CN104742424A - 表面处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种表面处理方法，解决了产生金属质感的表面处理方法不环保的问题，其技术方案要点是一种表面处理方法，包括以下步骤：将清洗液、粘结液、α-氧化铝水溶液依次涂覆在工件上形成药膜层；使用色浆对药膜层进行上色处理；将上色处理后的药膜层进行压合处理和固化处理；将压合处理和固化处理后的药膜层进行光照处理；将光照处理后的药膜层进行低温加硬处理；将低温加硬处理后的药膜层进行红外线固化处理。本发明的优点是通过烘烤，紫外固化、红外固化的手段，形成一种类金属质感的表面，避免了电镀工艺造成的环境污染。

Description

表面处理方法

技术领域

本发明涉及一种金属镀膜技术领域，更具体的说，它涉及一种表面处理方法。

背景技术

自从苹果率先采用了一体成型的铝合金技术制造了iphone，铝合金作为材料类的新贵在工业设计界造成轰动，设计师与工程师发现铝合金是一种制造电子器件外壳的优质材料，第一，铝在空气中氧化产生氧化铝，氧化铝具有良好的耐磨性能；第二，外观设计师发现铝合金通过阳极氧化技术能得到丰富的色彩，并且能够充分表现出金属质感。

但是，阳极氧化是一种化学手段，在铝的阳极氧化的过程中，阳极氧化工艺中包含酸液腐蚀的过程，酸液带有腐蚀性，废弃后的酸液中带有重金属污染物，大量排放阳极氧化的酸液将会造成不可逆的环境污染，作为一个正在转型未来大国来说，只为获取一时利益，而葬送未来的土地资源与环境健康的不可持续发展方式是不可容忍的，但是铝的表面加工所带来的生产力的发展也是社会发展不可缺少的。

所以现在迫切的需要一种代替铝的阳极氧化的表面处理技术，需要使用在多种基材表面，其不能造成环境污染，同时要达到类似的金属表面效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种环保、产生金属质感的表面处理方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种表面处理方法，其特征在于包括以下步骤：

      1）将清洗液涂覆在基材上，然后将粘结液涂覆在干燥后的清洗液上、最后将α-氧化铝水溶液涂覆在干燥后的粘结液上，干燥后的清洗液、粘结液和α-氧化铝水溶液形成药膜层；

      2）使用色浆对药膜层进行上色处理；

      3）将上色处理后的药膜层同时进行压合处理和固化处理；

      4）将压合处理和固化处理后的药膜层进行表面增亮处理；

      5）将光照处理后的药膜层进行低温加硬处理；

      6）将低温加硬处理后的药膜层进行红外线固化处理。

 作为优选，步骤3）中的压合处理包括真空压合处理，步骤3）中的固化处理包括紫外线固化处理。

  作为优选，步骤3）中压合处理和固化处理的时间为1~10分钟。

  作为优选，步骤4）中表面增亮处理包括烘烤处理和光照处理，所述烘烤处理的温度为50~150度，所述烘烤处理和光照处理的时间为30秒~10分钟。

  作为优选，步骤5）中的低温加硬处理的时间为30分钟至60分钟，所述低温加硬处理的温度为70度到130度。

   作为优选，步骤6）中的红外线固化处理的时间为1~3分钟。

  作为优选，所述上色处理的方法为涂覆上色。

   作为优选，所述基材为镁、铝、纤维、塑胶、钢类中的一种。

  与现有技术相比本发明具有下述优点：经过本发明制得的金属质感表面，该表面具有防腐、耐磨、耐温、防脱落、耐洗涤、高硬度、耐脏污的效果，与传统电镀金属产品相比，避免了电镀过程中造成的污染，同时过程中不使用任何有害电镀药液，故而是一种经济且绿色环保的表面处理技术。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的药膜层的结构示意图。

图中：1、基材；2、清洗液层；3、粘结液层；4、α-氧化铝水溶液层。

具体实施方式

如图1所示，表面处理的方法，依次包括如下步骤：

形成药膜层：由于产品本体表面具有的气孔较多，并且含有前期加工存在的杂质微粒等，会影响后续粘结液和α-氧化铝水溶液涂覆后的性能，使用该种清洗液能够达到清洗素材表面杂质微粒的目的，清洗液干燥后形成清洗液层2，同时清洗液干燥后能够填补产品本体表面的一些气孔，使产品的表面平整，同时清洗液中的二甲基苯磺酸钠作为一种阴离子表面活性剂，能够提高产品表面的活性，方便清洗液层2与粘结液层3相互粘附，使粘结液层3的固定效果更好，使用清洗液涂覆在基材1上需要进行表面处理的部分，基材1优选为镁、铝、纤维、塑胶、钢类的其中一种，也可以使用其他材料作为基材1，清洗液使用全能清洗剂，全能清洗剂采用保赐利公司生产的型号为B1875的全能清洗剂，全能清洗剂属于现有技术，在此不作赘述；当产品表面的清洗液干燥后，在干燥后的清洗液层2上涂覆有粘结液，粘结剂采用乐泰有限公司生产的型号为3311UV的热塑性胶粘剂，热塑性胶粘剂属于现有技术，在此不作赘述，粘结剂主要对后续工序中的α-氧化铝水溶液层4起到粘结的作用，粘结液在清洗液层2上干燥后形成粘结液层3；然后在干燥后的粘结液层3上涂覆α-氧化铝水溶液，α-氧化铝水溶液采用申请号为201410166651.8的发明专利中公开的一种α-氧化铝水溶液，故α-氧化铝水溶液属于现有技术，在此不作赘述，等到α-氧化铝水溶液干燥后形成了α-氧化铝水溶液层4，α-氧化铝水溶液中包括UV吸收剂、表面活性剂、连接剂和珠光颜料。此时基材1表面从下至上干燥后的清洗液层2、粘结液层3和α-氧化铝水溶液层4形成了药膜层。

上色处理：采用涂覆的方式将涂料涂覆基材1表面，也可以采用电泳、粉末喷涂、浸涂、淋涂中的一种上色方法对干燥后的清洗液层2进行上色，涂料可选用有机染料、有机颜料或其他颜料等，涂料属于现有技术在此不作赘述，上色方法属于现有技术，在此不作赘述。

压合处理和固化处理：压合处理和固化处理包括同时进行的真空压合处理与紫外线固化处理，将上色后干燥的产品送入光固化工作室，光固化工作室为一个密闭的空间，光固化工作室能够提供气压和紫外线照射，压合处理使用3到4个标准大气压的压力对染料与药膜层进行压合，使染料与药膜层压合成一体，方便后续加工；产品经紫外线光照射而固化，紫外线固化处理的紫外线波长为200~400nm,照射的时间由产品的材料决定，一般的优选时间为1到10分钟，紫外线使药膜层中的UV吸收剂固化，加强产品的硬度和结构强度，若果固化时间少于1分钟，成型后的产品表面就固化不完全，容易药膜层脱落，影响表面的性能，如果固化的时间大于10分钟或更长，产品表面将会变色，影响产品的发色与色泽；同时粘结液属于一种光固化液体，粘结液层3在250纳米至420纳米波长的紫外光照射下能迅速和清洗液层2、α-氧化铝水溶液层4交联固化，使药膜层融合，此时α-氧化铝水溶液层4中的氧化铝成分固定在基材1表面形成氧化铝层，使产品的外表面产生铝合金的金属质感，同时进行的紫外线固化和真空压合处理使药膜层的固化效果更好。

表面增亮处理：表面增亮处理包括将经过固化处理的产品同时进行烘烤处理和光照处理，将产品放置入50度到150度的烘箱中进行30秒至10分钟的加热处理，同时在加热处理的过程中，对产品进行光照处理，通过高温使药膜层进一步干燥，提高药膜层的防脱落性能，如果温度超过150度将会造成药膜层的破裂，如果温度低于30度，将会造成增亮处理的基材1表面过暗，同时光源的照射α-氧化铝水溶液中的珠光颜料，由于珠光颜料中含有荧光粉，荧光粉具有吸收光线的作用，荧光粉将紫外线吸收起来，然后荧光粉的微观粒子排列发生改变，由于药膜层中荧光粉的微观粒子的排列发生改变，基材1的表面成型后，阳光照射在基材1表面上的反射光和折射光也发生改变，从而达到调整产品表面亮度的作用，如果照射时间超过10分钟，产品表面将会过亮，产生严重的漆感，远远超过金属反光的质感，如果照射时间短于30秒，产品表面的亮度会较低，达不到金属反光的质感。

低温干燥处理：将经过烘烤和光照处理的产品进行低温干燥处理的产品置于70~130度的烘箱中进行30分钟至60分钟的低温干燥处理，增加药膜层成分的连接强度，增强产品表面的药膜层的强度，时间短于30分钟将会造成药膜层中的成分固化不完全，时间长于60分钟不影响产品质量，但是考虑到经济成本原因，一般低温干燥处理的时间不超过60分钟，温度高于130度将会造成产品变形，温度低于70度，将会造成染料和药膜层固化不完全。

红外线固化处理：将经过低温干燥处理的产品再次置于光固化工作室中，红外线固化处理的红外线波长大于800nm，药膜层经过红外线的照射1至3分钟，红外线能使药膜层中α-氧化铝水溶液中的红外固化材料发生固化，红外线照射时间超过3分钟将会导致基材1表面变色，红外线照射时间短于1分钟将会导致红外固化材料固化不完全，影响基材1外表面的硬度，红外固化材料固化后加强基材1表面的强度和耐磨性，同时使药膜层和染料间的连接更牢固，不易脱落，提高整体性能。

以上压合处理和固化处理、表面增亮处理、低温加硬处理和红外线固化处理的时间、光照强度和温度的具体数值与基材1的材料有关。

    实施例一，基材1选用铝，压合处理和固化处理时间为5分钟；表面增亮处理时间为 4分钟，表面增亮处理温度为150度；低温加硬处理时间为1小时，低温加硬处理温度为130度；红外线固化处理的时间为3分钟

实施例二，基材1选用镁，压合处理和固化处理时间为10分钟，表面增亮处理时间为 10分钟，表面增亮处理温度为130度，低温加硬处理时间为50分钟，低温加硬处理温度为100度，红外线固化处理的时间为2分钟。

实施例三，基材1选用纤维，压合处理和固化处理时间为1分钟，表面增亮处理时间为30秒，表面增亮处理温度为50度，低温加硬处理时间为30分钟，低温加硬处理温度为70度，红外线固化处理的时间为1分钟。

实施例四，基材1为塑料，压合处理和固化处理时间为1分钟，表面增亮处理时间为 1分钟，表面增亮处理温度为70度，低温加硬处理时间为1h，低温加硬处理温度为70度，红外线固化处理的时间为3分钟。

实施例五，基材1为钢类，压合处理和固化处理时间为2分钟，表面增亮处理时间为10分钟，表面增亮处理温度为150度，低温加硬处理时间为1小时，低温加硬处理温度为100度，红外线固化处理的时间为2分钟。

将红外线固化处理成型后的基材经过下表中的性能测试： 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种表面处理方法，其特征在于包括以下步骤：

      1）将清洗液涂覆在基材上，然后将粘结液涂覆在干燥后的清洗液上、最后将α-氧化铝水溶液涂覆在干燥后的粘结液上，干燥后的清洗液、粘结液和α-氧化铝水溶液形成药膜层；

      2）使用色浆对药膜层进行上色处理；

      3）将上色处理后的药膜层同时进行压合处理和固化处理；

      4）将压合处理和固化处理后的药膜层进行表面增亮处理；

      5）将光照处理后的药膜层进行低温加硬处理；

      6）将低温加硬处理后的药膜层进行红外线固化处理。

2.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于：步骤3）中的压合处理包括真空压合处理，步骤3）中的固化处理包括紫外线固化处理。

3.根据权利要求2所述的表面处理方法，其特征在于：步骤3）中压合处理和固化处理的时间为1~10分钟。

4.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于：步骤4）中表面增亮处理包括烘烤处理和光照处理，所述烘烤处理的温度为50~150度，所述烘烤处理和光照处理的时间为30秒~10分钟。

5.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于：步骤5）中的低温加硬处理的时间为30分钟至60分钟，所述低温加硬处理的温度为70度到130度。

6.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于：步骤6）中的红外线固化处理的时间为1~3分钟。

7.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于：所述上色处理的方法为涂覆上色。

8.根据权利要求1至7任一项所述的表面处理方法，其特征在于：所述基材为镁、铝、纤维、塑胶、钢类中的一种。