专利名称：一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法
技术领域：
本发明涉及一种金属及非金属表面镀膜，特别涉及一种仿电镀六价铬外观的高耐蚀镀膜方法。
背景技术：
金属及非金属表面进行装饰及功能性镀膜，在各行业得到广泛的应用。其中水电镀铬是一项重要的表面处理技术，其镀层有美丽的金属光泽、良好的物理性能和稳定的化学性能，因而受到人们的喜欢，但水电镀会产生大量污水，工艺复杂。为了解决水电镀铬的问题，人们做了大量的研究，其中以真空镀膜的方法来取待水电镀工艺较为代表性，它是利用油漆获得高光泽表面，再利真空条件下通过蒸发镀膜、溅射击镀膜、离子镀膜等方法，将金属、化合物及其他镀膜材料沉积到基材表面，再喷涂面漆进行保护，形成一种多层的镀膜技术。这一技术已在机械、电子、光学、家电、汽车等行业得当广泛应用。真空镀层材料有各种金属、合金和化合物，可以根据产品用途和施工条件进行选择。其中铝因价廉、反射率高、蒸镀容易、具有银白的金属光泽而获得广泛的应用。其中中国专利02125257. 2利用有机涂层/蒸发镀铝/有机涂层的方法获得金属及非金属的表面处理方法。中国专利CN101338409B利用光固化底涂/蒸发镀铝/光固化面涂，获得一种汽车轮毂盖镀膜方法。但是铝质软、易磨损，对碱、CO2及水等不耐腐蚀，虽然有面漆保护，但是由于采用喷涂的方式，会存在一些死角及内部无法喷涂到面漆，从而成为腐蚀点，不断扩散，导致整个产品失效。而对于卫浴产品，与水常期接触，对耐水浸、耐化学腐蚀、耐盐雾等性能要求更高； 其外观以6价铬色为主，相对铝色，铬色呈现白中透蓝，目前暂无人报告在铝色上调色漆获得6价铬的颜色，也不易达到水电镀的优异防腐性能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的干法镀膜存在的缺点，提供一种产品的功能与品质较好，整个工艺流程不需使用任何水液，比现有干法镀膜更为环保、性能更优越的仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法。本发明包括以下步骤1)干法清洁去除工件表面的油污及粉尘；所述干法清洁的具体方法如下先用干布擦拭工件表面，去除油脂及灰尘，然后利用高温火焰处理金属表面的油脂，达到除油除脂的目的，再通过静电除尘，去除吸附在工件表面的灰尘及燃烧产生的颗粒；所述活化的具体方法如下通过高温火焰处理的外延接触金属表面，使其瞬间达到1000°C的高温，使金属外表面具有大量极性键，易于漆膜形成良好结合力。所述高温火焰处理，可采用瓦斯作为燃烧气体，处理时间0 5min。2)紫外光固化底涂在干法清洁后的工件表面喷涂一层涂料，加热流平后再紫外光固化；在步骤幻中，所述喷涂可采用喷枪喷涂；所述喷涂一层涂料的厚度可为10 30 μ m ；所述涂料可采用紫外光固化涂料；所述加热的温度可为50 70°C，加热的时间可为 3 8min。3)蒸发镀金属铝膜将经过步骤2~)处理的工件，放置在蒸镀膜机内，将工作室抽真空至真空底位于O 4) X 10_2Pa，使工件架转动，进行预热、预熔及蒸发，将铝丝蒸镀在工件表面；在步骤3)中，所述工件架转动的转速可为2 5r/min。4)蒸镀聚合物膜向蒸镀膜机内通入单体有机硅氧烷，并加以高压直流电场辉光放电产生等离子，使有硅氧烷氧化，附着到经过步骤幻处理的工件表面，在工件表面形成一层保护层；在步骤4)中，所述高压直流电场辉光放电产生等离子的条件可为直流电场的强度为2500 3500V，电流强度为2 3A。5)紫外光固化面涂在经过步骤4)处理的工件表面喷涂一层涂料，再烘烤后紫外光固化，即得具有仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜的工件。在步骤幻中，所述喷涂可采用喷枪将涂料喷涂在工件表面；所述涂料可采用紫外光固化涂料；所述一层涂料的厚度可为10 30 μ m，所述涂料中加有色浆，所述色浆可为深蓝色浆和黑色浆，所述深蓝色浆的加入量可为涂料总质量的 4%，所述黑色浆的加入量可为涂料总质量的 5% ；所述烘烤的温度可为50 70°C，烘烤的时间可为3 8min。本发明利用二氧化硅膜隔绝铝膜与外界接触，形成全封闭结构，再通过面漆调色， 获得一种仿电镀六价铬外观的高耐蚀镀膜，取代了传统的水电镀工艺。该镀膜方法，具有高耐腐蚀及高耐侯性能，更接近传统水电镀六价铬的外观及高性能。
图1为本发明实施例的结构组成示意图。
具体实施例方式以下实施例将对本发明作进一步的说明。实施例1 一种ABS花洒光亮铬(六价铬色)，结构图参见图1。步骤一将ABS注塑所得的坯件1用干布擦拭后，通过自动火焰处理机及静电除尘机，上挂的产品进行火焰处理及静电除尘，处理时间6s。步骤二 接着喷上一层25 μ m厚的紫外漆层2。漆层2以顶灯烘烤(60°C X5min)， 再经紫外灯固化(1100J/m2)。步骤三将光固化后之塑胶件转挂入PVD炉内实施等离子气体活化(条件为直流偏压3000V，炉内真空压力lPa，工作气体为50SCCM 50SCCM之等比率Ar与仏混合气流， 活化时间为lmin)；接着漆面上蒸发镀上40纳米厚的铝层3(镀铝层条件为蒸发预热电压 3. 5V持续30s,预熔4. 5V持续IOs,蒸发6V持续5s，真空压力0. 2Pa)。步骤四接着通入六甲基二硅氧烷，流量设为50SCCM，直流偏压3000V，辉光5min，在工件表面镀上透明聚合物有机硅膜4。步骤五接着喷上一层15 μ m厚的紫外色漆层5，添加深蓝色浆(0. 2% )及黑色浆 (0.4%)。漆层以红外灯烘烤之(60°C X5min)，再经紫外灯固化之(1200J/m2)，即可得成
由此工艺所得之制品表面高光如镜，并且通过下列之功能试验(A) CASS 防腐蚀通过 16h ；(B)冷热冲击循环通过8个循环；(C)落砂冲击通过12公升落砂；(D)结合力(百割)结果为5B ；(E) RCA耐磨测试通过2500回。实施例2 —种PC材质相框光亮铬(六价铬色)，结构图参见图1。步骤一将PC注塑所得的坯件1用干布擦拭后，通过自动火焰处理机及静电除尘机，将上挂的产品进行火焰处理及静电除尘，处理时间6s。步骤二 接着喷上一层22 μ m厚的紫外漆层2。漆层2以顶灯烘烤(60°C X5min), 再经紫外灯固化(1100J/m2)。步骤三将光固化后之塑胶件转挂入PVD炉内实施等离子气体活化(条件为直流偏压3000V，炉内真空压力lPa，工作气体为50SCCM 50SCCM之等比率Ar与仏混合气流， 活化时间为lmin)；接着漆面上蒸发镀上40纳米厚的铝层3(镀铝层条件为蒸发预热电压 3. 5V持续30s,预熔4. 5V持续IOs,蒸发6V持续5s，真空压力0. 2Pa)。步骤四接着通入六甲基二硅氧烷，流量设为50SCCM，直流偏压3000V，辉光5min， 在工件表面镀上透明聚合物有机硅膜4。步骤五接着喷上一层15 μ m厚的紫外色漆层5，添加深蓝色浆(0. 2% )及黑色浆 (0.4%)。漆层以红外灯烘烤之(60°C X5min)，再经紫外灯固化之(1200J/m2)，即可得成
由此工艺所得之制品表面高光如镜，并且通过下列之功能试验(A) CASS 防腐蚀通过 Mh ；(B)冷热冲击循环通过8个循环；(C)落砂冲击通过18公升落砂；(D)结合力(百割)结果为5B ；(E) RCA耐磨测试通过2500回。实施例3 —种铁件风口高光六价铬示例，结构图参见图1步骤一将铁件冲压的风口件1先用干布擦拭后进行火焰处理再进行静电除尘， 其中火焰处理时间anin。步骤二 接着喷上一层30μπι厚的紫外漆层2。漆层以红外灯加热流平 (600C X5min)，再经紫外灯固化(1100J/m2)。步骤三将喷完底涂的坯件转挂入PVD炉内实施等离子气体活化(条件为直流偏压3000V，炉内真空压力lPa，工作气体为50SCCM 50SCCM之等比率Ar与O2混合气流，活化时间为lmin)；接着漆面上蒸发镀上40纳米厚的铝层3 (镀铝层条件为蒸发预热电压3. 5V 持续30s，预熔4. 5V持续10s，蒸发6V持续k，真空压力0. 2Pa)。
步骤四接着通入四甲基二硅氧烷，流量设为50SCCM，直流偏压3000V，辉光5min， 在工件表面镀上透明聚合物有机硅膜4。步骤五接着喷上一层15 μ m厚的紫外色漆层5，添加深蓝色浆(0. 2% )及黑色浆 (0. 4% )。漆层以IR灯烘烤(600C X5min)，再经紫外灯固化(1200J/m2)。由此工艺所得制品，表面高光如镜，且可通过下列功能测试(A) CASS 防腐蚀 24h ；(B)冷热冲击循环 8个循环；(C)落砂冲击18L落砂；(D)结合力(百割)5A ；(E)水浸 38 °C 24h ；(F)铅笔硬度(三菱) 3H；(G) RCA 耐磨测试2500 回。实施例4 一种铝合金把手高光六价铬示例，结构图参见图1。步骤一将铝合金把手1先用干布擦拭后进行火焰处理再进行静电除尘，其中火焰处理时间aiiin。步骤二 接着喷上一层30μπι厚的紫外漆层2。漆层以红外灯加热流平 (600C X5min)，再经紫外灯固化(1100J/m2)。步骤三将喷完底涂的坯件转挂入PVD炉内实施等离子气体活化(条件为直流偏压3000V，炉内真空压力lPa，工作气体为50SCCM 50SCCM之等比率Ar与O2混合气流，活化时间为lmin)；接着漆面上蒸发镀上40纳米厚的铝层3 (镀铝层条件为蒸发预热电压3. 5V 持续30s，预熔4. 5V持续10s，蒸发6V持续k，真空压力0. 2Pa)。步骤四接着通入四甲基二硅氧烷，流量设为50SCCM，直流偏压3000V，辉光5min， 在工件表面镀上透明聚合物有机硅膜4。步骤五接着喷上一层15 μ m厚的紫外色漆层5，添加深蓝色浆(0. 2% )及黑色浆 (0. 4% )。漆层以IR灯烘烤(600C X5min)，再经紫外灯固化(1200J/m2)。由此工艺所得制品，表面高光如镜，且可通过下列功能测试(A) CASS 防腐蚀24h ；(B)冷热冲击循环8个循环；(C)落砂冲击18L落砂；(D)结合力(百割)5A ；(E)水浸 38 °C:24h ；(F)铅笔硬度(三菱) 3H；(G) RCA 耐磨测试2500 回。以上功能测试包括1、抗腐蚀功能测试CASS 试验(ASTM B368-09)；2、抗磨耗功能测试落砂试验(ASTMD968-05)。3、结合力测试
1)百割测试(ASTM D3359-02)；2)冷热循环试验(ASME Al 12. 18. 1-2005/CSA B125. 1-05)。4、耐水测试水浸测试(ASTMD870-02)。5、耐划伤性测试1)铅笔硬度测试(ASTM D3363-05)；2)耐划伤性测试(ASTM D5178-9)。
权利要求
1.一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法，其特征在于包括以下步骤1)干法清洁去除工件表面的油污及粉尘；2)紫外光固化底涂在干法清洁后的工件表面喷涂一层涂料，加热流平后再紫外光固化；3)蒸发镀金属铝膜将经过步骤幻处理的工件，放置在蒸镀膜机内，将工作室抽真空至真空底位于O 4) X 10-2 ，使工件架转动，进行预热、预熔及蒸发，将铝丝蒸镀在工件表面；4)蒸镀聚合物膜向蒸镀膜机内通入单体有机硅氧烷，并加以高压直流电场辉光放电产生等离子，使有硅氧烷氧化，附着到经过步骤幻处理的工件表面，在工件表面形成一层保护层；5)紫外光固化面涂在经过步骤4)处理的工件表面喷涂一层涂料，再烘烤后紫外光固化，即得具有仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜的工件。
2.如权利要求1所述的一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法，其特征在于在步骤1) 中，所述干法清洁的具体方法如下先用干布擦拭工件表面，去除油脂及灰尘，然后利用高温火焰处理金属表面的油脂，达到除油除脂的目的，再通过静电除尘，去除吸附在工件表面的灰尘及燃烧产生的颗粒。
3.如权利要求1所述的一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法，其特征在于在步骤 1)中，所述活化的具体方法如下通过高温火焰处理的外延接触金属表面，使其瞬间达到 1000°C的高温。
4.如权利要求2或3所述的一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法，其特征在于在步骤1)中，所述高温火焰处理，采用瓦斯作为燃烧气体，处理时间0 5min。
5.如权利要求1所述的一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法，其特征在于在步骤2) 中，所述喷涂采用喷枪喷涂；所述喷涂一层涂料的厚度为10 30 μ m ；所述涂料是采用紫外光固化涂料。
6.如权利要求1所述的一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法，其特征在于在步骤2) 中，所述加热的温度为50 70°C，加热的时间为3 Smin。
7.如权利要求1所述的一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法，其特征在于在步骤3) 中，所述工件架转动的转速为2 5r/min。
8.如权利要求1所述的一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法，其特征在于在步骤4) 中，所述高压直流电场辉光放电产生等离子的条件为直流电场的强度为2500 3500V，电流强度为2 3A。
9.如权利要求1所述的一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法，其特征在于在步骤5) 中，所述喷涂是采用喷枪将涂料喷涂在工件表面；所述涂料采用紫外光固化涂料；所述一层涂料的厚度为10 30 μ m。
10.如权利要求1所述的一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法，其特征在于在步骤 5)中，所述涂料中加有色浆，所述色浆为深蓝色浆和黑色浆，所述深蓝色浆的加入量为涂料总质量的 4%，所述黑色浆的加入量为涂料总质量的 5% ；所述烘烤的温度为 50 70°C，烘烤的时间为3 8min。
全文摘要
一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法，涉及一种金属及非金属表面镀膜。提供一种产品的功能与品质较好，整个工艺流程不需使用任何水液，比现有干法镀膜更为环保、性能更优越的仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法。干法清洁；紫外光固化底涂；蒸发镀金属铝膜；蒸镀聚合物膜；紫外光固化面涂。利用二氧化硅膜隔绝铝膜与外界接触，形成全封闭结构，再通过面漆调色，获得一种仿电镀六价铬外观的高耐蚀镀膜，取代了传统的水电镀工艺。具有高耐腐蚀及高耐侯性能，更接近传统水电镀六价铬的外观及高性能。
文档编号B32B9/04GK102328471SQ201110143829
公开日2012年1月25日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者吴子豹, 张宇霆, 李明仁 申请人:厦门建霖工业有限公司