CN103085575A

CN103085575A - 双色膜层制备及分色方法

Info

Publication number: CN103085575A
Application number: CN2011103422393A
Authority: CN
Inventors: 汪友林
Original assignee: TRITREE METAL (SHENZHEN) CO Ltd
Current assignee: TRITREE METAL (SHENZHEN) CO Ltd
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2013-05-08

Abstract

本发明提供一种双色膜层制备及分色方法，该方法包括如下步骤：(a)第一颜色膜层的真空镀膜制备；(b)在第一颜色膜层上真空镀制第二颜色膜层，形成二次镀膜处理面；(c)在上述二次镀膜处理面上有保护地进行油墨图案印刷；(d)印刷图案后的二次镀膜处理面上未保护区域第二颜色膜层的退镀处理；(e)印刷图案后的二次镀膜处理面上被保护区域油墨的去除。本发明能够在形成所需图案的同时达到膜层分色的目的，而且因所形成的图案是镀制的金属膜层，耐磨性好、抗刮伤、色泽靓丽、金属质感强，高精细的油墨图案印刷技术使得图案的线条清晰，边界无锯齿状，基材原有的整体性没有破坏，表面平整光滑、美观漂亮，整个工序制作简单、方便快捷、容易实现。

Description

双色膜层制备及分色方法

【技术领域】

本发明涉及一种表面处理技术领域，主要涉及一种双色膜层制备及分色方法。

【背景技术】

因外观装饰性要求，需要在手机、数码相机、电脑、手表等产品配件上形成不同颜色的双色膜层或显示指定的某些图案，图案可包括任意形状的商标、美术、图形或文字等。

为了在产品配件的表面形成双色(两种颜色)的外观效果，现有技术中通常采用：(1)多步喷涂法直接喷涂出要实现的图案，该方法过程简单，但膜层耐磨性差，界面粗糙，无金属质感，不适合高档产品的应用；(2)物理气相沉积(PVD)真空镀膜方式在基材表面镀上第一种颜色膜层，通过贴胶纸、喷漆或人工涂覆油墨等方式对相应的区域进行覆盖保护，然后对基材进行退镀处理，使没有覆盖保护的区域褪去第一种颜色镀层，再对基材进行不同颜色第二种颜色的电镀，这样在已经褪去镀层露出基材的区域得到第二种颜色镀层，最后再除去覆盖保护区域上的胶纸、喷漆或油墨等而得到带有第一种颜色镀层的区域，这样产品配件的表面就会形成两种颜色，达到双色膜层制备并分色的目的。但该方法所采用的区域覆盖保护通常是采用人工操作，作业效率低，且该制程一般仅适用于在小件产品上尤其带有明显台阶的产品上适用，否则两种颜色交界处很难形成清晰的界面，边界常呈锯齿状而影响美观，并且两种颜色交界处膜层与基材的结合力也较差。

另外，还有些产品配件的表面因某些装饰性要求显示指定图案的通常做法是通过镭雕或蚀刻的方法来完成，这种方法尽管能够达到使产品配件的表面显示出指定图案的目的，但会导致产品配件表面凸凹不平，影响产品表面的平整性，进而影响美观，而且还增加了产品配件与外界接触面之间的摩擦。

综上所述，现有双色镀膜技术及分色方法还存在如下诸多技术缺陷，例如，制程复杂、作业效率低且能适用的品种少，分界面边界不够清晰且呈锯齿状，加工不够精细等诸多缺陷。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种双色膜层制备及分色方法，其能够在形成所需图案的同时达到膜层分色的目的，而且因所形成的图案是镀制的金属膜层，耐磨性优异、抗刮伤、色泽靓丽、金属质感强，而且由于采用了高精细的油墨图案印刷技术，图案的线条清晰，无任何锯齿状边界产生，基材原有的整体性没有破坏，表面平整光滑、美观漂亮，整个工序制作简单、方便快捷、容易实现。

为达到上述目的，本发明所提供的双色膜层制备及分色方法包括如下步骤：

(a)第一颜色膜层的真空镀膜制备：首先，在被加工基材上选择一个外侧面作为处理面，之后用真空镀膜方法在所述处理面上镀上一金属膜层一作为第一颜色膜层，所述金属膜层一是一种具有较强耐腐蚀性的膜层，可以为单质金属膜层、合金膜层或金属化合物膜层；

(b)在所述第一颜色膜层上真空镀制第二颜色膜层，形成二次镀膜处理面：在所述金属膜层一的表面用真空镀膜方法再镀一金属膜层二作为第二颜色膜层，并相应获得二次镀膜处理面，所述金属膜层二可以为单质金属膜层、合金膜层或金属化合物膜层，所述金属膜层二与金属膜层一的材质不同，所述金属膜层二对应的退镀溶液及退镀过程对所述金属膜层一不产生任何影响；

(c)在所述二次镀膜处理面上有保护地进行油墨图案印刷：在所述二次镀膜处理面的表面进行有保护的油墨图案印刷，即印刷图案所用的油墨将图案覆盖在所述二次镀膜处理面上的区域保护起来，由此，所述图案以外的区域为所述二次镀膜处理面上的未保护区域，被所述金属膜层二覆盖，所述图案覆盖的区域为所述二次镀膜处理面上的被保护区域，被所述印刷油墨覆盖；

(d)印刷图案后的二次镀膜处理面上未保护区域第二颜色膜层的退镀处理：将所述印刷后的二次镀膜处理面浸入一化学溶液进行反应，所述化学溶液仅对所述金属膜层二有快速脱退的功效，对所述金属膜层一和印刷图案上的油墨无任何影响，经过所述化学溶液处理后，所述印刷图案后的二次镀膜处理面的未保护区域上的金属膜层二被脱退掉而露出所述金属膜层一的第一种颜色，油墨覆盖的图案依然清晰可见；

(e)印刷图案后的二次镀膜处理面上被保护区域油墨的去除：将所述印刷后的二次镀膜处理面经所述化学溶液处理后再浸入一碱性溶液进行油墨去除处理，所述碱性溶液仅对所述印刷图案的油墨有快速去除的功效，而对所述金属膜层一和金属膜层二无任何影响，经过所述碱性溶液处理后，所述印刷后的二次镀膜处理面上的被保护区域即图案覆盖的区域就露出所述金属膜层二的颜色，而所述图案之外的区域依然显示所述金属膜层一的颜色，最终在形成所需图案的同时把所述金属膜层一和金属膜层二分色开来。

其中，步骤(a)中所述的处理面选择好后，应立即对所选择的处理面进行清洗和烘干处理。

其中，步骤(a)和步骤(b)中所述金属膜层一和金属膜层二可以是同炉次一次完成，也可以分炉先后制备完成。

其中，如果所述金属膜层一和金属膜层二是分炉先后制备完成，则需保证镀制所述金属膜层二之前应确保所述金属膜层一的表面不会受到任何污染。。

其中，步骤(c)中所用的油墨即能将所述图案印制清晰，且与所述金属膜层二的粘合性强，并具有一定的抗腐蚀性。

其中，步骤(c)中所述的图案包括任意的商标、美术、图形及文字。

其中，所述的基材为金属合金基材、陶瓷基材、复合材料或高分子材料基材。

其中，所述步骤(a)和步骤(b)中所述的真空镀膜方法包括物理气相沉积的蒸发、溅射及离子镀，或是化学气相沉积方法。

本发明所揭露的双色膜层制备及分色方法，其能够在形成所需图案的同时达到膜层分色的目的，而且因所形成的图案是镀制的金属膜层，耐磨性优异、抗刮伤、色泽靓丽、金属质感强，而且由于采用了高精细的油墨图案印刷技术，图案的线条清晰，无任何锯齿状边界产生，基材原有的整体性没有破坏，表面平整光滑、美观漂亮，整个工序制作简单、方便快捷、容易实现。

【附图说明】

图1是本发明双色膜层制备及分色方法流程图。

【具体实施方式】

如图1所示，本发明双色膜层制备及分色方法流程图包括以下步骤：

步骤S100：第一颜色膜层的真空镀膜制备，具体过程如下：

首先，在被加工基材上选择一个外侧面作为处理面，之后用真空镀膜方法在所述处理面上镀上一金属膜层一作为第一颜色膜层，所述金属膜层一是一种具有较强耐腐蚀性的膜层，可以为单质金属膜层、合金膜层或金属化合物膜层。所述真空镀膜方法包括物理气相沉积的蒸发、溅射及离子镀，或是化学气相沉积方法等。

其中，所述的基材为金属合金基材、陶瓷基材、复合材料或高分子材料基材，实际使用过程中，可以选用钛合金、不锈钢、陶瓷或高分子材料作为被加工基材。

而且，所述的处理面选择好后，应立即对所述处理面进行清洗和烘干处理。在实际操作中，清洗是采用超音波进行清洗或用酒精擦拭进行清洗，同时还可采用其他方式进行清洗；烘干是采用烘干炉进行烘干，同时还可选择其他烘干设备进行烘干处理。

步骤S200：在第一颜色膜层上真空镀制第二颜色膜层，形成二次镀膜处理面，具体过程如下：

在上述金属膜层一的表面用真空镀膜方法再镀一金属膜层二作为第二颜色膜层，并相应获得二次镀膜处理面。所述金属膜层二可以为单质金属膜层、合金膜层或金属化合物膜层。金属膜层二与金属膜层一的材质不同，金属膜层二对应的退镀溶液及退镀过程对所述金属膜层一不产生影响。所述金属膜层二与金属膜层一之间的结合非常牢固，且两个膜层之间的界面也非常清晰，能够完全分离开来。所述真空镀膜方法包括物理气相沉积的蒸发、溅射及离子镀，或是化学气相沉积方法等。

其中，金属膜层二的制备可与金属膜层一的制备在同一个炉体内用真空镀膜方法一次制备完成，也可在不同炉体内分别依次制备完成。当然，在实际应用当中通常选用同炉次一次完成，这样既可以节约镀膜时间，还可以节约能源，提高效率。如果金属膜层二与金属膜层一在不同炉体内先后制备完成，则需保证镀制所述金属膜层二之前确保金属膜层一的表面不会受到任何污染。

步骤S300：在上述二次镀膜处理面上有保护地进行油墨图案印刷，具体过程如下：

在上述二次镀膜处理面的表面进行有保护的油墨图案印刷，即印刷图案所用的油墨将图案覆盖在二次镀膜处理面上的区域保护起来，同时，该印刷方法印刷的油墨界面分明，轮廓清晰。由此，图案以外的区域为二次镀膜处理面上的未保护区域，被金属膜层二覆盖，图案所覆盖的区域为二次镀膜处理面上的被保护区域，被印刷油墨覆盖。

其中，所述的图案包括任意的商标、美术、图形或文字等。

而且，该步骤对印刷图案所用的油墨性能有特殊的要求，其既能将图案印刷清晰，又能与二次镀膜处理面粘合较好，而且还具有较强的抗腐蚀性能。

步骤S400：印刷图案后的二次镀膜处理面上未保护区域第二颜色膜层的退镀处理，具体过程如下：

将上述印刷后的二次镀膜处理面浸入一化学溶液进行反应，该化学溶液仅对金属膜层二有快速脱退的功效，对金属膜层一和印刷图案上的油墨无任何影响。

经过该化学溶液处理后，上述印刷后的二次镀膜处理面未保护区域上的金属膜层二被脱退掉，由于未保护区域金属膜层二下面的金属膜层一不会受该化学溶液的任何影响，所以处理后的未保护区域显示为金属膜层一所显示的第一种颜色。

由于印刷图案所用的油墨具有较强的抗腐蚀性能而使印刷图案所用油墨不受该化学溶液的任何影响，经过该化学溶液处理后，油墨覆盖的图案依然清晰可见。由此，在印刷后的二次镀膜处理面未保护区域上显示为金属膜层一的第一种颜色，图案依然被印刷油墨所覆盖着，且界面分明，轮廓清晰。

步骤S500：印刷图案后的二次镀膜处理面上被保护区域油墨的去除，具体过程如下：

将上述印刷后的二次镀膜处理面经上述化学溶液处理后再浸入一碱性溶液进行油墨去除处理，该碱性溶液仅对印刷图案的油墨有快速脱退的功效，而对金属膜层一和金属膜层二无任何影响。

因此，经过该碱性溶液处理后，印刷后的二次镀膜处理面的被保护区域，即图案覆盖区域上的油墨被上述碱性溶液去除后而使图案覆盖的区域露出金属膜层二显示的第二种颜色。这样，图案颜色就显示为金属膜层二的第二种颜色，图案以外的区域显示为金属膜层一显示的第一种颜色，因此所需图案形成的同时也把所述金属膜层一和金属膜层二分色开来。所形成的图案膜层为显示为第二种颜色的金属膜层二，图案以外区域为显示为第一种颜色的金属膜层一。

而且，因为所形成的图案也是一种金属膜层，耐磨性优异、抗刮伤、色泽靓丽、金属质感强，而且由于采用了高精细的油墨图案印刷技术，图案的线条清晰，无任何锯齿状边界产生，基材原有的整体性没有破坏，表面平整光滑，美观漂亮。

本发明能够在形成所需图案的同时达到膜层分色的目的，整个工序制作简单、方便快捷、容易实现。

实施例一：

下面就以一具体实施例来解释本发明双色膜层制备及分色方法的具体实施过程。

本实施例以在不锈钢基材B上镀制黑色底层膜及在黑色底层膜上镀制金色梅花图案为例来说明本发明双色膜层制备及分色方法的具体实施过程，其中黑色底层膜采用的是CrC膜层，金色梅花图案采用的是TiN膜层。

第一步：先将不锈钢基材B的处理面清洗和烘干后，加载入真空腔体中。本实施例是采用中频磁控溅射技术一次将CrC膜层和TiN膜层镀制出来，即TiN膜层覆盖在CrC膜层的表面。冷却出炉时，不锈钢基材B的处理面上覆盖有黑色的CrC膜层及在黑色的CrC膜层表面覆盖有金色的TiN膜层，这样整个不锈钢基材B的处理面就显现为TiN膜层的金色。上述中频磁控溅射技术是现有较成熟的镀膜技术，在此不再详述。

本实施例进行的清洗是用离子水或超音波进行表面清洗，清洗结束后先用毛巾擦干表面水分，再采用烘干设备在200摄氏度条件下进行烘干处理且烘干处理时间在30分钟以上。

所述CrC膜层与TiN膜层之间的结合非常牢固，且这两个膜层之间的界面也非常清晰，能够完全分离开来。

第二步：采用印刷的方式将梅花图案印至上述TiN膜层的表面，本实施例采用的是丝网印刷方式，梅花图案被印刷油墨覆盖，梅花图案以外的表面被TiN膜层覆盖。所用油墨不仅能将梅花图案印制清晰，而且还与TiN膜层具有较好的粘合性，其本身也具有较强的抗腐蚀性，本实施例中所采用的印刷油墨是一种抗腐蚀油漆。

第三步：将上述印刷完梅花图案的不锈钢基材B放入一化学溶液，该化学溶液能快速将不锈钢基材B上梅花图案覆盖区域以外的TiN膜层去除掉，且TiN膜层下面的CrC膜层及形成梅花图案的油墨不受任何影响。在本实施例中，所用的化学溶液是氟化氢(HF)和过氧化氢(H₂O₂)的水溶液，其中氟化氢(HF)占溶液的2％-10％，过氧化氢(H₂O₂)占溶液的30％-70％。

第四步：将经过上述化学溶液处理过的不锈钢基材B浸入一碱性溶液，该碱性溶液仅可快速将油墨溶解去除掉，不会对TiN膜层及CrC膜层有任何影响。这样油墨覆盖的区域就形成以TiN膜层形成的金色梅花图案，而金色梅花图案外的区域为黑色CrC膜层，从而形成在CrC黑色膜层上印制TiN金色梅花膜层图案的目的。因为该金色梅花图案实质上是TiN金属膜层，因此与黑色CrC膜层结合力较好，且梅花图案线条非常清晰，无任何锯齿状，整个表面光滑漂亮。本实施例中所用的碱性溶液是氢氧化钠溶液(NaOH)

对上述实施例中的黑色底层膜CrC膜层和图案膜层TiN膜层进行其它膜层的替换，就可得到不同颜色的图案膜层与底层膜的组合，并可根据需要来印制不同颜色和形状的图案膜层，方便快捷且美观漂亮，工序制作简单、容易实现。

以上所述实施例仅表达了本发明的较佳实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种双色膜层制备及分色方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的双色膜层制备及分色方法，其特征在于，步骤(a)中所述的处理面选择好后，应立即对所选择的处理面进行清洗和烘干处理。

3.根据权利要求1所述的双色膜层制备及分色方法，其特征在于，步骤(a)和步骤(b)中所述金属膜层一和金属膜层二可以是同炉次一次完成，也可以分炉先后制备完成。

4.根据权利要求3所述的双色膜层制备及分色方法，其特征在于，如果所述金属膜层一和金属膜层二是分炉先后制备完成，则需保证镀制所述金属膜层二之前应确保所述金属膜层一的表面不会受到任何污染。。

5.根据权利要求1所述的双色膜层制备及分色方法，其特征在于，步骤(c)中所用的油墨即能将所述图案印制清晰，且与所述金属膜层二的粘合性强，并具有一定的抗腐蚀性。

6.根据权利要求1所述的双色膜层制备及分色方法，其特征在于，步骤(c)中所述的图案包括任意的商标、美术、图形及文字。

7.根据权利要求1所述的双色膜层制备及分色方法，其特征在于，所述的基材为金属合金基材、陶瓷基材、复合材料或高分子材料基材。

8.根据权利要求1所述的双色膜层制备及分色方法，其特征在于，所述步骤(a)和步骤(b)中所述的真空镀膜方法包括物理气相沉积的蒸发、溅射及离子镀，或是化学气相沉积方法。