CN102758177B

CN102758177B - 一种金属件双色拉丝干式镀膜方法

Info

Publication number: CN102758177B
Application number: CN201210269744.4A
Authority: CN
Inventors: 王应泉; 吴子豹; 李明仁
Original assignee: Ningbo Runner Industrial Corp
Current assignee: Ningbo Runner Industrial Corp
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-12-31
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: CN102758177A

Abstract

一种金属件双色拉丝干式镀膜方法，涉及一种金属件镀膜方法。将金属基材进行真空碳氢清洗；将金属基材装入物理气相沉积镀炉沉积颜色膜；将沉积颜色膜的上表面再物理气相沉积镀黑色膜，得镀双层颜色膜；将镀双层颜色膜的金属件进行拉丝，拉出所需的纹路；将拉丝工件进行真空碳氢清洗；将清洗干净的拉丝工件喷涂罩光面漆层，得双色拉丝干式镀膜的金属件。不仅具有防腐、耐磨、耐候、耐温和多彩性等优点，可与传统水电镀金属产品品质相媲美。同时，工序简单、过程中金属耗用量小，无废水排放，故是一种经济且绿色环保的新型镀膜技术。开拓了金属件仿古拉丝镀膜领域，镀出产品功能优异且外观优良，非常适用于卫浴、电子、家电与汽车等行业。

Description

一种金属件双色拉丝干式镀膜方法

技术领域

本发明涉及一种金属件镀膜方法，尤其是涉及一种金属件双色拉丝干式镀膜方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，单一的光亮铬水电镀已不能满足人们多样化的需求，消费者特别需求具有古朴质感的金属产品。

目前，金属的传统仿古工艺包含：金属表面抛光处理，进行水电镀黄铜或红铜或青古铜后化学氧化，利用机具破坏部分铜镀层上因氧化而形成的黑褐色皮膜，露出新鲜的铜表面，再喷漆包覆铜镀层。此传统仿古工艺存在以下缺点：（1）工艺复杂（金属件抛光——除油除蜡——电镀黄铜、青铜、红铜——化学发黑——拉丝——喷漆）、周期长（3h）。（2）耗水耗能大，且产出大量废水。（3）耗用金属量大。显然，这一传统工艺对环境污染颇大，工艺复杂，亟需改进。

多年来，众多科研者致力于传统水电镀工艺改进，并取得一定的初步成果。

例如申请号为201110144255.1的中国发明专利申请提供一种金属件上实施发黑古铜拉丝件的环保型镀膜方法，其工艺步骤如下：金属件真空碳氢清洗——金属染黑——拉丝——真空碳氢清洗——色漆。然而该工艺存在以下问题：

1）其做出的仿古效果，色漆处在最上层，与底材透出的颜色有区别；

2）当颜色较深的色漆（遮盖力强的），不容易获得仿古的效果。

3）色漆的膜厚对颜色影响极大，会出现色彩不均匀的现象。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的金属上实施仿古拉丝镀膜工艺存在不环保及工艺复杂等难点，提供一种简易、无废水排放、环保、低成本的金属件双色拉丝干式镀膜方法。

本发明包括以下步骤：

1）将金属基材进行真空碳氢清洗；

2）将步骤1）得到的金属基材装入物理气相沉积镀炉，沉积颜色膜；

3）将步骤2）得到的沉积颜色膜的上表面再物理气相沉积镀黑色膜，得镀双层颜色膜；

4）将步骤3）得到的镀双层颜色膜的金属件进行拉丝，拉出所需的纹路；

5）将步骤4）得到的拉丝工件进行真空碳氢清洗；

6）将步骤5）清洗干净的拉丝工件喷涂罩光面漆层，得双色拉丝干式镀膜的金属件。

在步骤1）中，所述金属基材进行真空碳氢清洗，可利用抽真空后超声波碳氢清洗，将金属基材表面及毛孔中的油脂去除干净。

在步骤2）中，所述沉积颜色膜，可采用电弧离子镀或磁控溅射等；所述沉积颜色膜可选自红铜色膜、黄铜色膜、青铜色膜、金色膜、镍色膜、银色膜、不锈钢色膜等中的一种，所述沉积颜色膜的厚度可为0.1～5μm。

在步骤3）中，所述物理气相沉积镀黑色膜，可通过磁控溅射或多弧离子等方法镀黑色膜；所述黑色膜的厚度可为0.1～1μm。

在步骤4）中，所述拉丝，可采用常规拉丝轮拉丝。

在步骤6）中，所述喷涂罩光面漆层，可采用电泳、粉末喷涂、液体喷涂等方法中的一种；所述光面可以是亚光或亮光等；所述面漆可以是UV光固化或热固化等；所述喷涂罩光面漆层的厚度可为5～60μm；所述UV光固化或热固化的交联能量可为1000～2000mj/cm²；所述热固化的交联温度可为70～180℃，时间可为10～60min。

本发明是一种简易、无水处理的环保且低成本的表面处理工艺，利用真空碳氢清洗，再经PVD镀双色膜，通过机械拉丝后罩无色透明面漆，获得仿古拉丝镀膜的外观。

由于本发明的膜层结构PVD镀双色膜，利用PVD镀膜工艺，使PVD颜色膜膜层更耐磨，PVD黑色膜易被拉丝轮破坏，从而实现将表面的黑色膜拉伤露出PVD颜色膜，获得仿古拉丝效果，达到与现有的传统水（湿法）电镀一样外观效果的产品。

经测试，由本发明制得的金属化金属制品不仅具有防腐、耐磨、耐候、耐温和多彩性等优点，可与传统水（湿法）电镀金属产品品质相媲美。同时，工序简单、过程中金属耗用量小，无废水排放，故是一种经济且绿色环保的新型镀膜技术。本发明开拓了金属件仿古拉丝镀膜领域，镀出产品功能优异且外观优良，非常适用于卫浴、电子、家电与汽车等行业。

具体实施方式

以下实施例将对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例1一种锌合金门把手镀仿古红古铜拉丝示例

1）将锌合金压铸的门把手进行真空碳氢清洗。

2）将经步骤1处理后的工件放入PVD炉，用红铜靶，磁控溅射沉积红铜色膜，膜厚3μm。

3）将经步骤2镀红铜膜的工件，镀TiC黑色膜，膜厚0.1μm。

4）将镀黑色膜的锌合金门把手进行拉丝，拉出所需的纹路，露出红铜色膜。

5）将拉丝好的门把手进行真空碳氢清洗。

6）将经步骤5）的工件，喷一层50μm厚无色透明粉末涂料。用预热温度（120℃×5min），再经流平（150℃×5min），再经固化（180℃×15min）。

由此工艺所得制品，达到仿古红古铜拉丝外观的门把手，且可通过下列功能测试：

（A）CASS防腐蚀： 16h；

（B）冷热冲击循环 4个循环；

（C）落砂冲击： 12L落砂；

（D）结合力（百割）： 5A；

（E）水浸38℃： 24h；

（F）铅笔硬度（三菱）： 2H。

实施例2一种钛镁合金镜框镀仿古银拉丝示例

1）将钛镁合金压铸的镜框进行真空碳氢清洗。

2）将经步骤1处理后的工件放入PVD炉，用银及不锈钢靶，磁控溅射沉积银不锈钢合金膜，膜厚2μm。

3）将经步骤2镀膜的工件，镀CrC黑色膜，膜厚0.1μm。

4）将镀黑色膜的钛镁合金镜框进行拉丝，拉出所需的纹路，露出银白色膜。

5）将拉丝好的钛镁合金镜框进行真空碳氢清洗。

6）将经步骤5）的工件，电泳20μm厚无色透明电泳涂料。用预热温度（120℃×5min），再经流平（140℃×5min），再经固化（140℃×15min）。

（A）CASS防腐蚀： 8h；

（B）冷热冲击循环 4个循环；

（C）落砂冲击： 12L落砂；

（D）结合力（百割）： 5A；

（E）水浸38℃： 24h；

（F）铅笔硬度（三菱）： 2H。

实施例3一种铜合金水龙头仿古黄古铜拉丝示例

1）将铜合金水龙头进行真空碳氢清洗。

2）将经步骤1处理后的工件放入PVD炉，用黄铜靶，磁控溅射沉积黄铜色膜，膜厚5μm。

3）将经步骤2镀红铜膜的工件，镀TiC黑色膜，膜厚1μm。

4）将镀黑色膜的铜合金水龙头进行拉丝，拉出所需的纹路，露出黄铜色膜。

5）将拉丝好的水龙头进行真空碳氢清洗。

6）将经步骤5）的工件，喷一层20μm厚无色透明光固化涂料。用预热温度（60℃×5min），再经UV光固化（1500mj/cm²）。

由此工艺所得制品，达到仿古黄古铜拉丝外观的水龙头，且可通过下列功能测试：

（A）CASS防腐蚀： 16h；

（B）冷热冲击循环 4个循环；

（C）落砂冲击： 12L落砂；

（D）结合力（百割）： 5A；

（E）水浸38℃： 24h；

（F）铅笔硬度（三菱）： 4H。

以上功能测试包括：

1、抗腐蚀功能测试：

1）CASS试验（ASTM B368-09）；

2）AASS试验（ASTM G85-09）。

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）。

Claims

1.一种金属件双色拉丝干式镀膜方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将金属基材进行真空碳氢清洗；

2)将步骤1)得到的金属基材装入物理气相沉积镀炉，沉积颜色膜；所述沉积颜色膜，是采用电弧离子镀或磁控溅射；

3)将步骤2)得到的沉积颜色膜的上表面再物理气相沉积镀黑色膜，得镀双层颜色膜；所述物理气相沉积镀黑色膜，是通过磁控溅射或多弧离子方法镀黑色膜；

4)将步骤3)得到的镀双层颜色膜的金属件进行拉丝，拉出所需的纹路；

5)将步骤4)得到的拉丝工件进行真空碳氢清洗；

6)将步骤5)清洗干净的拉丝工件喷涂罩光面漆层，得双色拉丝干式镀膜的金属件；所述喷涂罩光面漆层，是采用电泳、粉末喷涂、液体喷涂方法中的一种。

2.如权利要求1所述的一种金属件双色拉丝干式镀膜方法，其特征在于在步骤1)中，所述金属基材进行真空碳氢清洗，是利用抽真空后超声波碳氢清洗，将金属基材表面及毛孔中的油脂去除干净。

3.如权利要求1所述的一种金属件双色拉丝干式镀膜方法，其特征在于在步骤2)中，所述沉积颜色膜选自红铜色膜、黄铜色膜、青铜色膜、金色膜、镍色膜、银色膜、不锈钢色膜中的一种。

4.如权利要求3所述的一种金属件双色拉丝干式镀膜方法，其特征在于所述沉积颜色膜的厚度为0.1～5μm。

5.如权利要求1所述的一种金属件双色拉丝干式镀膜方法，其特征在于所述黑色膜的厚度为0.1～1μm。

6.如权利要求1所述的一种金属件双色拉丝干式镀膜方法，其特征在于所述光面是亚光面或亮光面；所述漆层是经UV光固化或热固化；所述喷涂罩光面漆层的厚度为5～60μm。

7.如权利要求6所述的一种金属件双色拉丝干式镀膜方法，其特征在于所述UV光固化或热固化的交联能量为1000～2000mJ/cm²；所述热固化的交联温度为70～180℃，时间为10～60min。