一种免喷漆真空电镀工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在塑料表面获得金属复合层领域，尤其涉及一种免喷漆真空电镀工艺。
【背景技术】
[0002]随着人们对生活的追求，需求越来越高，塑料金属化成为一种趋势。然后传统塑料金属化工艺是注塑后的毛坯经水电镀获得金属外观，其流程一般包括塑料注塑、化学除油、亲水、化学粗化、中和、预浸、胶体钯活化、解胶、化学镍、活化、焦铜、酸铜、半光镍、六价铬或三价铬。其工艺存在以下缺点:(I)周期时间长。(2)耗水耗能大，且产出大量废水。(3)使用有害化学镀液与添加剂。(4)排放有毒废气。(5)耗用金属量大。(6)使用对人体有害的六价铬。显然，这一传统工艺对环境污染及对工人危害颇大，急需改进。
[0003]为此人们开展了大量研究，其中较成功的方案是喷漆真空电镀工艺，如专利ZL02125257.2利用喷漆/蒸发镀铝/喷漆的方法获得金属及非金属的镜面金属化外观处理方法；专利ZL201010585736公开了一种在工程塑胶表面制备夹层复合镀膜的方法，其利用电弧离子镀膜/喷漆/电弧离子镀膜获得塑料的表面金属化方法，其通过优化真空镀膜工艺，只需一道喷漆就可以获得镜面金属外观。但是喷漆会存在溶剂挥发，对环境有影响，油漆利用率低，易燃易爆等问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种塑料表面免喷漆真空电镀工艺。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种免喷漆的真空电镀工艺，其特征在于，步骤为， 第一塑料工件制备:将清洁的塑料工件装入真空设备中抽真空并进行等离子辉光，得到第一塑料工件；
第二塑料工件制备:第一塑料工件进行化学气相沉积聚对二甲苯，使塑料工件的内、夕卜表面形成第一透明有机膜，得到第二塑料工件；
第三塑料工件制备:第二塑料工件进行物理气相沉积金属膜，在化学气相沉积层外表面形成金属装饰膜，得到第三塑料工件；
第四塑料工件制备:第三塑料工件进行化学气相沉积聚氟对二甲苯，在第三塑料工件的内、外表面形成第二透明有机膜，得到第四塑料工件。
[0006]进一步，所述第一塑料工件制备为，将清洁的塑料工件装入真空设备中，抽真空到lxl(T2pa，充入氩气100SCCM及氧气100SCCM，辉光电压3000V，时间2分钟。
[0007]进一步，所述第二塑料工件制备的步骤为，
Al、将第一塑料工件放入加有聚对二甲苯材料的CVD镀膜机的蒸发室内，当蒸发室内的真空度到达0.8-1.2pa时，将真空镀膜室内的聚对二甲苯升温至120-180°C进行气化升化，速率15-25A/S ;优选地，真空度为Ipa时，将聚对二甲苯在150°C气化升化，速率20A/s ；A2、升化挥发的气体聚对二甲苯进入裂解室，温度控制在685-705 °C，进行裂解催化，速率10-13A/S，得到经高温裂解的单体聚对二甲苯；优选地，裂解室温度控制在695°C，进行裂解催化，速率12A/s ；
A3、所述单体聚对二甲苯进入沉积室，温度控制在室温20-25°C，进行低温沉积，速率9-12A/S，沉积时间1-2.5小时，膜厚达3.2-10.8 μ m ;优选地，沉积室温度控制在室温25°C，进行低温沉积，速率lOA/s，沉积时间1.5小时，膜厚达5.4μ m ;得到第二塑料工件；
所述蒸发室，裂解室和沉积室的三个室体是相通的。
[0008]进一步，所述聚对二甲苯为N型聚对二甲苯。
[0009]进一步，所述第三塑料工件制备的步骤为，
B1、将第二塑料工件在物理气相沉积设备中进行辉光清洗，氩气150-250sCCm，偏压2500-3500V,时间 4-6min ;优选地，氩气 300sccm，偏压 3000V，时间 5min ；
B2、再进行溅射沉积钛或铬合金，条件为氩气50-150SCCm，偏压100-150V，时间l-5min ;优选地，氩气lOOsccm，偏压120V，时间2min，溅射钛或铬电流20-60A ；
B3、再进行溅射反应沉积氮化钛或氮化铬合金，氮气50-150sccm，时间l_5min ;优选地，氮气lOOsccm，时间3min，溅射钛或铬电流20-60A ;得到第三塑料工件。
[0010]进一步，所述第四塑料工件制备的步骤为，
Cl、将第一塑料工件放入加有聚氟对二甲苯材料的CVD镀膜机的蒸发室内，当蒸发室内的真空度到达0.8-1.2pa时，将真空镀膜室内的聚氟对二甲苯升温至120-180°C进行气化升化，速率15-25A/S ;优选地，真空度为Ipa时，将聚氟对二甲苯在150°C气化升化，速率20A/s ；
C2、升化挥发的气体聚氟对二甲苯进入裂解室，温度控制在685-705°C，进行裂解催化，速率10-13A/S，得到经高温裂解的单体聚氟对二甲苯；优选地，裂解室温度控制在695°C，进行裂解催化，速率12A/s;
C3、所述单体聚氟对二甲苯进入沉积室，温度控制在室温20-25°C，进行低温沉积，速率9-12A/S，沉积时间1-2.5小时，膜厚达3.2-10.8 μ m ;优选地，沉积室温度控制在室温25°C，进行低温沉积，速率lOA/s，沉积时间1.5小时，膜厚达5.4μ m ;得到第四塑料工件；
所述蒸发室，裂解室和沉积室的三个室体是相通的。
[0011]进一步，所述第四塑料工件制备的步骤中，所述聚氟对二甲苯为八氟聚对二甲苯及四氟聚对二甲苯。
[0012]本发明另外一个方面，还提供一种带金属外观的塑料工件，其特征在于，塑料工件基材外层依次排列第一层透明有机膜，一层金属装饰膜，第二层透明有机膜；塑料工件基材内层依次排列第一层透明有机膜和第二层透明有机膜；所述第一层透明有机膜的厚度为3.2-10.8微米，第二层透明有机膜的厚度为3.2-10.8微米，一层金属装饰膜的厚度为0.1~0.5 微米。
[0013]进一步，所述第一层透明有机膜采用化学气相沉积聚对二甲苯获得；具体步骤为， Al、将清洁的塑料工件装入真空设备中，抽真空到lxl0_2pa，充入氩气100SCCM及氧气
100SCCM，辉光电压3000V，时间2分钟；
A2、将塑料工件放入加有聚对二甲苯材料的CVD镀膜机的蒸发室内，当蒸发室内的真空度到达0.8-1.2pa时，将真空镀膜室内的聚对二甲苯升温至120-180°C进行气化升化，速率15-25A/S ;优选地，真空度为Ipa时，将聚对二甲苯在150°C气化升化，速率20A/s ； A3、升化挥发的气体聚对二甲苯进入裂解室，温度控制在685-705°C，进行裂解催化，速率10-13A/S，得到经高温裂解的单体聚对二甲苯；优选地，裂解室温度控制在695°C，进行裂解催化，速率12A/s ；
A4、所述单体聚对二甲苯进入沉积室，温度控制在室温20-25°C，进行低温沉积，速率9-12A/S，沉积时间1-2.5小时，膜厚达3.2-10.8 μ m ;优选地，沉积室温度控制在室温25°C，进行低温沉积，速率lOA/s，沉积时间1.5小时，膜厚达5.4μ m ;得到带有第一层透明有机膜的塑料工件；
所述蒸发室，裂解室和沉积室的三个室体是相通的。
[0014]10、权利要求8所述带金属外观的塑料工件，其特征在于，所述金属装饰膜采用物理气相沉积金属膜获得，具体步骤为，
B1、将带有第一层透明有机膜的塑料工件在物理气相沉积设备中进行辉光清洗，氩气 150-250sccm,偏压 2500-3500V,时间 4_6min ;优选地，氩气 300sccm,偏压 3000V,时间5min ；
B2、再进行溅射沉积钛或铬合金，条件为氩气50-150SCCm，偏压100-150V，时间l-5min ;优选地，氩气lOOsccm，偏压120V，时间2min，溅射钛或铬电流20-60A ；
B3、再进行溅射反应沉积氮化钛或氮化铬合金，氮气50-150sccm，时间l_5min ;优选地，氮气lOOsccm，时间3min，溅射钛或铬电流20-60A ;得到带有第一层透明有机膜和一层金属装饰膜的塑料工件。
[0015]进一步，所述第二层透明有机膜采用化学气相沉积聚对二甲苯获得；具体步骤为， Al、将已经带有第一层透明有机膜和一层金属装饰膜的塑料工件