CN102328471B

CN102328471B - 一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法

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Publication number: CN102328471B
Application number: CN 201110143829
Authority: CN
Inventors: 吴子豹; 张宇霆; 李明仁
Original assignee: Xiamen Runner Industrial Corp
Current assignee: Runner Xiamen Corp
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2031-05-31
Also published as: CN102328471A

Abstract

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。

Description

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℃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2)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10～30μm；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℃，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(2～4)×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3)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5)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10～30μm，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1％～4％，所述黑色浆的加入量可为涂料总质量的1％～5％；所述烘烤的温度可为50～70℃，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。

附图说明

图1为本发明实施例的结构组成示意图。

具体实施方式

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25μm厚的紫外漆层2。漆层2以IR灯烘烤(60℃×5min)，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1Pa，工作气体为50SCCM∶50SCCM之等比率Ar与O₂混合气流，活化时间为1min)；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15μm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℃×5min)，再经紫外灯固化之(1200J/m²)，即可得成品。

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2一种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22μm厚的紫外漆层2。漆层2以IR灯烘烤(60℃×5min)，再经紫外灯固化(1100J/m²)。

(A)CASS防腐蚀：通过24h；

(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3一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2min。

步骤二：接着喷上一层30μm厚的紫外漆层2。漆层以红外灯加热流平(60℃×5min)，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1Pa，工作气体为50SCCM∶50SCCM之等比率Ar与O₂混合气流，活化时间为1min)；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5s，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15μm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(60℃×5min)，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℃： 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2min。

(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℃： 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(ASTM D968-05)。

3、结合力测试：

1)百割测试(ASTM D3359-02)；

2)冷热循环试验(ASME A112.18.1-2005/CSA B125.1-05)。

4、耐水测试

水浸测试(ASTM D870-02)。

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)。

Claims

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2）处理的工件，放置在蒸镀膜机内，将工作室抽真空至真空度为（2～4）×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；

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，使有机硅氧烷氧化，附着到经过步骤3）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2所述的一种仿电镀六价铬外观的耐蚀镀膜方法，其特征在于所述高温火焰处理，采用瓦斯作为燃烧气体，处理时间0～5min。

4.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10～30μm；所述涂料是采用紫外光固化涂料。

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，所述加热的温度为50～70℃，加热的时间为3～8min。

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3）中，所述工件架转动的转速为2～5r/min。

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。

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10～30μm。

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1%～4%，所述黑色浆的加入量为涂料总质量的1%～5%；所述烘烤的温度为50～70℃，烘烤的时间为3～8min。