CN104704143B - 对机动车用的部件进行镀金属的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对机动车用的第一部件(14)的表面进行镀金属的方法，该方法包括在该表面上施加金属盐溶液的步骤，该步骤之前有在闭合壳体(16)中在该表面上喷射活化溶液的步骤。该方法还包括在活化溶液被喷射之后回收留在闭合壳体(16)中的活化溶液的步骤和使用所回收的活化溶液以将其喷射到第一部件或机动车用的第二部件的表面上的步骤。

Description

对机动车用的部件进行镀金属的方法

技术领域

本发明涉及对机动车用的车身部件、尤其是包括塑料材料的部件进行镀金属的方法。

背景技术

已知通过喷射包括金属盐的溶液来对部件进行镀金属的方法，该方法不需要使用电流。

特别地，该类型的方法被称为非电解式镀金属法。该方法由此有别于通过使用电流来实施的镀金属法，例如电镀镀铬，在该电镀镀铬的过程中实现铬的电化学沉积。通常，该镀铬方法成本高昂并具有污染性。

因此，特别有意义的是使用喷射金属盐的镀金属法以赋予包括塑料材料的部件金属外观。通常，喷射金属盐的步骤(也被称为喷洒步骤)之前有通过喷射活化溶液来使待镀金属的部件的表面活化的步骤。由此，在部件上喷射一定数量的溶液，这些溶液随后被回收，以便之后丢弃这些溶液。

发明内容

特别地，本发明的目的在于降低镀金属方法的成本和对环境的影响。

为此，本发明的一个主题在于一种对机动车用的第一部件的表面进行镀金属的方法，该镀金属是非电解式的，该方法包括在所述表面上施加金属盐溶液的步骤，该步骤之前有在所述表面上喷射活化溶液(称为第一喷射)的步骤，喷射步骤在闭合壳体中进行，该方法还包括以下步骤：

在活化溶液被喷射之后回收留在闭合壳体中的活化溶液；

根据称为第二喷射的步骤，使用回收的活化溶液，以将其重新喷射在第一部件的表面上或者机动车用的第二部件的表面上。

借助于该方法，由此提出了回收残留的活化溶液，以通过将其要么重新喷射在第一部件的表面上以确保活化溶液在该部件上的良好施加，要么喷射在第二部件的表面上，来重新使用残留的活化溶液。要理解的是，第二部件与第一部件是分别的部件，即第二部件是形状可以与第一部件相同或不同的另一部件。由此，增加了使用给定体积的活化溶液可以处理的部件的数量或者增加了连续使用(施加、喷洒)的次数，并且对于给定数量的被处理的部件，减小了要丢弃的活化溶液的体积。

由于壳体是闭合的，残留的活化溶液可以更容易地通过流动或流淌(ruissellement)被回收。特别地，溶液可以在壳体的壁上流淌或者从部件表面向着例如壳体的底部流淌，溶液在该壳体底部处被回收。

可以理解的是，为了回收活化溶液，壳体可以不是密封地闭合的。由此，壳体可以包括开口，只要很少的(或没有)活化产品到达这些开口并在不能被回收的情况下离开壳体。

有利地，通过重力在壳体底部回收残留的活化溶液。然后，在被用来重新喷射到部件上或者喷射到第二部件上之前，回收的溶液可以被存储在临时存储容器中。要注意的是，回收的溶液可以在被喷射到第二部件上之前、同时或之后被重新喷射到第一部件上。

另外，可以考虑让存储容器同时为多个闭合的壳体供给回收的溶液。

另外，要注意的是，部件可以经受除了施加活化溶液和金属盐溶液之外的其他步骤。特别地，在喷射活化溶液和金属盐溶液之前，非电解式镀金属方法一般包括沉积清漆的预先步骤，由此能够对任何类型的部件、尤其是包括塑料材料的部件进行镀金属，其中所述清漆也被称为“底涂层”(英文为“basecoat”)或底漆。另外，在施加金属盐的步骤之前，喷射活化溶液的步骤之后可以是冲洗步骤。并且，金属盐的喷射之后优选地是沉积保护清漆的步骤，其中所述保护清漆也被称为“面漆”(英文为“topcoat”)。

通常，“活化溶液”或“活化产品溶液”指的是能够改变部件表面状态以有利于氧化-还原反应的开始并有利于之后所喷射的金属盐溶液中的金属颗粒的附着的溶液。由此，通过活化产品(该活化产品能够有利于来自于之后的喷射的金属盐的沉积)的沉积、反应、接枝，该活化溶液可以使部件的表面活化。通常，一旦被喷射，不是全部的活化溶液都一定与部件表面发生反应，因此活化溶液是可再使用的，所以可以实施回收。另外，与传统涂料溶液不同地(在工艺过程中，传统涂料溶液会或多或少变干)，在整个方法过程中活化溶液的物理特性(例如：粘度或蒸发速度)保持大致不变，使得其回收变得容易。

通常，“金属盐溶液”指的是包括氧化金属阳离子和还原溶液的溶液。例如，金属阳离子和还原溶液由同一喷射器的两个喷嘴喷出，这产生两片雾，这两片雾相会合，使得在部件的表面上沉积金属层。

机动车的第一或第二部件可以是任何期望赋予其金属外观的车辆部件，例如进气格栅、卡环(jonc)、灯饰外围件、车轮罩、车门槛板(bas de caisse)、防磨镶边(bandeau deprotection)等。该部件可以由热塑性材料或热固性材料或复合材料制成。

要理解的是，本专利申请所述的方法可以被用于同时对多个“第一部件”或多个“第二部件”的表面进行镀金属，多个部件可以被同时布置在闭合的壳体中。换句话说，在本说明书中“第一部件”或“第二部件”也可表示“第一组部件”或“第二组部件”。

要理解的是，通常，喷射活化溶液的步骤持续一定时间，使得“在活化溶液被喷射之后”回收活化溶液的一部分的步骤可以与喷射其他部分的活化溶液的步骤同时进行。

本发明还可以单独或组合地包括以下特征的一个或多个：

-在对应于活化溶液的使用寿命的时间期间重复回收步骤和第二喷射步骤。活化溶液的使用寿命对应于例如从其制备(即从浓缩溶液开始稀释)起算的寿命。实际上，活化溶液可能会在其使用过程中变质，使得该活化溶液失去其有效性，并在一定时间后时变得不再可用。由此，要在溶液有效的时间期间(即包含在活化溶液中的活性成分可与其上喷射该活性成分的表面发生反应的期间)重新使用活化溶液。换句话说，实现多个回收周期，因此，活化溶液可以被喷射在多于两个的分别的部件或者两组的分别的部件上，优选地被喷射在多于十个的部件或十组的部件上。根据溶液类型，所述时间期间可以在数小时至数天之间变化。例如，所述时间期间可以在两小时至十天之间变化，优选地在两小时至五天之间变化。

-在各个喷射步骤过程中连续地实施回收活化溶液的步骤。换句话说，在喷射步骤过程中并在喷射步骤之间，尤其是在不同部件上喷射的步骤过程中以及这些步骤之间，连续地回收封闭壳体中的活化溶液。

-在每次喷射之后定时地实施回收活化溶液的步骤。换句话说，该回收在第一回收步骤之后停止，然后在第二喷射完成后或其过程中、尤其是在另一部件上的喷射完成或其过程中重新开始。

-在第二喷射步骤之前，该方法包括测试所回收的活化溶液以确定该回收的活化溶液是否可用于第二喷射的步骤。由此，可以验证活化溶液包含足够的活性成分用于处理第二表面，并且可以有利地优化活化溶液的使用。

-在第二喷射期间还喷射新的活化溶液。“新的活化溶液”指的是还没有被喷射在表面上的活化溶液。新的活化溶液和回收的活化溶液的混合可以在临时存储容器中进行，尤其在该容器包含新的活化溶液并在活化溶液的第一喷射之后在该同一容器中回收活化溶液的时候。为了特别地确保活化溶液与待处理表面之间的良好的反应性，还可以在回收的活化溶液中添加一定量的新的活化溶液。

-活化溶液包括在重量上超过90％的溶剂，优选地包括在重量上超过95％的溶剂，甚至更优选地包括在重量上超过99％的溶剂。因此，活化溶液浓度低，并且其粘度主要取决于所使用的溶剂。

-溶剂是水。当溶液主要由水组成时，其粘度接近于水的粘度，大约为0.001Pa.s(帕斯卡秒)。活化溶液因此非常具有流动性，并向着壳体底部流淌，在该壳体底部活化溶液可以被容易地收集。在这种情况下，活化溶液的回收是特别有意义的。

-在第二喷射步骤之前，该方法包括在被回收的活化溶液的第二喷射之前对其进行处理的步骤。该处理可以例如是过滤该溶液以去除来自壳体内部或外部或产品降解产生的固体颗粒的步骤。实际上，这些固体颗粒会导致在镀金属后部件产生缺陷。

-第一和第二喷射步骤由被固定地安装在闭合的壳体中的喷射器实现，每个部件在闭合的壳体中都是活动的。要理解的是，这些步骤可以由被固定地安装在闭合的壳体中的多个喷射器实现。例如，闭合的壳体可以为包括固定喷射装置和旋转台的接收容器，在所述旋转台上布置待镀金属的部件，在开始喷射活化溶液的步骤之前，接收容器被例如可拆卸的盖子闭合。闭合的壳体还可以是包括操作机器人的箱或室，该操作机器人位于壳体的内部或外部，并将待处理的部件带到固定的喷射装置下方。该操作还可以由操作员实现。

-第一和第二喷射步骤由被可动地安装在闭合壳体中的喷射器实现，部件例如通过传送器移动到喷射器面前方。

-在第一和第二喷射之间，操作机器人将第一部件取出，并将第二部件布置在闭合壳体中。

附图说明

阅读以下示例性地给出的说明并参照附图，本发明将变得更易理解。在这些附图中：

图1为能够实施该镀金属方法的某些步骤的设备的第一实施例的剖视示意图；以及，

图2为能够实施该镀金属方法的某些步骤的设备的另一实施例的透视图。

具体实施方式

在图1中示出了用于在机动车用部件14的表面上喷射活化溶液12以对该表面进行镀金属的设备10的第一实施例。部件14可以指的是如上所述的第一、第二或第n部件、或者是第一组、第二组或第n组部件。

该部件14可以例如是格栅、卡环、灯饰外围件、把手、车轮罩。

在该实施例中，设备10包括壳体16，该壳体包括开口18和开口18的关闭装置20(例如能够处于打开或闭合位置的盖子)。壳体16还包括：被安装为能够在壳体中活动的旋转台22，该旋转台被布置在壳体16的下部部分，并用于接收待镀金属的部件14；以及喷射装置24，该喷射装置用于当部件14被布置在旋转台22上时在部件14上喷射活化溶液。喷射装置24(也被称为喷射器24)被固定地安装在壳体16中。壳体可以具有包括在10L(升)至2m³之间的容积。

在该实施例中，喷射装置24包括管26，该管包括孔28(在本示例中为四个孔28)，活化溶液能够借助于这些孔被喷射到部件14上。要理解的是，这里非常示意地示出了喷射装置24，这些喷射装置特别地可以包括用于使活化溶液12受压以能够将其以小的液滴的形式喷射的装置。

设备10还包括活化溶液12的临时存储容器30。容器30借助于第一管道32给喷射装置24供给活化溶液12。活化溶液例如借助于第一泵被泵送到容器30中。壳体16还通过第二管道34与容器30连接，该第二管道允许在所喷射的溶液在壳体16的壁上流淌之后和/或在活化溶液在部件14的表面上流淌之后回收喷射到部件14上的活化溶液。

活化溶液可以通过重力或借助于泵被回收并被引向容器30。

在该示例中，设备10还包括用于处理所回收的活化溶液的装置36。这些处理装置包括例如活化溶液的过滤装置。这些过滤装置被布置在壳体16和容器30之间。然而，该位置仅是示例性的。

要理解的是，容器30任选地可以为多个壳体16供给活化溶液，还可以回收在多个不同壳体16中喷射的活化溶液。

在该实施例中，设备10还包括操作机器人40，该机器人能够取出部件14并在壳体16内布置另一相同或不同的部件。然而，该设备可以包括机器人以外的其他操作装置，例如传送器。还可以由操作员来实现所述操作。

现在描述在设备10中喷射和回收活化溶液的步骤。

首先，制备给定量的活化溶液12，并将其存储在容器30中。活化溶液是能够改变部件14表面的状态以有利于之后所喷射的金属颗粒附着的溶液。根据一个示例，活化溶液可以包括氯化亚锡。在本例中，活化溶液包括在重量上超过99％的水。因此，获得了粘度接近于水的粘度(即大约为0.001Pa.s)的活化水溶液。

壳体16的开口18的闭合装置20(在本例中为门20)被移动以使得开口18是可通达的。操作机器人40将作为第一部件的、至少一个表面要进行镀金属的部件14布置在壳体16的旋转台22上。然后关闭门20，壳体16因此被闭合。

借助于喷射装置24在部件14上喷射新的活化溶液，即还没有被喷射过的活化溶液。由此，在第一部件14上实现了活化溶液的第一喷射。在第一喷射期间，使旋转台22旋转，以使得部件14在壳体16中是活动的。

由于活化溶液是很有流动性的，因此该活化溶液在壳体16的底部容易地流动。活化溶液特别地在壳体16的壁上、在部件14上和在旋转台22上流淌。一旦位于壳体16的底部，活化溶液就被回收和被传送向容器30。

在抵达容器30之前，被回收的溶液由处理装置36来处理。例如，这些处理装置36包括能够去除回收的活化溶液可能包含的固体颗粒(例如：灰尘)的过滤器。

一旦被过滤，回收的活化溶液就被重新存储在容器30中。由此，回收的活化溶液能够随时被用于重新喷射在同一部件14上，或者喷射在不同于第一部件的另一部件上。

在此期间，活化溶液的第一喷射步骤结束。实践中，该步骤相对较短，部件要进行镀金属的整个表面被活化溶液弄湿就足够了。

在第二喷射发生在另一部件14上的情况下，打开壳体16的门20，操作机器人40取走表面已经被活化并且之后将被金属盐覆盖的第一部件14，并将第二部件14布置在旋转台22上。关闭门22。

然后，通过在第二部件14上喷射回收的活化溶液来实现第二喷射。

要理解的是，在第一喷射之后，容器中包含的活化溶液为新的活化溶液和回收的活化溶液的混合物。然而，只要在部件上实现喷射并且回收溶液以用于被喷射在同一部件或者第二部件上，第一喷射步骤就可以用已经预先回收的溶液来实现。

如果容器30供给多个壳体16，那么在一个壳体16中的第一部件14上喷射之后回收的活化溶液可以用于在另一壳体16中喷射，并因此被喷射到第二部件14上。

活化溶液的回收步骤可以连续地或在每次喷射之后定时地实现。

这里对一个部件14进行了说明，但是还可以考虑在旋转台22上布置承载多个待处理部件(因此是一组部件)的支撑件。例如，该支撑件可以承载四个部件。要理解的是，该数量不是限制性的。

在该实施例中，部件14在壳体16中由操作机器人40操作，即被放入和取走。部件14可以由任何其他合适的装置、甚至手动地操作。

要理解的是，可以在对应于活化溶液的寿命的时间期间内重复回收步骤和第二喷射步骤。在一定的时间之后(该时间取决于所使用的活化溶液)，活化溶液不再能够活化其上喷射有该活化溶液的表面，或者活化溶液还能够活化表面但是该溶液的喷射时间必须延长，因此，建议更换活化溶液，即不再喷射包含在容器30中的溶液。

因此，排空容器30并制备新的给定量的活化溶液12，将该新的给定量的活化溶液存储在容器30中。

可替代地，可以考虑对回收的活化溶液进行测试，以确定该回收的活化溶液是否可以被用于第二喷射。该测试允许优化活化溶液的使用。

当活化溶液被认定为活性太低时(特别是在该测试之后)，还可以考虑在回收的活化溶液中添加新的活化溶液。

在图2的实施例中，壳体50构成喷射舱室，该喷射舱室包括被布置在舱室内部的操作机器人40。该舱室的尺寸根据机器人和待处理的部件14的尺寸变化。例如，该舱室的容积包括在10m³至100m³之间。

舱室包括地板52和侧壁54。该舱室还包括上壁56。地板52、侧壁54和上壁56被部分地示出，以透视地示出壳体50。

壳体50包括三个被固定地安装在壳体50中的喷射器58、60、62。

要理解的是，地板52、侧壁54和上壁56构成闭合的壳体。该壳体50可以包括开口，特别地用于接收待处理部件14和在处理后将其放下。然而，只要这些开口离喷射器58、60、62足够地远并且由这些喷射器喷射的溶液不从这些开口出去，就将该壳体视作闭合壳体。

在图2的实施例中，机器人40承载支撑件64或者夹持器64，在该支撑件或夹持器上固定了三个要镀金属的、构成部件组的部件14。壳体50还包括用于回收活化溶液的开口66。

现在描述在该第二实施例的壳体50中喷射和回收活化溶液的步骤。

制备给定量的活化溶液12，并将其存储在容器30中。

机器人40从陈列架上取走支撑件64。该陈列架可以被布置在壳体50内部或外部，并面对壳体50的离喷射器足够远的开口。

然后，机器人使部件14处于与容器30连接的喷射器58、60、62的下方。因此在三个部件14上同时实施第一喷射步骤。

活化溶液在部件上和壳体50的侧壁54上向着地板52流淌，活化溶液在该地板上被向着开口66收集。如在第一实施例中一样地，在被用于第二喷射之前，回收的活化溶液被存储在容器30中。

然后，机器人40将支撑件64放在陈列架上，并取走第二支撑件64，该第二支撑件将被置于喷射器58、60、62下方以实现第二喷射步骤。

正如在前述实施例中一样地，可以以类似的方式适用已经描述了的方法的不同变型。由此，特别地，回收活化溶液的步骤可以连续地或不连续地实现，回收步骤和第二喷射步骤可以在对应于活化溶液使用寿命的时间内重复，等等。

另外，喷射器58、60、62可以不喷射同一种溶液。

由此，可以考虑让第一喷射器58喷射活化溶液，而让第二喷射器60喷射冲洗溶液，第三喷射器62喷射金属盐溶液。在该情况下，可以考虑以相对于其他溶液隔离的方式来回收活化溶液。

本发明不限制于所示出的实施例。特别地，闭合装置20可以包括门、活门、盖子。要注意的是，在第二实施例中，这些都不是必需的。活化溶液所使用的溶剂为水，但是还可以考虑使用酒精。

Claims (12)

1.一种对机动车用的第一部件的表面进行镀金属的方法，所述镀金属是非电解式的，该方法包括在所述表面上施加金属盐溶液的步骤，在该步骤之前有在所述表面上喷射活化溶液的步骤，该步骤被称为第一喷射，所述喷射步骤在闭合壳体(16、50)中进行，所述方法的特征在于，该方法还包括以下步骤：

在活化溶液被喷射之后回收留在所述闭合壳体(16、50)中的活化溶液；以及，

根据称为第二喷射的步骤，使用回收的活化溶液以将其喷射在所述第一部件的表面上或机动车用的第二部件的表面上。

2.如权利要求1所述的方法，在该方法的过程中，在对应于活化溶液的使用寿命的时间期间重复回收步骤和第二喷射步骤。

3.如权利要求1或2所述的方法，在该方法的过程中，活化溶液的回收步骤在各个喷射步骤过程中连续地实施。

4.如权利要求1至2中任一项所述的方法，在该方法的过程中，活化溶液的回收步骤在每次喷射之后定时地实施。

5.如权利要求1或2所述的方法，在该方法的过程中，还在第二喷射期间喷射新的活化溶液。

6.如权利要求1或2所述的方法，在该方法的过程中，活化溶液包括在重量上超过90％的溶剂。

7.如权利要求1或2所述的方法，在该方法的过程中，活化溶液包括在重量上超过95％的溶剂。

8.如权利要求1或2所述的方法，在该方法的过程中，活化溶液包括在重量上超过99％的溶剂。

9.如权利要求1或2所述的方法，该方法在第二喷射步骤之前包括在回收的活化溶液的第二喷射之前对其进行处理的步骤。

10.如权利要求1或2所述的方法，在该方法的过程中，第一喷射步骤和第二喷射步骤由被固定地安装在所述闭合壳体(16、50)中的喷射器(24、58、60、62)来实现，所述第一部件和所述第二部件中的每个都被安装为能够在所述闭合壳体(16、50)中活动。

11.如权利要求1或2所述的方法，在该方法的过程中，在第一喷射和第二喷射之间，操作机器人(40)或传送器或操作员取走所述第一部件并将所述第二部件布置在所述闭合壳体(16、50)中。

12.如权利要求1或2所述的方法，该方法在第二喷射步骤之前包括对回收的活化溶液进行测试以确定该回收的活化溶液是否能够被用于第二喷射的步骤。