CN101265604A

CN101265604A - 一种形成多色电泳漆层的方法

Info

Publication number: CN101265604A
Application number: CNA2007100868090A
Authority: CN
Inventors: 李爱华
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2008-09-17

Abstract

一种形成多色电泳漆层的方法，该方法包括在金属或具有金属镀层的工件上形成一种颜色的电泳漆层，然后使形成电泳漆层的所述工件露出部分金属，在露出部分金属的所述工件上形成另一种颜色的电泳漆层。采用本发明提供的方法，不仅可获得具有色彩丰富、图案精美的电泳漆层的工件产品，而且可以使工件产品获得有效保护，并且所得到的工件产品的漆层厚度均匀、硬度高、附着力好，均可达到标准。

Description

一种形成多色电泳漆层的方法

技术领域

本发明涉及一种形成多色电泳漆层的方法。

背景技术

电泳涂漆是一种在金属的或具有金属镀层的工件表面上形成水溶性漆层的加工工艺，具有环保、高效、膜层厚度均匀、硬度高、附着力好等优点，已广泛应用于各种金属的或具有金属镀层的工件表面的防护及表面的装饰之中。

形成电泳漆层的电泳漆加工的基本原理是利用电泳现象，加工的先决条件是待加工工件是导电的，即为金属的或具有金属镀层的工件，电泳漆加工后工件表面覆盖了一层不导电的漆层。在电泳加工过程中，带电荷的胶态粒子在直流电场的作用下，朝着带相反电荷的电极方向移动，在电场力的作用下，带正电荷的高分子离子、分散粒子向阴极移动，在作为阴极的工件表面失去电荷，呈不溶状态沉积在作为阴极的工件上，达到一定厚度后，切断电源，把作为阴极的工件取出经水洗烘干后形成阴极电泳漆层；带负电荷的高分子离子、分散粒子向阳极移动，在作为阳极的工件表面失去电荷，呈不溶状态沉积在作为阳极的工件上，达到一定厚度后，切断电源，把作为阳极的工件取出经水洗烘干后形成阳极电泳漆层。使用阴极电泳漆时，将工件作为阴极进行电泳涂漆，使用阳极电泳漆时，将工件作为阳极进行电泳涂漆。

在电泳漆溶液中可以添加各种色浆以获得各种颜色的电泳漆层，即通过添加不同的色浆或将两种以上不同颜色的色浆组合调配，获得具有色彩的电泳漆层。

但采用上述现有的电泳加工方法，使工件表面的色彩较为单一，无法在一个工件上获得具有多种色彩、或具有色彩丰富的图案或文字的电泳漆层。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中电泳漆层色彩单一的缺陷，提供一种可使工件获得多种颜色、而且具有色彩丰富的美观图案或文字的多色电泳漆层的方法。

本发明提供了一种形成多色电泳漆层的方法，其中，该方法包括在金属的或具有金属镀层的工件上形成一种颜色的电泳漆层，然后使形成电泳漆层的所述工件露出部分金属，在露出部分金属的所述工件上形成另一种颜色的电泳漆层。

采用本发明提供的方法，拓展了电泳漆工艺的应用，使工件不仅可获得多色电泳漆，使工件的外观色彩丰富、图案精美，而且可以使工件获得有效保护，并且所得到的工件的漆层厚度均匀、硬度高、附着力好，均可达到标准。

具体实施方式

本发明提供的形成多色电泳漆层的方法，包括在金属或具有金属镀层的工件上形成一种颜色的电泳漆层，然后使形成电泳漆层的所述工件露出部分金属，在露出部分金属的所述工件上形成另一种颜色的电泳漆层。

根据本发明提供的方法，其中，为了充分保护工件表面并使工件表面的漆层厚度均匀，在优选情况下，在所述工件上形成的所述电泳漆层的厚度为5-35微米，更优选为10-25微米。

根据本发明提供的方法，电泳涂漆的操作方法采用本领域技术人员公知的方法，当所述电泳漆层由阴极电泳漆形成时，形成阴极电泳漆的操作条件为本领域技术人员所公知，优选情况下该操作条件包括，电压为20-60伏，阴极电泳漆的pH为4-6、温度为15-30℃，电泳时间为30-60秒。

根据本发明提供的方法，当所述电泳漆层由阳极电泳漆形成时，形成阳极电泳漆的操作条件为本领域技术人员所公知，优选情况下该操作条件包括，电压为40-100伏，阳极电泳漆的pH为6-8、温度为15-30℃，电泳时间为40-90秒。

根据本发明提供的方法，所述电泳漆可以采用市售的任何一种电泳漆，可以是阴极电泳漆，也可以是阳极电泳漆，具体选用时，可根据电泳漆生产厂家的产品说明书以及加工产品的材质或表面镀层的种类选择，阴极电泳漆适用于常见的各种金属的或具有表面镀层的材料，阳极电泳漆对有些金属的或具有表面镀层材料不适用，例如银、铬。市售的电泳漆例如，日本清水株式会社的CM阴极电泳漆、AM-1阳极电泳漆、CW哑光电泳漆；上海浩力森涂料有限公司的DP-8810透彩阴极电泳漆、HS-5000LB彩色双组分阴极电泳漆；浩金国际远东集团有限公司的HDX电泳漆、HSR电泳漆、吉利凯电泳漆、吉利隆电泳漆等。

根据本发明提供的方法，使形成电泳漆层的工件露出部分金属的方法可以采用任何本领域技术人员公知的方法，例如采用机械加工或采用激光雕刻的方法，本发明优选采用激光雕刻的方法。

根据本发明提供的方法，所述激光雕刻可以采用各种本领域技术人员公知的激光设备进行，例如固体激光设备、气体激光设备、光纤激光设备。本发明优选使用波长为1064纳米的固体激光设备，并且该设备所使用的电流优选为8-20安、更优选为13-15安，频率优选为3000-5000赫兹、更优选4000赫兹，激光雕刻时的中间延迟为80-120微秒、更优选100微秒。

根据本发明提供的方法，该方法还包括，在所述工件上形成电泳漆层后，将所述电泳漆层固化。将所述漆层固化的方法可以采用本领域技术人员公知的各种方法，例如在烘箱中烘烤所述工件的漆层，使其固化，烘烤温度为120-200℃，烘烤时间为20-120分钟。

根据本发明的方法所得到的金属的或具有金属镀层的工件产品不仅具有色彩丰富的精美图案或文字，而且还可以使该工件产品得到有效的保护。

本发明方法的具体实施过程为，在金属的或具有金属镀层的工件上进行第一次电泳加工，形成漆层，经过烘烤使该漆层固化，用机械加工或激光雕刻的方法在工件表面加工出需要的文字或图案，露出工件的金属层或金属镀层，再经过清洗等工序，采用不同于第一次电泳加工时的电泳漆的颜色再进行第二次电泳加工，得到一个工件上具有两种色彩的产品。将上述方法重复多次就可以得到具有多种色彩的产品。

本发明方法优选的具体实施过程以不锈钢工件为例、采用阴极电泳漆电泳，流程如下：

装挂→化学除油→水洗→电解除油→水洗→中和→水洗→纯水洗→电泳涂漆→水洗→烘烤固化→下挂→激光雕刻→二次装挂→化学除油→水洗→中和→水洗→纯水洗→电泳涂漆→水洗→烘烤固化→下挂

装挂——把待加工的工件固定于阴极导电挂钩上；

化学除油——把工件浸泡在盛有化学除油剂的槽中，至洗净工件表面油渍为止，操作条件为：化学除油剂水溶液30-80克/升、温度30-80℃、时间30-300秒。化学除油剂可选用任何一种市售的化学除油剂，例如万代化工公司的206除油粉，普莱特化学公司的CY-201除油粉等；

电解除油——在盛有电解除油剂的电解除油槽中，通过电解除油的强力除油作用，彻底除净工件表面油渍，操作条件为：电解除油剂水溶液30-80克/升、电压3-12伏、电流密度5-20安/分米²、温度30-80℃、时间30-180秒。电解除油剂可选用任何一种市售的电解除油剂，例如万代化工公司的207电解除油粉，普莱特化学公司的CY-202电解除油粉等；

中和——用3-5％的稀硫酸或10-20％的稀盐酸中和工件表面的从除油剂中带出的碱液，操作条件为室温下、中和时间1-10秒；

纯水洗——避免将不干净的水带入下道工序造成污染；

电泳涂漆——采用阴极电泳漆时，在盛有阴极电泳漆的电解槽中，以工件为阴极，在电压为20-60伏，阴极电泳漆的pH为4-6、温度为15-30℃，电泳时间为20-60秒的操作条件下电泳涂漆；

采用阳极电泳漆时，在盛有阳极电泳漆的电解槽中，以工件为阳极，在电压为40-100伏，阳极电泳漆的pH为6-8、温度为15-30℃，电泳时间为40-90秒的操作条件下电泳涂漆。

烘烤固化——烘烤电泳漆层，使漆层固化。烘烤温度为120-200℃，烘烤时间为20-120分钟；

激光雕刻——采用激光雕刻机在工件表面雕刻出需要的图案或文字，操作条件为：激光雕刻机的激光波长为1064纳米，电流8-20安，频率为3000-5000赫兹，填充角度为45度、135度，填充间距为0.05毫米，中间延迟为80-120微秒；

二次装挂——把经过以上加工的工件再次装挂于导电挂钩上，使预先留出的导电部位与导电挂钩的触点相接触，继续完成后面的工序。

下面采用实施例的方式进一步详细描述本发明。

实施例1

本实施例描述本发明的形成多色漆层的方法，在本实施例中，采用阴极电泳漆进行电泳涂漆，工件为不锈钢工件。

1、将工件除油、清洗、中和

把待加工的工件固定于阴极导电挂钩上，然后将工件浸泡在盛有含30克/升化学除油剂(万代化工公司的206除油粉)的化学除油水溶液的槽中，在60℃的温度下，浸泡200秒，至洗净工件表面油渍为止，然后用清水洗净工件。

在盛有含60克/升电解除油剂(万代化工公司的207电解除油粉)的电解除油水溶液的电解除油槽中，在电压为3-12伏、电流密度为5-20安/分米²、温度60℃的操作条件下，电解除油60秒，通过电解除油的强力除油作用，彻底除净工件表面的油渍。然后用清水洗净工件。

在室温下，用浓度为3重量％的稀硫酸中和工件表面的从除油粉水溶液中带出的碱液，中和时间为5秒，然后用清水洗净工件，接着用纯水洗净工件，避免将不干净的水带入下道工序造成污染。

2、电泳涂漆

采用日本清水株式会社的CM阴极电泳漆，在电解槽中，将该阴极电泳漆与蓝色的色浆(日本清水株式会社，牌号为Blue)混合均匀，将上述除油并清洗过的工件作为阴极，阴极电泳漆的pH为4.5，在温度为23℃，电压为35伏的操作条件下，电泳40秒。

用清水洗净之后，在烤箱中烘烤电泳漆层，在175℃的烘烤温度下，烘烤50分钟，使漆层固化。从阴极导电挂钩上取下涂有漆层的工件，得到厚度为10微米蓝颜色的电泳漆层。

3、激光雕刻

采用大族激光有限公司的激光雕刻机(DP-H50型)，该激光雕刻机的激光波长为1064纳米，电流为14安，频率为4000赫兹，以填充角度为45度、135度，填充间距为0.05毫米，中间延迟为100微秒，在工件表面雕刻出需要的图案，并露出工件的不锈钢表面。

4、再次除油、清洗以及电泳涂漆

将上述激光雕刻过图案的工件再次固定于阴极导电挂钩上，按照上述第1步骤的方法再次进行化学除油、水洗、中和、水洗和纯水洗。

按照上述第2步骤的方法再次将上述经过激光雕刻的工件进行电泳涂漆，只是色浆为红色的色浆(Red)，并清洗，烘烤使漆层固化。从阴极导电挂钩上取下工件，得到具有红色精美图案蓝色底色电泳漆层的工件产品。目视并用手触摸工件表面均匀光滑。

实施例2

按照实施例1描述的方法制备具有多种颜色电泳漆层的工件产品，不同的是采用日本清水株式会社的AM-1阳极电泳漆，第一次电泳涂漆时采用红色色浆(日本清水株式会社，Red)，第二次电泳涂漆时采用绿色的色浆(日本清水株式会社，Green)，两次电泳涂漆的操作条件均为：阳极电泳漆的pH为8.0，温度为23℃，电压为50伏，电泳80秒，得到厚度为25微米、具有绿色精美图案红色底色电泳漆层的工件产品。目视并用手触摸工件表面均匀光滑。

性能测试

1、硬度测试

铅笔硬度测试(ASTMD 3363-74)

仪器：铅笔硬度计F130027

检验方法：ASTM D3363，负荷：750克，铅笔：三菱UNI

2、附着力测试(ASTM D3359)

用百格刀在漆层表面划100个1毫米×1毫米的正方形格，用美国3M公司生产的型号为600的透明胶带平整粘结在方格上，不留一丝空隙，然后以最快速度垂直揭起，观察划痕边缘处有无脱漆，测试漆层的完好率。

按照上述测试方法对实施例1和2所得到的工件产品进行硬度测试和附着力测试，并将测试数据列于表1中。

表1

	硬度	标准值	附着力测试(完好率％)	标准值
	硬度	标准值	附着力测试(完好率％)	标准值	实施例1	4H	2H	100％	80％
实施例2	4H	2H	100％	80％	实施例1	4H	2H	100％	80％

从以上的实施例1和实施例2以及表1中的数据可以得出，采用本发明的方法，可以得到具有两种或两种以上颜色的图案或文字的电泳漆层产品，使产品的外观精美、颜色丰富，同时电泳漆层的厚度均匀、硬度高、附着力好，均可达到标准。

Claims

1. 一种形成多色电泳漆层的方法，其特征在于，该方法包括在金属或具有金属镀层的工件上形成一种颜色的电泳漆层，然后使形成电泳漆层的所述工件露出部分金属，在露出部分金属的所述工件上形成另一种颜色的电泳漆层。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中，在所述工件上形成的所述电泳漆层的厚度为5-35微米。

3. 根据权利要求2所述的方法，其中，在所述工件上形成的所述电泳漆层的厚度为10-25微米。

4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述电泳漆层由阴极电泳漆形成，电泳的操作条件包括，电压为20-60伏，阴极电泳漆的pH为4-6、温度为15-30℃，电泳时间为20-60秒。

5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述电泳漆层由阳极电泳漆形成，电泳的操作条件包括，电压为40-100伏，阳极电泳漆的pH为6-8、温度为15-30℃，电泳时间为40-90秒。

6. 根据权利要求1所述的方法，其中，使形成电泳漆层的工件露出部分金属的方法采用激光雕刻的方法进行。

7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述激光雕刻的操作条件包括，激光雕刻设备的波长为1064纳米、电流为8-20安、频率为3000-5000赫兹，激光雕刻时的中间延迟为80-120微秒。

8. 根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括，在所述工件上形成电泳漆层后，将所述电泳漆层固化。

9. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述固化的方法采用烘烤固化，烘烤温度为120-200℃，烘烤时间为20-120分钟。