CN102899667A - 氟化氢铵水溶液在pvd装饰性膜层褪镀中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了氟化氢铵水溶液在PVD装饰性膜层褪镀中的应用，含锆的PVD装饰性膜层的产品直接浸泡在氟化氢铵水溶液中，可达到PVD装饰性膜层褪镀。不含锆的PVD装饰性膜层的产品，先调整产品的制备工艺，得到的产品再浸泡在氟化氢铵水溶液中，可达到PVD装饰性膜层褪镀。本发明将氟化氢铵水溶液应用于褪镀工艺中，实现了PVD膜层褪镀且完好地保护基材及基材表面的非PVD膜层的其它膜层，采用氟化氢铵水溶液褪镀快速、干净，有效提升了生产效率，褪镀良品率高，降低返工生产成本，缩短生产周期。

Description

氟化氢铵水溶液在PVD装饰性膜层褪镀中的应用

技术领域

本发明属于PVD装饰性膜层褪镀领域，涉及氟化氢铵水溶液在PVD装饰性膜层褪镀中的应用。

背景技术

PVD装饰性膜层产品为基材外表面膜层为PVD装饰膜层的产品，所述基材为铜合金、锌合金、碳钢、铝合金、铁制品、不锈钢、塑胶等。PVD装饰性膜层包括各种氮化物膜（TiN、ZrN、CrN、TiAlN）和碳化物膜及氧化物膜，所镀膜层的颜色种类繁多。

PVD装饰性膜层产品在生产过程中，由于所镀PVD装饰性膜层不符合品质要求而产生次品，因此，需要采用褪镀的方法将镀膜除去，再重新镀覆，但PVD装饰性膜层与工件表面的结合力大，膜层的硬度更高，耐磨性和耐腐蚀性好，膜层的性能稳定，故难于去除。

目前去除PVD装饰性膜层的方法，大多采用机械法或使用双氧水、强碱、强酸以及弱酸热煮法等化学反应腐蚀或化学电解法去除，但这些方法存在以下问题：破坏产品的电镀铬和镍层以及产品基体，需要对产品基体重新抛光电镀镍铬，再进行PVD膜层沉积，甚至有的基体被严重腐蚀而报废；有的膜层褪镀时间长，膜层褪镀不净而返脱处理，增加返工生产成本；能源曾耗和酸碱液的贮存和配制的危险性，不但生产总成本增加，而且生产周期延长，不能快速完成客户市场订单需求；在PVD膜层的去除过程中粉尘飘散或酸碱气体强烈挥发，造成严重的环境污染和危害人身健康。 

目前公知的去除PVD装饰性膜层的方法有： 1）直接打磨法：使用砂带或钢丝刷等打磨，但同时基材表面也被破坏，需要重新抛光电镀；2）喷砂去除法：使用喷砂机喷砂去除，同样会破坏基材表面，需要重新抛光电镀；3）氢氟酸溶液腐蚀法：对于去除含锆膜层较有效，用于去除含钛膜层会腐蚀电镀铬镍层或基材，氢氟酸属强酸，易挥发，对人体有害，使用时不易配制，且需要安全储存氢氟酸场所；4）草酸溶液热煮法：用于去除含钛膜层，但需要加热，时间较长，不易操作和控制；5）双氧水加强碱溶液去除法：用于去除含钛膜层，但消耗大，双氧水易挥发和分解，强烈刺激人体，二者配制和反应时放热，易使塑胶制品变形，对于如黑色等去除慢且容易去除不净，时间过长会腐蚀基材；6）淡烧碱溶液去除法：用于去除含铝膜层；7）稀酸去除法：用于去除含铬膜层。

综上所述，如何在不损伤基材和基材表面所覆非PVD装饰性膜层外的膜层的情况下，仅将PVD装饰性膜层从基材表面完全去除是工业应用中的一个重要问题。

氟化氢铵，其分子式为NH₄HF₂，分子量57.04，溶于水为强酸，可以溶解玻璃，微溶于醇，极易溶于冷水，主要用作玻璃蚀刻剂，消毒剂，防腐剂，金属铍的溶剂，硅素钢板的表面处理剂，还用于制造陶瓷和镁合金。目前还未见氟化氢铵水溶液在PVD装饰性膜层褪镀中的应用的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氟化氢铵水溶液在PVD装饰性膜层褪镀中的应用。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

氟化氢铵水溶液在PVD装饰性膜层褪镀中的应用。

优选的，氟化氢铵水溶液的浓度为5～10wt%。

优选的，含锆的PVD装饰性膜层褪镀方法为：将外表面附着含锆的PVD装饰性膜层的基材浸泡在5～10wt%氟化氢铵水溶液中，待PVD装饰性膜层褪去后，取出洗净。

优选的，基材为铜合金、锌合金、碳钢、不锈钢、铝合金、铁制品、塑胶。其它能用于镀PVD装饰性膜层的基材也均适用于本发明。

优选的，不含锆的PVD装饰性膜层褪镀方法为：

1)      改进外表面附着不含锆的PVD装饰性膜层的基材的制备工艺：基材在镀PVD装饰性膜层前，采用PVD法镀一层含锆PVD膜层；

2)      将经步骤1）改进后制备得到的样品，浸泡在5～10wt%氟化氢铵水溶液中，待含锆PVD膜层褪去后，取出洗净。

优选的，含锆PVD膜层为纯金属锆膜层或氮化锆膜层。

优选的，基材为铜合金、锌合金、碳钢、不锈钢、铝合金、铁制品、塑胶。其它能用于镀PVD装饰性膜层的基材也均适用于本发明。

PVD装饰性膜层为含锆膜层的产品，直接浸泡在5～10wt%氟化氢铵水溶液中，即可完成PVD装饰性膜层褪镀。

PVD装饰性膜层为不含锆膜层的产品，其经常会出现需要褪镀PVD装饰性膜层情况，但是如果将其直接浸泡在氟化氢铵水溶液中，产品会有相当一部分褪镀不干净和/或基材腐蚀严重而需返脱，为将该类产品的PVD装饰性膜层褪镀干净且保护基材及基材表面除PVD装饰性膜层外的膜层不受损，可将该产品的制备工艺进行改进：该产品在镀PVD装饰性膜层前先采用PVD法镀一层含锆膜层，然后再镀上所需要镀的PVD装饰性膜层。经过工艺改进生产的产品同样满足改进前的需求，且改进后的产品直接采用氟化氢铵水溶液浸泡的方法即可达到PVD装饰性膜层褪镀的效果。

本发明的有益效果是：

本发明将氟化氢铵水溶液应用于PVD装饰性膜层褪镀中，可实现PVD膜层褪镀且完好地保护基材及基材表面的非PVD膜层的其它膜层（如电镀铬层、电镀镍层），且褪镀快速、干净，褪镀时间不超过1min，方法简单易行，解决了PVD装饰性膜层难以褪镀的问题，有效提升了生产效率，褪镀良品率高，降低返工生产成本，缩短生产周期，也使得产品不需要报废或返脱才能重新镀PVD膜层。 

本发明采用氟化氢铵取代了打磨和喷砂方式，从而避免了粉尘的产生，极大地保护了环境和人身健康，也避免了相应设备资金的投入。

本发明采用氟化氢铵水溶液作为褪镀液，其配制和褪镀操作简单、方便，危害性小。

本发明采用氟化氢铵取代了使用双氧水、强碱、强酸等的方式，从而避免了贮存和配制的危险性，使工作环境和人身健康免遭严重危害。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限如此。

实施例1

利用真空离子镀设备在304不锈钢管基材表面镀覆一层厚度为0.6μm的PVD装饰性膜层（氮化锆膜层），作为样品。

将该样品浸入7wt%氟化氢铵水溶液中，经目测观察，15S后氮化锆膜层完全褪除干净，取出样品用清水洗净，基材没有受到腐蚀。

实施例2

在304不锈钢棒基材表面电镀一层金属镍，然后在镍层表面利用真空离子镀设备镀覆一层厚度为1.0μm的PVD装饰性膜层（氮化锆膜层），作为样品。

将该样品浸入10wt%氟化氢铵水溶液中，经目测观察，20S后氮化锆膜层完全褪除干净，取出样品用清水洗净，基材表面的镍层及基材均没有受到腐蚀。

实施例3

在锌合金基材表面电镀一层金属镍，然后在镍层表面电镀一层铬，最后在铬层表面利用真空离子镀设备镀覆一层厚度为0.3μm的PVD装饰性膜层（氮化锆膜层），作为样品。

将该样品浸泡在5wt%氟化氢铵水溶液中，经目测观察，20s后氮化锆膜层完全褪除干净，取出样品用清水洗净，基材表面的铬层、镍层及基材均没有受到腐蚀。

实施例4

利用真空离子镀设备在304不锈钢管基材表面镀覆一层厚度为1μm的PVD装饰性膜层（氮化钛膜层），作为样品。直接将该样品浸入7wt%氟化氢铵水溶液中，2h后样品上的氮化钛膜层仍然没有变化。

为使该样品达到好的褪镀效果，将该样品的制备工艺进行改进：该样品在镀氮化钛膜层前先采用PVD法镀一层纯金属锆膜层，即：利用真空离子镀设备在304不锈钢管基材表面镀覆一层厚度为0.1μm的纯金属锆膜层，然后再镀厚度为1μm的氮化钛膜层，得到样品。

将经工艺改进后得到的样品，浸泡在5wt %氟化氢铵水溶液中，40s后氮化钛膜层及纯金属锆膜层褪去，取出样品用清水洗净，基材没有受到腐蚀。

实施例5

在塑胶（ABS塑胶）基材表面电镀一层金属镍，然后在镍层表面利用真空离子镀设备镀覆一层厚度为0.2μm的PVD装饰性膜层（氮化钛膜层），作为样品。直接将该样品浸入7wt%氟化氢铵水溶液中，1h后样品上的氮化钛膜层部分褪去，且塑胶基材表面的镍层腐蚀严重，该样品只能做报废处理。

为使该样品达到好的褪镀效果，将该样品的制备工艺进行改进：该样品在镀氮化钛膜层前先采用PVD法镀一层氮化锆膜层，即：利用真空离子镀设备在塑胶基材表面镀覆一层厚度为0.01μm的氮化锆膜层，然后再镀厚度为0.2μm的氮化钛膜层，得到样品。

将经工艺改进后得到的样品，浸泡在5wt %氟化氢铵水溶液中，10s后氮化钛膜层及氮化锆膜层褪去，取出样品用清水洗净，基材表面的镍层及基材均没有受到腐蚀。

实施例6

在铜合金基材表面电镀一层金属镍，然后在镍层表面电镀一层铬，最后在铬层表面利用真空离子镀设备镀覆一层厚度为0.8μm的PVD装饰性膜层（氮化钛膜层），作为样品。

为使该样品达到好的褪镀效果，将该样品的制备工艺进行改进：该样品在镀氮化钛膜层前先采用PVD法镀一层氮化锆膜层，即：利用真空离子镀设备依次在铬层表面镀覆一层厚度为0.05μm的氮化锆膜层，一层厚度为 0.8μm的氮化钛膜层，得到样品。

将经工艺改进后得到的样品，浸泡在8wt %氟化氢铵水溶液中，20s后氮化钛膜层及氮化锆膜层褪去，取出样品用清水洗净，基材表面的铬层、镍层及基材均没有受到腐蚀。

Claims (7)

1.氟化氢铵水溶液在PVD装饰性膜层褪镀中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：氟化氢铵水溶液的浓度为5～10wt%。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：含锆的PVD装饰性膜层褪镀方法为：将外表面附着含锆的PVD装饰性膜层的基材浸泡在5～10wt%氟化氢铵水溶液中，待PVD装饰性膜层褪去后，取出洗净。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：基材为铜合金、锌合金、碳钢、不锈钢、铝合金、铁制品、塑胶。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：不含锆的PVD装饰性膜层褪镀方法为：

1)改进外表面附着不含锆的PVD装饰性膜层的基材的制备工艺：基材在镀PVD装饰性膜层前，采用PVD法镀一层含锆PVD膜层；

2)将经步骤1）改进后制备得到的样品，浸泡在5～10wt%氟化氢铵水溶液中，待含锆PVD膜层褪去后，取出洗净。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：含锆PVD膜层为纯金属锆膜层或氮化锆膜层。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：基材为铜合金、锌合金、碳钢、不锈钢、铝合金、铁制品、塑胶。