CN106945446A

CN106945446A - 一种用于在铝合金表面移印图案的方法

Info

Publication number: CN106945446A
Application number: CN201710116592.7A
Authority: CN
Inventors: 张乐
Original assignee: CITIC Dicastal Co Ltd
Current assignee: CITIC Dicastal Co Ltd
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2017-07-14

Abstract

本发明提供了一种在铝合金表面印刷图案的方法。本发明的移印图案的形状、颜色可以自由选择搭配，设计可以多元化。通过在轮毂上移印Logo图案，可以使轮毂看起来更华丽、高贵；而且设计新颖，成本较低，移印后外观效果好，具有广泛的发展前景。

Description

一种用于在铝合金表面移印图案的方法

技术领域

本发明涉及金属表面处理领域，具体地涉及一种在铝合金表面移印图案的方法。

背景技术

铝合金铸件或者锻造件由于其质量较轻、不易腐蚀、不易变形、不易损坏等特点而广泛应用于日常生活所需的物品中。在高档门窗、汽车轮毂等零部件、电子设备外壳等领域上，都可以看到铝合金的身影。

随着经济技术的不断发展，人民生活水平日益提高，人们对产品的外观有日益更高的要求。人们希望在铝合金制造的耐用消费品表面附加图案如公司logo或者富有艺术设计感的图案。在汽车领域，人们对铝合金零部件，例如汽车零部件的外观要求也越来越高，如何能使自己的品牌在竞争日益激烈的市场竞争中脱颖而出，这就要做到让自己的产品有与众不同之处。

然而，在铝合金表面上附加图案在目前的技术条件下是较难完成的。铝合金表面上附加图案可以通过激光刻蚀或者喷漆来完成。然而激光刻蚀所造成的图案只能是铝金属本身的颜色，无法实现不同颜色的图案印刷需求。而喷漆后得到的图案又具有不耐磨等缺点。

因此，目前的市场上迫切需要一种工艺简便，适用范围广，产品耐磨耐用的铝合金表面印刷图案的方法。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是提供一种工艺简便、适用范围广泛且产品耐磨的铝合金表面印刷图案的方法。

为了实现以上的发明目的，本发明提供了以下的技术方案：

在本发明的一个方面，提供了一种在铝合金表面印刷图案的方法，所述的方法包括步骤：(1)将铝合金表面进行预处理，所述的预处理步骤包括预脱脂、脱脂、水洗、酸洗、水洗、钝化、水洗、封闭、水洗和烘干； (2)在步骤(1)得到的预处理后的铝合金表面上喷涂底粉；(3)在步骤 (2)得到的铝合金表面上喷涂色漆；(4)将步骤(3)得到的铝合金表面下线进行机加精车；(5)将步骤(4)得到的铝合金表面移印图案；(6) 将步骤(5)得到的铝合金表面进行预处理，所述的预处理步骤包括预脱脂、脱脂、水洗、酸洗、水洗、钝化、水洗、封闭、水洗和烘干；以及(7) 将步骤(6)得到的铝合金表面喷涂透明粉。

在本发明一个优选的方面，在步骤(2)中，底粉喷涂的步骤采用静电枪喷涂方式，静电枪距离在150-300mm，吐粉压力在0.5-1.5bar；静电压力控制在40-70KV，吐粉量为3.0-4.5m³/h，正面喷涂厚度100μm，底粉固化温度远红外段约为210℃，升温段和保温段温度约为190℃。

在本发明一个优选的方面，在步骤(3)中，色漆喷涂工序采用空气枪喷涂方式，空气枪距离在150-300mm，空气枪雾化压力在2.0-4.0bar，扇形压力在2.0-4.5bar,吐漆量受轮子造型大小等因素影响，色漆喷涂厚度在10-20μ之间轮子工件温度约为40℃，色漆固化温度升温段约为168℃，保温段约为160℃

在本发明一个优选的方面，在步骤(4)中，机加精车参数为进几率粗车0.5mm/r，转速为1500r/min。

在本发明一个优选的方面，在步骤(5)中，移印步骤包括步骤：调配油墨→放入墨槽→启动设备→酒精抹布擦拭轮毂表面→轮毂放到设备卡具上用定位柱定位Logo→移印Logo→表干处理→确认Logo状态。

在本发明一个优选的方面，在步骤(5)中，初始油墨加入量为75g，稀释剂加入量为初始油墨体积的10-15％，固化剂加入量为10％。

在本发明一个优选的方面，在步骤(5)中，移印机的钢板厚度为20-30 μm之间，胶头位置位于避开弧形胶头尖端位置，空气压力为0.6MPa。

在本发明一个优选的方面，在步骤(4)和(5)之间，还包括检查铝合金表面洁净度的步骤(4s)，如果检查铝合金表面不存在毛发、灰尘、胶带残留物等污物，则继续进行步骤(5)，否则在步骤(4s)和步骤(5) 之间还包括表面预处理步骤(4p)，预处理步骤(4p)包括预脱脂、脱脂、水洗、酸洗、水洗、钝化、水洗、封闭、水洗和烘干。

在本发明一个优选的方面，所述的油漆和透明粉成分为丙烯酸树脂。

在本发明的其他方面，还提供了以下的技术方案：工艺流程需要经过两次预处理清洗，在Logo图案表面喷涂透明粉。

图1所述的工艺中：

1)所述预处理工艺包括预脱脂、脱脂、水洗、酸洗、水洗、钝化、水洗、封闭、水洗、烘干10个工序，每个工序分别有各自功能，最终轮子表面钝化成膜，保证轮子喷涂后整体漆膜性能。

2)所述底粉喷涂采用静电枪喷涂方式，静电枪距离在150-300mm，吐粉压力在0.5-1.5bar；静电压力控制在40-70KV，吐粉量约为3.0-4.5m3/h，正面喷涂厚度100um左右，底粉固化温度远红外段约为210℃，升温段和保温段温度约为190℃。

3)所述色漆喷涂工序采用空气枪喷涂方式，空气枪距离在150-300mm，空气枪雾化压力在2.0-4.0bar，扇形压力在2.0-4.5bar,吐漆量受轮子造型大小等因素影响，色漆喷涂厚度在10-20μ之间轮子工件温度约为40℃，色漆固化温度升温段约为168℃，保温段约为160℃。

4)所述机加精车参数要求：

①进几率粗车0.5mm/r；

②转速1500r/min；

5)所述Logo移印过程控制要求:

①移印工艺流程：

调配油墨→放入墨槽→启动设备→酒精抹布擦拭轮毂表面→轮毂放到设备卡具上用定位柱定位Logo→移印Logo→表干处理→确认Logo状态

②油墨工艺参数：

初始油墨加入量为75g

稀释剂加入量为15％，根据季节及车间温度适当调整

固化剂加入量为10％，根据油墨附着力情况可适当调整

③移印机相关操作参数：

钢板厚度：20-30μm之间

胶头位置：避开弧形胶头尖端位置

空气压力：0.6MPa

④Logo印刷位置：

1)气门孔顺时针第三个轮辐窗口的中间位置；

2)图标的Jeep“Logo”下沿距离抛光边缘为6±2mm距离。

3)考虑到Logo上下位置不同时，左右位置距离会有变化。因此标准要求：Logo距离左右窗口的差值在3mm以内。

⑤每只轮毂印刷之前，均需要将轮毂待印窗口擦拭干净，不能有毛发、灰尘、胶带残留物等；由于油墨厚度大概在10um左右，有异物影响 Logo表面外观；

⑥稀释剂加入量在10％-15％之间，确保油墨搅拌均匀；印刷节拍要紧凑，机器停顿时间短。若中途机器停顿时间过长，则需重新擦洗胶头；若模板上的油墨干燥，用少量慢干水刷洗Logo图案。

⑦空气压力开到最大0.6MPA，风压过小会导致带动不了机器运转。

⑧移印过程中要注意保护胶头，轮型的窗口比较小，胶头过多会顶在正面轮辐上，导致胶头破损，胶头过短时会导致移印Logo图案不完整，装卸时将胶头停在后方以防撞坏胶头。

⑨.如果更换新胶头，需要对胶头位置进行调整确认。注意点如下：① Logo图案要全部在胶头上，不可离边缘过近，以免产生变形；②Logo图案要避开胶头尖端；③Logo图案要避开胶头上的缺陷位置。在移印过程中要定期搅拌，并加入一定慢干水，一般夏季为每半小时加入半瓶盖慢干水，冬季为每1小时加入约半瓶盖慢干水。在移印特殊轮型产品时，胶头如果接触到抛光面，必须每个轮毂抛光边缘都要经过自制防护后才能印刷。否则会出现凹坑类缺陷。

6)所述透明粉喷涂采用静电喷涂方式，控制过程与底粉喷涂类似，厚度要求在50μ以上。

本发明新颖之处在于在轮子窗口处移印Logo，同时在移印Logo后，再次喷涂透明粉，轮子造型特殊，窗口处有弧面，也有曲面，对移印过程具有较高的技术要求；目前常见的Logo油墨产品大多在塑料或玻璃材质表面，经烘干后直接可以使用，这种再次喷涂透明粉工艺效果较好高，在保证轮毂性能的同时，还有效地增强了图案的耐腐蚀、耐划伤等性能。但是在油漆涂层和透明粉涂层之中加入油墨涂层，两者匹配问题是个重点；如图2所示，油漆和透明粉成分为丙烯酸树脂，要保证3不与2和4发生交联反应，而且3涂层还需要工业吹风固化，温度控制在100℃左右，吹风时间为30-40S，不能影响到2和4涂层性能。同时还要保证1、2、3、 4、彼此之间性能要求，所以在油墨选择以及工艺参数设定等方面要经过大量试验后而定。

本发明移印所用胶头为弧形胶头，弧度大小是由轮子窗口造型所定，弧度有助于移印时排气，保证脱墨完全。如图3所示，胶头尖端不能与轮子窗口处接触，一但接触，空气排不尽，图案移印不完全。

本发明另一新颖之处在于钢板的深度设置，钢板过深，容易造成胶头损坏，钢板深度过浅，蘸不上油墨，移印不上，本发明钢板的设定深度为 20-30um。

本发明的创新之处还在于轮毂卡具的设置，如下图：1：17轮子与18 寸轮子定位重合点2：17寸轮子固定轨道3为18寸轮子固定轨道4为 17寸轮子固定杆5为18寸轮子固定杆6为卡具与设备连接装置。此卡具具体操作流程如下：首先确定轮子尺寸，按照轮子尺寸放入相应的固定轨道，然后选定对应定位杆定位，调节卡局与移印机之间距离，调试完毕后后移印Logo，完成操作。

本发明在于在弧面轮毂窗口移印Logo图案，其工艺为：预处理→喷涂底粉→烘干固化→喷涂色漆→烘干固化→下线抛光→抛光预处理清洗→在窗口移印Logo→喷涂透明粉→烘干固化，工艺简单，移印效果外观靓丽，色彩鲜艳，Logo图案的颜色和图案可以根据客户需求及公众喜爱程度随意确定，在未来汽车零部件市场具有广泛的发展前景。

本发明的目地在于通过移印方法在轮毂窗口移印Logo图案。本发明在工艺流程、Logo移印、移印钢板选择、胶头形状以及配套卡具等方面都有创新之处；同时Logo移印后既不影响轮毂本身的机械性能和漆膜性能，还可以使轮毂看起来更华丽多彩，引人注目；而且在成本上价格低廉，移印效率高。不久将来也许会成为轮毂行业最亮丽的一道风景线。

本发明涉及车辆配件技术领域，具体说涉及一种新型的轮毂表面移印 Logo图案设计方法。移印图案的形状、颜色可以自由选择搭配，设计可以多元化。通过在轮毂上移印Logo图案，可以使轮毂看起来更华丽、高贵；而且设计新颖，成本较低，移印后外观效果好，具有广泛的发展前景。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1本发明的方法的流程图；

图2本发明的移印涂层的分层图，其中①为底粉层，②为色漆层，③为油墨层，④为透明粉层；

图3是本发明的移印胶头的结构示意图，其中图3A是移印胶头的主视图，图3B是移印胶头的截面图。

图4是本发明的成品图；

图5是本发明的成品图。

具体实施方式

除非另外地说明，本发明的各种材料：

底粉：底粉，其购自广州擎天粉末涂装实业有限公司，货号为10360、 10363、10369。

透明粉：以丙烯酸树脂为主要成分的透明粉，其购自广州擎天粉末涂装实业有限公司，货号为10149。

油墨：购自东莞市荣彩油墨涂料科技有限公司的货号为PPD的黑色油墨。

使用的喷粉装置是PEA-C4HiCoat型号的自动粉末喷枪设备，其购自德国瓦格纳尔公司。

使用的固化装置是PC57807型号的粉末涂料烘干设备，其购自北京海登塞思涂装设备中心。

实施例1 轮毂的LOGO印刷

中信戴卡股份有限公司作为克莱斯勒公司的轮毂供货商，接受了克莱斯勒公司为JEEP某款越野车设计的轮毂的生产订单。客户希望在轮毂的表面印刷专门为该越野车设计的LOGO(成品图请参见图5)。

根据目前的涂装生产工艺，在涂有色漆的轮毂表面上加工或者印刷 LOGO是有较大困难的。因此需要开发一种操作简便、适用范围广泛并且产品耐磨的印刷方法。印刷LOGO需要在油漆涂层和透明粉涂层之间加入油墨涂层，各层涂料之间的匹配性是一个难点。

在本实施例中，使用以下的方法来在轮毂表面印刷LOGO：

(1)将铝合金表面进行预处理，所述的预处理步骤包括预脱脂、脱脂、水洗、酸洗、水洗、钝化、水洗、封闭、水洗和烘干；(2)在步骤(1) 得到的预处理后的铝合金表面上喷涂底粉；(3)在步骤(2)得到的铝合金表面上喷涂色漆；(4)将步骤(3)得到的铝合金表面下线进行机加精车；(5)将步骤(4)得到的铝合金表面移印图案；(6)将步骤(5)得到的铝合金表面进行预处理，所述的预处理步骤包括预脱脂、脱脂、水洗、酸洗、水洗、钝化、水洗、封闭、水洗和烘干；以及(7)将步骤(6)得到的铝合金表面喷涂透明粉。

在步骤(2)中，底粉喷涂的步骤采用静电枪喷涂方式，静电枪距离在300mm，吐粉压力在1.5bar；静电压力控制在40KV，吐粉量为4.5m³/h，正面喷涂厚度100μm，底粉固化温度远红外段约为210℃，升温段和保温段温度约为190℃。

在步骤(3)中，色漆喷涂工序采用空气枪喷涂方式，空气枪距离在 300mm，空气枪雾化压力在4.0bar，扇形压力在4.5bar,吐漆量受轮子造型大小等因素影响，色漆喷涂厚度在10-20μm之间，轮子工件温度约为40℃，色漆固化温度升温段约为168℃，保温段约为160℃。

在步骤(4)中，机加精车参数为进几率粗车0.5mm/r，转速为1500r/min。

在步骤(5)中，移印步骤包括步骤：调配油墨→放入墨槽→启动设备→酒精抹布擦拭轮毂表面→轮毂放到设备卡具上用定位柱定位Logo→移印Logo→表干处理→确认Logo状态。初始油墨加入量为75g，稀释剂加入量为初始油墨体积的10-15％，固化剂加入量为10％。移印机的钢板厚度为20μm，胶头位置位于避开弧形胶头尖端位置，空气压力为0.6MPa。

在步骤(4)和(5)之间，还包括检查铝合金表面洁净度的步骤(4s)，如果检查铝合金表面不存在毛发、灰尘、胶带残留物等污物，则继续进行步骤(5)，否则在步骤(4s)和步骤(5)之间还包括表面预处理步骤(4p)，预处理步骤(4p)包括预脱脂、脱脂、水洗、酸洗、水洗、钝化、水洗、封闭、水洗和烘干。

试验结果表明，这种再次喷涂透明粉工艺效果较好高，在保证轮毂性能的同时，还有效地增强了图案的耐腐蚀、耐划伤等性能。产品顺利通过克莱斯勒公司的质量检验并且用于多款车型。

实施例2 轮毂的LOGO印刷

中信戴卡股份有限公司作为克莱斯勒公司的轮毂供货商，接受了克莱斯勒公司为JEEP某款越野车设计的轮毂的生产订单。客户希望在轮毂的表面印刷专门为该越野车设计的LOGO。

本实施例涉及铝合金金属亮面上印刷LOGO。

在本实施例中，使用以下的方法来在轮毂表面印刷LOGO：

在步骤(2)中，底粉喷涂的步骤采用静电枪喷涂方式，静电枪距离在300mm，吐粉压力在1.5bar；静电压力控制在70KV，吐粉量为4.5m³/h，正面喷涂厚度100μm，底粉固化温度远红外段约为210℃，升温段和保温段温度约为190℃。在步骤(3)中，色漆喷涂工序采用空气枪喷涂方式，空气枪距离在300mm，空气枪雾化压力在4.0bar，扇形压力在4.5bar,吐漆量受轮子造型大小等因素影响，色漆喷涂厚度在10-20μm之间轮子工件温度约为40℃，色漆固化温度升温段约为168℃，保温段约为160℃。在步骤(4)中，机加精车参数为进几率粗车0.5mm/r，转速为1500r/min。在步骤(5)中，移印步骤包括步骤：调配油墨→放入墨槽→启动设备→酒精抹布擦拭轮毂表面→轮毂放到设备卡具上用定位柱定位Logo→移印 Logo→表干处理→确认Logo状态。在步骤(5)中，初始油墨加入量为 75g，稀释剂加入量为初始油墨体积的10-15％，固化剂加入量为10％。在步骤(5)中，移印机的钢板厚度为30μm，胶头位置位于避开弧形胶头尖端位置，空气压力为0.6MPa。

Claims

1.一种在铝合金表面印刷图案的方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：

(1)将铝合金表面进行预处理，所述的预处理步骤包括预脱脂、脱脂、水洗、酸洗、水洗、钝化、水洗、封闭、水洗和烘干；

(2)在步骤(1)得到的预处理后的铝合金表面上喷涂底粉；

(3)在步骤(2)得到的铝合金表面上喷涂色漆；

(4)将步骤(3)得到的铝合金表面下线进行机加精车；

(5)将步骤(4)得到的铝合金表面用油墨移印图案；

(6)将步骤(5)得到的铝合金表面进行预处理，所述的预处理步骤包括预脱脂、脱脂、水洗、酸洗、水洗、钝化、水洗、封闭、水洗和烘干；以及

(7)将步骤(6)得到的铝合金表面喷涂透明粉。

2.权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，底粉喷涂的步骤采用静电枪喷涂方式，静电枪距离在150-300mm，吐粉压力在0.5-1.5bar；静电压力控制在40-70KV，吐粉量为3.0-4.5m³/h，正面喷涂厚度100μm，底粉固化温度远红外段约为210℃，升温段和保温段温度约为190℃。

3.权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，色漆喷涂工序采用空气枪喷涂方式，空气枪距离在150-300mm，空气枪雾化压力在2.0-4.0bar，扇形压力在2.0-4.5bar,吐漆量受轮子造型大小等因素影响，色漆喷涂厚度在10-20μ之间轮子工件温度约为40℃，色漆固化温度升温段约为168℃，保温段约为160℃。

4.权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，机加精车参数为进几率粗车0.5mm/r，转速为1500r/min。

5.权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，移印步骤包括步骤：调配油墨→放入墨槽→启动设备→酒精抹布擦拭轮毂表面→轮毂放到设备卡具上用定位柱定位Logo→移印Logo→表干处理→确认Logo状态。

6.权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，初始油墨加入量为75g，稀释剂加入量为初始油墨体积的10-15％，固化剂加入量为10％。

7.权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，移印机的钢板厚度为20-30μm之间，胶头位置位于避开弧形胶头尖端位置，空气压力为0.6MPa。

8.权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)和(5)之间，还包括检查铝合金表面洁净度的步骤(4s)，如果检查铝合金表面不存在毛发、灰尘、胶带残留物等污物，则继续进行步骤(5)，否则在步骤(4s)和步骤(5)之间还包括表面预处理步骤(4p)，预处理步骤(4p)包括预脱脂、脱脂、水洗、酸洗、水洗、钝化、水洗、封闭、水洗和烘干。

9.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的色漆和透明粉成分为丙烯酸树脂，并且步骤(5)包括将所印刷的油墨涂层经工业吹风固化的步骤，并且吹风的温度是100摄氏度左右，吹风时间是30-40秒。