15wt%，其余为水。

进一步设置是所述有机酸包括草酸、磺酸、乙酸中的一种或多种组合。

若黑点中有机物含量>40wt%,则草酸20-30%，磺酸10-20%，乙酸5-10%，其余为水；若黑点中有机物含量<40wt%,则草酸10-20wt%，磺酸20-30wt%，乙酸5-10wt%，其余为水。

进一步设置是所述的磁力钢针的添加量为待处理铆钉质量 1-5倍，磁力钢针的直径为0.1-0.3mm，长度为2-4mm。

进一步设置是所述的正、反旋转磁场的转速统一设定为150-180r/min，频率统一设定为30-60HZ，时间统一设定为3-5min。

进一步设置是抛光研磨结束后，取出铆钉进行烘干处理，烘干温度60-80℃，烘干时间3-5min。

本发明所述的无机酸，主要作用是去除黑点中无机物，黑点中无机物主要包括铁元素、铜元素化合物。无机酸包括硫酸、硝酸和盐酸，根据黑点中无机物含量的不同进行配比，若黑点中铁元素含量>40%，则硫酸10-20%，硝酸30-40%，盐酸3-8%，其余为水；若黑点中Cu元素含量>40%，则硫酸为20-30%，硝酸10-20%，盐酸5%-15%，其余为水。

本发明所述有机酸主要作用是去除黑点中有机物，利用有机物相似相溶原理对有机物进行去除。有机酸包括草酸、磺酸、乙酸，根据黑点中有机物含量不同进行配比，若黑点中有机物含量>40%,则草酸20-30%，磺酸10-20%，乙酸5-10%，其余为水；若黑点中有机物含量<40%,则草酸10-20%，磺酸20-30%，乙酸5-10%，其余为水。

本发明所述的缓蚀剂主要作用是防止无机酸、有机酸对触点过度腐蚀，主要包括苯骈三氮唑和甲基苯骈三氮唑。苯骈三氮唑主要作用是防止无机酸、有机酸对银腐蚀，甲基苯骈三氮唑主要作用是防止无机酸、有机酸对铜腐蚀，苯骈三氮唑比例为10-20%,甲基苯骈三氮唑30-40%，其余为水。即苯骈三氮唑和甲基苯骈三氮唑的质量比为：1/4-2/3。

上述比例通过实际检验，即能防止过度腐蚀，又能使得黑点的完全去除的效率在6-10分钟内完成，从而提高了使用效率。

另外，本发明所述的磁力钢针的直径决定了抛光强度，直径越粗，抛光强度越大，但是对铆钉工作面的破坏程度越大，造成工作面凹凸不平。直径越小，抛光强度越小，可能对黑点起不到抛光作用，黑点无法去除。因此，根据反复试验，钢针直径确定为0.1-0.3mm。

钢针的长度决定了其抛光位置，长度越长，越容易对转弯、死角等位置进行抛光，但是长度越长强度就降低了，起不到抛光效果。长度越短，一些转弯、死角位置抛光达不到。因此，根据反复试验，钢针长度确定为2-4mm。

通过反复试验，确定了钢针的直径和长度，此类钢针可快速去除铆钉工作面黑点，同时工作面光滑，没有凹凸不平的现象。

本发明提出一种使用磁力抛光去除铆钉型电触点缺陷的方法，尤其对形状复杂的铆钉，更加能发挥其作用。磁力抛光的另一优点是不伤及铆钉表面，不影响铆钉尺寸精度。让铆钉表面瞬间变得光滑整洁，焕然一新。适用于纯Ag、AgSnO₂、AgNi等铆钉的研磨抛光。

本发明的优点包括有：

（1）基于本申请人对黑点主要成分的分析研究，发现其为无机物和有机物，因此，本申请的技术方案中配置了特殊组分的抛光液，其主要成分为无机酸、有机酸和缓蚀剂，其中，无机酸主要去除黑点中无机物，有机酸主要去除黑点中有机物，缓蚀剂起到二种酸对铆钉工作面银和铜基体防腐蚀作用。抛光液的配置主要针对黑点成分，根据黑点中各组分含量不同抛光液配置都进行调整，每种含量的黑点使用不同组分含量的抛光液进行去除，达到黑点最大化去除的目的。

（2）相较于传统的机械抛光机而言，其在黑点去除领域存在以下问题：a.黑点不能全部去除，在工作面有残留；b.抛光精度不够，容易造成铆钉部件大部分缺失；c.容易出现死角，黑点去除不彻底。而本申请的黑点去除新工艺，配置抛光液与黑点可发生化学反应，在钢针作用下化学反应速率加快，同时起到机械抛光的作用，达到快速去除黑点的目的。同时，磁力抛光的优势可以提现，铆钉尺寸精度控制精确，死角可以抛光，抛光后铆钉焕然一新。

（3）降低接触电阻新工艺

接触电阻是考量铆钉电触头材料最重要的物理参数之一，接触电阻=体电阻+膜电阻，其中黑点对膜电阻造成直接影响，黑点越大越多，膜电阻就越大，接触电阻就越大。通常，降低接触电阻的方法是使用普通抛光机进行抛光，如前文所述，这种办法根本无法去除黑点，造成接触电阻变大，本发明的提出，可以去除黑点，从而实现接触电阻的降低，实质是一种降低接触电阻的新工艺。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明作进一步地详细描述。

实施例1

本发明实施例中，为本发明实施例中，配置抛光液，该抛光液中无机酸15wt%，有机酸10wt%，缓蚀剂8wt%，其余为水，向研磨桶中依次加入2kg待处理铆钉，直径3mm，头厚0.5mm，足径1.5mm，足长1mm；加入磁力钢针3kg，磁力钢针直接0.1mm，长度2mm；加入200ml抛光液；加入4L水。

设置专用的磁力抛光设备，该磁力抛光设备包括有正反转电机、磁盘和研磨桶，电机通过传动轴驱动磁盘转动，磁盘上设置有电磁铁，研磨桶位于磁盘上方并位于磁盘的磁力线范围内。

本实施例该磁场上设置有交流电供电的电磁铁，在抛光过程中，通过电位计对电压进行调节，从而形成磁力线大小可变的交变磁场，设定电机转速150r/min，设定抛光时间3min，启动电机带动传动轴转动，磁盘随着传动轴转动而转动，研磨桶内磁力在转动的电磁铁的磁力驱动下，磁力钢针进行高速旋转，并对铆钉进行抛光。抛光结束取出铆钉进行烘干处理，烘干温度60℃，烘干时间3min，烘干后铆钉工作面黑点可全部去除。

本实施例在磁盘的转动驱动中，电机还进行正转和反转交替，形成正转和反转的磁场。本实施例所述的缓蚀剂包括苯骈三氮唑比例为10%,甲基苯骈三氮唑30%，其余为水。

本实施例所述的无机酸包括有包括硫酸、硝酸和盐酸三种混合。其中硫酸10-20wt%，硝酸30-40wt%，盐酸3-8wt%，其余为水。优选比例为：硫酸12wt%，硝酸34wt%，盐酸5wt%，其余为水。

本实施例所述的有机酸包括有草酸20-30%，磺酸10-20%，乙酸5-10%，其余为水；优选比例为：草酸23%，磺酸12%，乙酸7%，其余为水.

实施例2

为本发明实施例中，配置抛光液，该抛光液中无机酸10%，有机酸5%，缓蚀剂3%，其余为水，，向研磨桶中依次加入3kg待处理的球面铆钉，直径3mm，头厚0.5mm，足径1.5mm，足长1mm；加入磁力钢针4kg-15kg（优选4kg），磁力钢针直接0.3mm，长度4mm；加入300ml抛光液；加入6L水。

设置专用的磁力抛光设备，该磁力抛光设备包括有正反转电机、磁盘和研磨桶，电机通过传动轴驱动磁盘转动，磁盘上设置电磁铁，研磨桶位于磁盘上方并位于磁盘的磁力线范围内。

本实施例该磁场上设置有交流电供电的电磁铁，在抛光过程中，通过电位计对电压进行调节，从而形成磁力线大小可变的交变磁场，设定正反转电机转速180r/min，设定抛光时间5min，启动电机带动传动轴转动，磁盘随着传动轴转动而转动，从而使得产生交变磁场的电磁铁高速旋转，进而驱动研磨桶内磁力钢针对铆钉进行抛光。由于正反转电机的两个方向进行旋转，使得交变磁场的方便可以改变，提高抛光效果，抛光结束取出铆钉进行烘干处理，烘干温度80℃，烘干时间5min，烘干后铆钉工作面黑点可全部去除。

本实施例在磁盘的转动驱动中，电机还进行正转和反转交替。

本实施例所述的缓蚀剂包括苯骈三氮唑比例为20%,甲基苯骈三氮唑30%，其余为水。

本实施例所述的无机酸包括有硫酸为20-30wt%，硝酸10-20wt%，盐酸5-15wt%，其余为水。优选为：硫酸为23wt%，硝酸120t%，盐酸9wt%，其余为水。

本实施例所述的有机酸包括有草酸10-20%，磺酸20-30%，乙酸5-10%，其余为水。优选比例为：草酸12%，磺酸23%，乙酸6%，其余为水。

本实施例2作为优选实施例。

该方法配置适合去除黑点的抛光液同时利用旋转磁场特有的磁力线分布，产生强劲平稳的磁感效应，使磁力钢针与铆钉工作面进行全方位，多角度地充分研磨，达到快速除去除黑点的功效。

正、反旋转磁场与单一磁场主要区别正、反选装磁场转速、频率可设定范围，通过转速、频率的变化实现磁力钢针与铆钉型电触头全方位、多角度研磨抛光，更有利于去除铆钉型电触头的缺陷，尤其是黑点，单一磁场只能沿着固定方向、固定频率进行研磨抛光，铆钉型电触头在离心力的作用下沿着一个固定方向旋转，磁力钢针极大可能不能抛光到铆钉型电触头的所有部位，造成抛光不彻底的情况，黑点难以全部去除。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法，其特征在于：铆钉型电触头表面缺陷主要包括毛刺、圈印、黑点，配置抛光液，将待处理的铆钉、磁力钢针、所述抛光液和水加入到位于交变磁场中研磨桶中，启动交变磁场，通过交变磁场旋转驱动磁力钢针在研磨桶中运动，从而对待处理的铆钉上的黑点进行抛光研磨去除；

所述的抛光液包括有以下组分，按照质量百分数计：

无机酸10-15%，有机酸5-10%，缓蚀剂3-8%，其余为水；

所述的缓蚀剂包括苯骈三氮唑和甲基苯骈三氮唑，该括苯骈三氮唑和甲基苯骈三氮唑的质量比为：1/4-2/3。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法，其特征在于：所述的抛光液与水的质量比为1:9。

3.根据权利要求1所述的一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法，其特征在于：所述的无机酸包括有包括硫酸、硝酸和盐酸中的一种或多种组合。

4.根据权利要求2所述的一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法，其特征在于：若黑点中铁元素含量>40wt%，则该无机酸的组分为：硫酸10-20wt%，硝酸30-40wt%，盐酸3-8wt%，其余为水；若黑点中Cu元素含量>40wt%，则硫酸为20-30wt%，硝酸10-20wt%，盐酸5-15wt%，其余为水。

5.根据权利要求1所述的一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法，其特征在于：所述有机酸包括草酸、磺酸、乙酸中的一种或多种组合。

6.根据权利要求4所述的一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法，其特征在于：若黑点中有机物含量>40wt%,则草酸20-30%，磺酸10-20%，乙酸5-10%，其余为水；若黑点中有机物含量<40wt%,则草酸10-20wt%，磺酸20-30wt%，乙酸5-10wt%，其余为水。

7.根据权利要求1所述的一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法，其特征在于：所述的磁力钢针的添加量为待处理铆钉质量1-5倍，磁力钢针的直径为0.1-0.3mm，长度为2-4mm。

8.根据权利要求1所述的一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法，其特征在于：磁场为交变磁场，磁力线大小和方向随时改变，，旋转速度统一设定为150-180r/min，旋转频率统一设定为30-60HZ，时间统一设定为3-5min。

9.根据权利要求1所述的一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法，其特征在于：抛光研磨结束后，取出铆钉进行烘干处理，烘干温度60-80℃，烘干时间3-5min。

10.根据权利要求1所述的一种基于磁力抛光去除铆钉型电触头表面缺陷的方法，其特征在于：苯骈三氮唑比例为10-20%,甲基苯骈三氮唑30-40%，其余为水。