专利名称：具有光亮岩层图案的被覆件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种具有光亮岩层图案的被覆件及其制造方法。
背景技术：
不锈钢、镁合金、铝合金及钛合金等材料的基体被广泛应用于电子装置(如手机)、汽车零部件及建筑装饰件等领域。为了使上述基体表面呈现出岩层的纹路，一般通过如下方式实现:在基体表面粘贴具有仿岩层图案的薄膜，或在基体表面喷涂裂纹油漆形成具有仿岩层图案的漆层，或采用具有不同粘度的树脂通过注塑的方式在基体包覆形成一具有仿岩层图案的塑胶层。但经上述方法形成的岩层纹路的仿真效果较差、难以获得光亮的外观，且制得的产品的硬度及耐磨性较低。
发明内容
有鉴于此，提供一种具有逼真的光亮岩层图案的被覆件。另外，还提供一种所述被覆件的制造方法。一种具有光亮岩层图案的被覆件，包括基体、依次形成于该基体上的颜色层及透明层，该颜色层形成有颜色层砂面区及颜色层镜面区，该颜色层镜面区构成岩层的裂纹图案；该透明层形成有透明层砂面区及透明层镜面区，该透明层砂面区在该颜色层上的垂直投影与所述颜色层砂面区相重叠，该透明层镜面区在该颜色层上的垂直投影与所述颜色层镜面区相重叠。一种具有光亮岩层图案的被覆件的制造方法，包括以下步骤:
提供基体；
对该基体进行抛光处理；
在所述基体上形成颜色层，该颜色层形成有颜色层砂面区及颜色层镜面区，该颜色层镜面区构成岩层的裂纹图案；
在所述颜色层上形成透明层，该透明层形成有透明层砂面区及透明层镜面区，该透明层砂面区在该颜色层上的垂直投影与所述颜色层砂面区相重叠，该透明层镜面区在该颜色层上的垂直投影与所述颜色层镜面区相重叠。当入射光照射到所述被覆件上时，在颜色层镜面区及透明层镜面区发生镜面反射、在该颜色层砂面区及透明层砂面区发生漫反射，使透明层镜面区的色彩较深，而透明层砂面区的色彩较浅，如此，当观察者从透明层向基体的方向观察所述被覆件时可看到由透明层砂面区形成的块状岩石外观的图案及由透明层镜面区形成的岩层的裂纹图案。另外，所述透明层对入射光有折射及反射作用，且透明层的大部分表面由具有高光泽的透明层镜面区构成，使被覆件呈现出的岩层图案更为立体、光亮细腻、逼真。
图1是本发明一较佳实施例被覆件的立体图。
图2是图1所述被覆件的沿I1-1I的剖视图。图3是本发明另一较佳实施例被覆件的剖视图。图4是本发明一较佳实施例真空镀膜机的示意图。主要元件符号说明
被覆件110
基体_11
第一表面_112
第二表面 nr
砂面区_113
镜面区TT^
结合层_13
结合层砂面区 133结合层镜面区 135颜色层~` 爾否层砂面区 颜色层镜面区 155 透明层TT
透明层砂面区 173透明层镜面区 E镀膜机 —100
镀膜室_20
真空泵_30
轨迹f
第一靶材 i第二靶材 i气源通道
如下具体实施方式
将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施例方式请参见图1及图2，本发明一较佳实施例的具有光亮岩层图案的被覆件10包括一基体11、形成于该基体11上的颜色层15及透明层17。所述基体11包括一第一表面112及与第一表面112相背的第二表面114。该第一表面112可包括砂面区113及镜面区115，该砂面区113可通过激光雕刻、喷砂或蚀刻等方式形成。该砂面区113的粗糙度(Ra)为0.3^0.8nm。该镜面区115表面的60°角光泽度为95、8。所述基体11的材质可为不锈钢、镁合金、铝合金或钛合金等。所述颜色层15为碳化铬(CrC)层，其通过真空镀膜的方式形成于该基体11上。该颜色层15形成有颜色层砂面区153及颜色层镜面区155。该颜色层砂面区153在该基体11上的垂直投影与所述砂面区113相重叠，该颜色层镜面区155在该基体11上的垂直投影与所述镜面区115相重叠。该颜色层15的厚度为所述透明层17为铝硅氧化物(SiAlOx)层，其通过真空镀膜的方式沉积于颜色层15的表面。该透明层17形成有透明层砂面区173及透明层镜面区175。该透明层砂面区173在该颜色层15上的垂直投影与所述颜色层砂面区153相重叠，该透明层镜面区175在该颜色层15上的垂直投影与所述颜色层镜面区155相重叠。该透明层砂面区173的粗糙度(Ra)为0.3 0.8nm。该透明层17的透明度为30 80%。该透明层17中，I兰x兰3.5。该透明层17的厚度为Hym。
该透明层镜面区175表面的60°角光泽度为93、6。该透明层砂面区173呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标为40至45, a*坐标为0至3,b*坐标为0至3,呈现出灰黑色。该透明层镜面区175呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标为36至40, a*坐标为0至2, b*坐标为0至2,呈现出深黑色。其中，透明层砂面区173的L*值与透明层镜面区175的L*值的差值为3 8。可以理解的，为了提高所述颜色层15与基体11之间的结合强度，还可在基体11与颜色层15之间设置一结合层13 (参见图3)。该结合层13可为铬金属层，其厚度可为
0.r0.2um0该结合层13上对应砂面区113及镜面区115的区域分别形成有结合层砂面区133及结合层镜面区135。该结合层13可通过真空镀膜的方式形成。当入射光照射到所述被覆件10上时，在该颜色层砂面区153及透明层砂面区173发生漫反射、在颜色层镜面区155及透明层镜面区175发生镜面反射，而使透明层砂面区173的色彩较浅，透明层镜面区175的色彩较深(两者L*值相差3 8)，如此，当观察者从透明层17向基体11的方向观察所述被覆件10时可看到由透明层砂面区173形成的块状岩石外观的图案及由透明层镜面区175形成的岩层的裂纹图案。另外，所述透明层17对入射光有折射及反射作用，且透明层17的大部分表面由具有高光泽的透明层镜面区175构成，使被覆件10呈现出的岩层图案更为立体、光亮细腻、逼真。此外，通过真空镀膜的方式形成的透明层17还可提高被覆件10的硬度及耐磨性。可以理解的，在保证透明层砂面区173的L*值与透明层镜面区175的L*值的差值为3 8的情况下，所述颜色层15还可为TiCN层、TiON层、CrO层、ZrCN层及TiAlN层等其他颜色层，该颜色层15还可为呈现出黑色系以外的其他颜色。可以理解的，在保证该透明层17的透明度为3(T80%的情况下，该透明层17还可为SiO2层、Al2O3层或其他透明层。
所述被覆件10的制造方法，包括如下步骤:
提供基体11。所述基体11包括一第一表面112及与第一表面112相背的第二表面114。所述基体11的材质为不锈钢、镁合金、铝合金或钛合金等。对该基体11进行抛光处理，抛光处理后的第一表面112的光泽度为95、8。采用激光雕刻、喷砂或蚀刻等方法，在该第一表面112上形成砂面区113。该第一表面112还包括未进行激光雕刻、喷砂或蚀刻等处理的镜面区115，该镜面区115构成岩层的裂纹图案。该砂面区113的粗糙度(Ra)为0.3、.8nm。当基体11的材质为不锈钢、铝合金时，采用化学蚀刻的方式形成该砂面区113的具体操作可为:在该第一表面112上形成一不连续的遮蔽层(未图示)，该遮蔽层形成有镂空区域，该镂空区域与镜面区115相对应；提供一蚀刻液，该蚀刻液中含有l(T40g/L的Fe2+、8(T220g/L的Fe3+及0.3 0.9mol/L的盐酸(HCl);加热该蚀刻液使其温度为45飞5°C，将形成有遮蔽层的基体11浸泡于该蚀刻液中1(T20s ;取出所述基体11，去除该遮蔽层。结合参阅图4，提供一真空镀膜机100，该真空镀膜机100包括一镀膜室20及连接于镀膜室20的一真空泵30，真空泵30用以对镀膜室20抽真空。该镀膜室20内设有转架(未图示)、相对设置的二第一靶材22及相对设置的二第二靶材23。转架带动基体11沿圆形的轨迹21公转，且基体11在沿轨迹21公转时亦自转。每一第一靶材22及每一第二靶材23的两端均设有气源通道24，气体经该气源通道24进入所述镀膜室20中。所述第一靶材22为铬靶；所述第二靶材23为铝硅复合靶，其中，硅的质量百分含量为60、0%，铝的质量百分含量为10 40%。采用磁控溅射镀膜法，在所述第一表面112上沉积一颜色层15。该颜色层15为碳化铬(CrC)层。该颜色层15形成有颜色层砂面区153及颜色层镜面区155。该颜色层砂面区153在该基体11上的垂直投影与所述砂面区113相重叠，该颜色层镜面区155在该基体11上的垂直投影与所述镜面区115相重叠。溅镀该颜色层15在所述真空镀膜机100中进行。将该镀膜室20抽真空至4.0X 10_3飞.0X 10_3Pa，以氩气为工作气体，向镀膜室20内通入流量为16(T250标准状态毫升/分钟(sccm)的氩气，以乙炔为反应气体，向镀膜室20内通入流量为16(T220sccm的乙炔。开启第一靶材22，并设定第一靶材22的功率为14 17kw。溅镀时，对基体11施加-10(T-150V的偏压，并加热所述镀膜室20至温度为13(Tl80°C (BP镀膜温度为13(Tl80°C)，镀膜时间为6(Tl20min。该颜色层15的厚度为2 4iim。采用磁控溅射镀膜法，在所述颜色层15上溅射一透明层17。该透明层17为铝硅氧化物(SiAlOx)层，其中，I = X = 3.5。该透明层17形成有透明层砂面区173及透明层镜面区175。该透明层砂面区173在该基体11上的垂直投影与所述砂面区113相重叠，该透明层镜面区175在该基体11上的垂直投影与所述镜面区115相重叠。开启第二靶材23，并设定第二靶材23的功率为14 17kw ;以氧气为反应气体，设置氧气的流量为10(Tl50SCCm，以氩气为工作气体，设置氩气的流量为16(T250sCCm，并对基体11施加-10(T-150V的偏压，并加热所述镀膜室20至温度为13(Tl80°C(即镀膜温度为13(Tl80°C)，镀膜时间为2(T40min。该透明层17的透明度为30 80%。该透明层砂面区173的粗糙度(Ra)为0.3、.8nm。透明层镜面区175表面的60°角光泽度为93、6。该透明层17的厚度为f 2 y m。
可以理解的，为了提高所述颜色层15与基体11之间的结合强度，在沉积该颜色层15之前还可采用真空镀膜的方式于基体11上沉积结合层13，该结合层13为铬金属层，其厚度为0.r0.2 u m。该结合层13对应砂面区113及镜面区115的区域分别形成有结合层砂面区133及结合层镜面区135。形成该结合层13的具体方法为:向镀膜室20内通入流量为16(T250sCCm的氩气；开启第一靶材22，并设定第一靶材22的功率为13 16kw。溅镀时，对基体11施加-10(T-150V的偏压，并加热所述镀膜室20至温度为13(Tl80°C (即镀膜温度为130 180°0，镀膜时间为5 12min。因真空镀膜法沉积形成的膜层具有仿形性，即在沉积颜色层15或透明层17的过程中，将在颜色层15或透明层17对应第一表面112的砂面区113及镜面区115的区域将分别形成颜色层砂面区153或透明层砂面区173、颜色层镜面区155或透明层镜面区175。可以理解的，为了使被覆件10呈现出立体、光亮细腻、逼真的岩层图案，还可以在形成透明层17之前通过蚀刻、喷砂或激光雕刻等处理在颜色层15上形成颜色层砂面区153代替在基体11上形成砂面区113的步骤，使该颜色层镜面区155构成岩层的裂纹图案。此时，所述颜色层15还可为通过喷涂、化学沉积等方式形成。实施例1
提供一基体11。该基体11的材质为不镑钢。对基体11进行抛光处理，抛光处理后的基体11的光泽度为96。采用化学蚀刻形成砂面区113:在基体11的第一表面112上形成一遮蔽层，该遮蔽层形成有镂空区域，该镂空区域与镜面区115相对应；提供一蚀刻液，该蚀刻液中含有20g/L的Fe2+、150g/L的Fe3+及0.6mol/L的盐酸(HCl);加热使该蚀刻液的温度为45°C，将形成有遮蔽层的基体11于该蚀刻液中处理IOs ;取出所述基体11，去除该遮蔽层。该砂面区113的粗糙度(Ra)为0.8nm。溅射颜色层15:将镀膜室20抽真空至4.0X 10_3Pa，以氩气为工作气体，向镀膜室20内通入流量为180SCCm的氩气，以乙炔为反应气体，向镀膜室20内通入流量为180SCCm的乙炔；设定第一靶材22的功率为14kw，施加于基体11的偏压为施加-100V，镀膜温度为150°C，镀膜时间为60min。所述颜色层15为CrC层，其厚度为2 y m。溅射透明层17:设置第二靶材23的功率为14kw ;以氧气为反应气体，设置氧气的流量为120SCCm，以氩气为工作气体，设置氩气的流量为180(^111，并对基体11施加-10(^的偏压，镀膜温度为150°C，镀膜时间为20min。所述第二靶材23中，硅的质量百分含量为80%，铝的质量百分含量为20%。该透明层17的透明度为80%。该透明层砂面区173的粗糙度(Ra)为0.8nm。该透明层17为SiAlOx层，其厚度为I y m。该透明层砂面区173呈现的色度区域于CIELAB表色系统的L*坐标为36，a*坐标为1.0，b*坐标为1.2，呈现灰黑色。透明层镜面区175表面的60°角光泽度为94。该透明层镜面区175呈现的色度区域于CIELAB表色系统的L*坐标为42, a*坐标为0.6, b*坐标为1.0,呈现深黑色。实施例2
提供一基体11。该基体11的材质为招合金。对基体11进行抛光处理，抛光处理后的基体11的光泽度为97。采用激光的方式在该第一表面112上形成砂面区113。该砂面区113的粗糙度(Ra)为 0.4nm。溅射颜色层15:将镀膜室20抽真空至4.0X 10_3Pa，以氩气为工作气体，向镀膜室20内通入流量为200sCCm的氩气，以乙炔为反应气体，向镀膜室20内通入流量为200sCCm的乙炔；设定第一靶材22的功率为16kw，施加于基体11的偏压为施加-120V，镀膜温度为130°C，镀膜时间为60min。该颜色层15为CrC层，其厚度为3 y m。溅射透明层17:设置第二靶材23的功率为16kw ;以氧气为反应气体，设置氧气的流量为120SCCm，以氩气为工作气体，设置氩气的流量为180ccm，并对基体11施加-120V的偏压，镀膜温度为130°C，镀膜时间为20min。所述第二靶材23中，硅的质量百分含量为70%，铝的质量百分含量为30%。该透明层17的透明度为50%。该透明层砂面区173的粗糙度(Ra)为0.4nm。该透明层17为SiAlOx层，其厚度为1.5iim。透明层镜面区175表面的60°角光泽度为95。该透明层砂面区173呈现的色度区域于CIELAB表色系统的L*坐标为40, a*坐标为1.5,b*坐标为0.5,呈现灰黑色。该透明层镜面区175呈现的色度区域于CIELAB表色系统的L*坐标为45, a*坐标为1.0, b*坐标为0.8，呈现深黑色。实施例3
提供一基体11。该基体11的材质为镁合金。对基体11进行抛光处理，抛光处理后的基体11的光泽度为96。采用激光的方式在该第一表面112上形成砂面区113。该砂面区113的粗糙度(Ra)为 0.5nm。
溅射颜色层15:将镀膜室20抽真空至4.0X 10_3Pa，以氩气为工作气体，向镀膜室20内通入流量为220sCCm的氩气，以乙炔为反应气体，向镀膜室20内通入流量为220sCCm的乙炔；设定第一靶材22的功率为17kw，施加于基体11的偏压为施加-120V，镀膜温度为130°C，镀膜时间为120min。该颜色层15为CrC层，其厚度为4 y m。溅射透明层17:设置第二靶材23的功率为17kw ;以氧气为反应气体，设置氧气的流量为140SCCm，以氩气为工作气体，设置氩气的流量为220ccm，并对基体11施加-120V的偏压，镀膜温度为140°C，镀膜时间为40min。所述第二靶材23中，硅的质量百分含量为75%，铝的质量百分含量为25%。该透明层17的透明度为60%。该透明层砂面区173的粗糙度(Ra)为0.5nm。该透明层17为SiAlOx层，其厚度为2 y m。透明层镜面区175表面的60°角光泽度为93。该透明层砂面区173呈现的色度区域于CIELAB表色系统的L*坐标为38, a*坐标为1.5,b*坐标为1.5,呈现灰黑色。该透明层镜面区175呈现的色度区域于CIELAB表色系统的L*坐标为43，a*坐标为1.2，b*坐标为2.0，呈现深黑色 。
权利要求
1.一种具有光亮岩层图案的被覆件，包括基体，其特征在于:所述被覆件还包括依次形成于该基体上的颜色层及透明层，该颜色层形成有颜色层砂面区及颜色层镜面区，该颜色层镜面区构成岩层的裂纹图案；该透明层形成有透明层砂面区及透明层镜面区，该透明层砂面区在该颜色层上的垂直投影与所述颜色层砂面区相重叠，该透明层镜面区在该颜色层上的垂直投影与所述颜色层镜面区相重叠。
2.如权利要求1所述具有光亮岩层图案的被覆件，其特征在于:该透明层砂面区的L*值与透明层镜面区的L*值的差值为3 8。
3.如权利要求1所述具有光亮岩层图案的被覆件，其特征在于:该透明层的透明度为30 80%。
4.如权利要求1所述具有光亮岩层图案的被覆件，其特征在于:该颜色层为碳化铬层。
5.如权利要求4所述具有光亮岩层图案的被覆件，其特征在于:该透明层砂面区呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标为40至45, a*坐标为0至3,b*坐标为0至3,呈现出灰黑色；该透明层镜面区呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标为36至40，a*坐标为0至2, b*坐标为0至2,呈现出深黑色。
6.如权利要求1所述具有光亮岩层图案的被覆件，其特征在于:该基体包括第一表面及与第一表面相背的第二表面，该第一表面包括砂面区及镜面区；该颜色层砂面区在该基体上的垂直投影与所述砂面区相重叠，该颜色层镜面区在该基体上的垂直投影与所述镜面区相重叠。
7.一种具有光亮岩层图案的被覆件的制造方法，包括以下步骤: 提供基体； 对该基体进行抛光处理； 在所述基体上形成颜色层，该颜色层形成有颜色层砂面区及颜色层镜面区，该颜色层镜面区构成岩层的裂纹图案； 在所述颜色层上形成透明层，该透明层形成有透明层砂面区及透明层镜面区，该透明层砂面区在该颜色层上的垂直投影与所述颜色层砂面区相重叠，该透明层镜面区在该颜色层上的垂直投影与所述颜色层镜面区相重叠。
8.如权利要求7所述具有光亮岩层图案的被覆件的制造方法，其特征在于:该被覆件的制造方法还包括采用激光雕刻、喷砂或蚀刻的方法在该基体上形成砂面区的步骤，该颜色层砂面区在该基体上的垂直投影与所述砂面区相重叠。
9.如权利要求7所述具有光亮岩层图案的被覆件的制造方法，其特征在于:该颜色层砂面区通过对颜色层进行激光雕刻、喷砂或蚀刻的方式形成。
10.如权利要求7所述具有光亮岩层图案的被覆件的制造方法，其特征在于:该颜色层为碳化铬层，形成所述碳化铬层的方法为:通过真空镀膜的方式，以氩气为工作气体，氩气流量为16(T250sccm，以乙炔为反应气体，乙炔的流量为16(T220sccm ;以铬靶为靶材，铬靶的功率为14 17kw，溅镀时，施加于基体上的偏压为-10(T-150V，镀膜温度为13(Tl80°C，镀膜时间 为6(Tl20min。
全文摘要
一种具有光亮岩层图案的被覆件，包括基体、依次形成于该基体上的颜色层及透明层，该颜色层形成有颜色层砂面区及颜色层镜面区，该颜色层镜面区构成岩层的裂纹图案；该透明层形成有透明层砂面区及透明层镜面区，该透明层砂面区在该颜色层上的垂直投影与所述颜色层砂面区相重叠，该透明层镜面区在该颜色层上的垂直投影与所述颜色层镜面区相重叠。本发明还提供一种所述具有光亮岩层图案的被覆件的制造方法。
文档编号B44C5/04GK103241055SQ201210031108
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者曹达华, 刘旭 申请人:深圳富泰宏精密工业有限公司