CN107051849A - 一种采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法，包括毛坯检验、预处理、环氧聚酯粉末涂料喷涂及固化、一次打磨、甲基丙烯酸甲脂‑丙烯酸酯共聚涂料喷涂及固化、二次打磨、聚丁二烯高温绝缘涂料喷涂及固化、真空镀膜和热固性丙烯酸树脂涂料喷涂及固化九个步骤，本发明构思新颖，设计合理，采用真空镀‑涂装复合表面处理，在镀层结构上用“有机底涂层‑真空镀层‑有机面涂层”取代现有技术中电镀的“镍‑铜‑铬”三金属镀层，镀膜的密度高，强度大，吸附能力强，使用寿命长且美观程度高，同时本发明生产效率更高，能耗更低。

Description

一种采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法
技术领域
本发明属于汽车零部件再制造涂镀技术领域，特别是涉及一种采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法。
背景技术
真空镀膜技术初现于20世纪30年代，四五十年代开始出现工业应用，工业化大规模生产开始于20世纪80年代，在电子、宇航、包装、装潢、烫金印刷等工业中取得广泛的应用。真空镀膜主要分为蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀三种形式，均是指在真空环境下，将某种金属或金属化合物以气相的形式沉积到材料表面(通常是非金属材料)，属于物理气相沉积工艺。因为镀层常为金属薄膜，故也称真空金属化。广义的真空镀膜还包括在金属或非金属材料表面真空蒸镀聚合物等非金属功能性薄膜。在所有被镀材料中，以塑料最为常见，其次，为纸张镀膜。相对于金属、陶瓷、木材等材料，塑料具有来源充足、性能易于调控、加工方便等优势，因此种类繁多的塑料或其他高分子材料作为工程装饰性结构材料，大量应用于汽车、家电、日用包装、工艺装饰等工业领域。
根据目前市场上汽车外观件涂覆铝、铬等金属镀层来看，其吸附力、牢固程度不高，当汽车行驶过程中外界环境和高速旋转运动对镀膜工艺要求非常高，镀膜的吸附力和密度、强度直接导致外观件膜层的吸附寿命和美观程度，更影响汽车轮毂等外观件的内材损害。另一方面，现有的涂覆多采用普通电镀工艺，其生产效率底，且能耗高，还会产生严重的污染。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法。
本发明的技术方案如下，一种采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法，其特征在于包括如下步骤：
1）毛坯检验：对待镀覆的汽车外观件进行检验；
2）预处理：将上一步中检验合格的汽车外观件表面进行旧涂层清理和去油处理，并用水清洗，然后经过转化膜处理后再依次在清水和纯水中进行漂洗，漂洗完成后再用高压空气吹去汽车轮毂表面上的水滴，再然后再烘烤干燥，并冷却；
3）环氧聚酯粉末涂料喷涂及固化：通过静电喷涂工艺向上一步中得到的汽车外观件喷涂环氧聚酯粉末，得到环氧聚酯涂层，然后采用烘烤固化；
4）一次打磨：用砂纸对上一步中得到的汽车外观件表面进行打磨，使得表面平滑；
5）甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂料喷涂及固化：通过喷枪向上一步中得到的汽车外观件喷涂甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂料，得到甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂层，然后采用烘烤固化；
6）二次打磨：用砂纸对上一步中得到的汽车外观件表面进行打磨，使得表面平滑；
7）聚丁二烯高温绝缘涂料喷涂及固化：通过喷枪向上一步中得到的汽车外观件喷涂聚丁二烯高温绝缘涂料，得到聚丁二烯高温绝缘涂层，然后采用烘烤固化；
8）真空镀膜：将上一步中得到的汽车外观件放入到真空镀膜机的真空腔室内进行加热处理，开截流阀和预抽阀，并用滑阀泵对真空腔室进行抽气，抽气至5×100Pa时开启罗茨泵继续抽气，当抽气至2×100Pa时开启并微调针型阀充入空气，使工作真空度在5×100Pa时开离子轰击，轰击结束后关闭离子轰击和微调针型阀，继续抽气至2×100Pa时，开主阀，关预抽阀、罗茨泵和滑阀泵，抽气至6×10-3Pa时，关闭截流阀，开流量显示仪充入工作气体，开直流溅射电源，开始镀膜；
9）热固性丙烯酸树脂涂料喷涂及固化：通过喷枪向上一步中得到的汽车外观件喷涂热固性丙烯酸树脂涂料，得到热固性丙烯酸树脂涂层，然后烘烤固化。
采用以上技术方案，在步骤1的目的在于选用合格的外观件毛坯进行加工，需要对待涂覆的汽车外观件毛坯进行检验，不得有针孔、凹陷、毛刺、碰伤、变形、铸造不良、油漆、积粉、腐蚀和损坏等情况。步骤2的目的在于将从步骤1中的到的合格产品表面进行进一步处理干净，需要用溶剂将油污去除。油污去除后再通过转化膜处理使得汽车外观件表面得到多孔膜层，作为后续喷涂的基层，转化膜形成后再用清水和纯水进行清洗处理，处理好后再烘干和降温，以备进入下一个步骤。步骤3中形成环氧聚酯涂层的作用在于能够为后续镀膜层和汽车外观件表面提供一个接触性能好，结合牢固，适宜的硬度和韧性，较高的耐热性，热膨胀系数差值小，在真空状态下放气量小，且彼此不发生恶化性能反应的涂层。步骤4中将上一步得到的涂层表面打磨平滑以进行下一个涂层的喷涂。步骤5中喷涂甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚形成的树脂涂料，这种涂料性能良好，具有色浅、保光、保色、耐气候、耐腐蚀和抗老化的优点。步骤6再对喷涂和固化好的甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂料涂层进行打磨平整，以便进行下一层涂层的喷涂。步骤7中开始喷涂聚丁二烯高温绝缘涂料，即“介质漆”，形成聚丁二烯高温绝缘涂层，“饱满性”优良，提高了外观件表面的镜面性和光泽度。步骤8中采用真空镀膜的方式进行外观件镀膜，镀膜完成后再在步骤9当中喷涂热固性丙烯酸树脂涂料，热固性丙烯酸树脂涂层具有色浅、水白透明、耐光、耐侯性，耐热，耐过热烘烤、耐化学品性及耐腐蚀等性能都很好的优点。
进一步，为了更好地在后续步骤中喷涂着色，避免融化，在所述步骤2中将汽车轮毂冷却到50℃以下。
进一步，为了提高该涂层粉末的致密性，以及牢固程度，所述步骤3中环氧聚酯粉末的细度小于或等于180目，环氧聚酯涂层厚度为60μm-80μm，固化温度为60℃～200℃，固化时间为10～20min。
进一步，为了提高该涂层的可靠性和牢固程度，起到更好的固化效果，所述步骤5中甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂层厚度为20±3μm，固化温度为60℃～150℃，固化时间为20min。
进一步，为了提高该涂层的可靠性和牢固程度，起到更好的固化效果，所述步骤7中固化温度为60℃～180℃，固化时间为40min～60min。
进一步，为了提高该涂层的可靠性和牢固程度，起到更好的固化效果，所述步骤9中固化温度为60℃～150℃，固化时间为30min。
有益效果:本发明构思新颖，设计合理，采用真空镀-涂装复合表面处理，在镀层结构上用“有机底涂层-真空镀层-有机面涂层”取代现有技术中电镀的“镍-铜-铬”三金属镀层，镀膜的密度高，强度大，吸附能力强，使用寿命长且美观程度高，同时本发明生产效率更高，能耗更低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
1、一种采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法，其特征在于包括如下步骤：
1）毛坯检验：对待镀覆的汽车外观件进行检验；
2）预处理：将上一步中检验合格的汽车外观件表面进行旧涂层清理和去油处理，并用水清洗，然后经过转化膜处理后再依次在清水和纯水中进行漂洗，漂洗完成后再用高压空气吹去汽车轮毂表面上的水滴，再然后再烘烤干燥，并冷却到50℃以下；
3）环氧聚酯粉末涂料喷涂及固化：通过静电喷涂工艺向上一步中得到的汽车外观件喷涂环氧聚酯粉末，得到环氧聚酯涂层，环氧聚酯粉末的细度小于或等于180目，环氧聚酯涂层厚度为60μm-80μm，然后采用烘烤固化，固化温度为60℃～200℃，固化时间为10～20min；
4）一次打磨：用砂纸对上一步中得到的汽车外观件表面进行打磨，使得表面平滑；
5）甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂料喷涂及固化：通过喷枪向上一步中得到的汽车外观件喷涂甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂料，得到甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂层，甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂层厚度为20±3μm，然后采用烘烤固化，固化温度为60℃～150℃，固化时间为20min；
6）二次打磨：用砂纸对上一步中得到的汽车外观件表面进行打磨，使得表面平滑；
7）聚丁二烯高温绝缘涂料喷涂及固化：通过喷枪向上一步中得到的汽车外观件喷涂聚丁二烯高温绝缘涂料，得到聚丁二烯高温绝缘涂层，然后采用烘烤固化，固化温度为60℃～180℃，固化时间为40min～60min；
8）真空镀膜：将上一步中得到的汽车外观件放入到真空镀膜机的真空腔室内进行加热处理，开截流阀和预抽阀，并用滑阀泵对真空腔室进行抽气，抽气至5×100Pa时开启罗茨泵继续抽气，当抽气至2×100Pa时开启并微调针型阀充入空气，使工作真空度在5×100Pa时开离子轰击，轰击结束后关闭离子轰击和微调针型阀，继续抽气至2×100Pa时，开主阀，关预抽阀、罗茨泵和滑阀泵，抽气至6×10-3Pa时，关闭截流阀，开流量显示仪充入工作气体，开直流溅射电源，开始镀膜；
9）热固性丙烯酸树脂涂料喷涂及固化：通过喷枪向上一步中得到的汽车外观件喷涂热固性丙烯酸树脂涂料，得到热固性丙烯酸树脂涂层，然后烘烤固化，固化温度为60℃～150℃，固化时间为30min。
本发明在具体的实施过程，步骤1中参照编撰的工艺体系文件，对外观件毛坯的检验要求一般正面不允许有严重素材凹洞、积粉和超过5个以上的严重针孔；正面铸字应清晰可见，气嘴孔处不得有毛刺，中心孔不得有油漆；上、下J部不允许有大的碰伤、变形、铸造不良；安全凸沿不得有碰伤、变形；轮毂外轮网不得有严重针孔以及大的缩孔；轮毂内轮网不允许有铸造不良、严重针孔、缩孔；安装面不得有腐蚀、积粉、损坏现象； 铆钉孔不得有毛刺。
步骤2中旧涂层清理采用现有技术中激光设备、喷砂设备或化学溶剂的办法进行，处理的程度为必须见到外观件本底为止，采用激光处理时光束的移动速度一般为2-3mm/s,在实际操作中可视具体处理效果而定。去油处理采用乳化除油，将焦磷酸钠、碳酸钠、水玻璃和表面活性剂按照一定的浓度配好后作为除油的溶液，在60℃～80℃温度范围内处理4min。为了去除外观件上残留的除油溶液，将汽车外观件在一定浓度的硝酸中室温下浸渍10s，然后用清水冲洗，清水冲洗好后在将汽车外观件放到45g/L的氢氧化钠溶液中浸渍10s，将氢氧化钠溶液的温度设定为65℃，取出后再将汽车外观件放入到硝酸和氢氟酸三比一的混合液中浸渍5s，然后再清水冲洗，冲洗好后再在室温下的一定浓度硝酸中浸渍10s，最后用热水洗完烘干。经过以上方式的处理后再将汽车外观件放入到磷酸钠和铬酸钠的混合溶液中进行转化膜处理。碳酸钠占3%，铬酸钠占1.5%，处理温度为60℃～90℃，处理时间为4min。转化膜处理好后再依次在5个清水槽中漂洗60s，再在两个纯水（去离子水）槽中漂洗80s。清洗好后再用高压空气吹20s-30s，然后再烘烤干燥，确保外观件不留下水痕。烘烤完后干燥冷却到50℃以下。
步骤3开始用静电喷涂工艺向汽车外观件进行环氧聚酯粉末涂料的喷涂，环氧聚酯粉末选用的选用平光，细度为170目，空气压力保持在0.9-1.8Mpa，喷涂的厚度在70μm。本实施例中，作为一种优选方式，喷涂好后在60℃～200℃的温度下固化20min。
经过步骤3固化好后，步骤4开始进行一次打磨，将环氧聚酯粉末涂层的表面打磨平滑，以免产生橘皮缺陷。由于图层薄，所以应该采用400号砂纸进行打磨。
在步骤5中进行甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂料的喷涂，为了便于发现汽车外观件表面的某些缺陷，将该涂料着成黑色。喷涂好后在60℃～150℃的温度条件下，经过20min的固化完成。
在步骤5固化完成后，在步骤6中也要对甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂层进行打磨，为了提高涂层表面平整度和去除某些表面缺陷，需要更加细致的打磨，所以采用更加细的600号砂纸进行打磨。
步骤6打磨好后就进入到步骤7喷涂聚丁二烯高温绝缘涂料，在聚丁二烯高温绝缘涂料使用时需要实现用甲苯进行稀释到涂装黏度为18±2s（25℃）再使用。喷涂采用雾化喷涂，喷涂压力范围为0.3～0.4 Mpa，在本实施例中优选为0.35Mpa。喷涂好后在室温下静置10min流平，然后将汽车外观件放入到60℃～180℃的烘箱烘烤固化45min。本步骤中固化温度范围为60℃～180℃，固化时间范围为40～50 min，上述的60℃～180℃和45min均为本实施例的优选值。
步骤8中开始用真空镀膜的方式涂覆镀膜，这个步骤在专门的真空镀膜设备中完成，操作阶段及步骤如下：
预热阶段
向真空机组提供压缩空气、冷却水、工作气体。
合上电源总开关。
按维持泵，抽至5×100Pa时，开扩散泵加热约1个小时。
抽气阶段
按放气阀，打开大门，吸尘器除尘后，用空气枪吹净，安装清洁的待镀工件，检查是否有遮挡或碰撞，关紧大门。
开加热设备（根据实际需要设镀膜温度），设工件速度和镀膜计数，启动滑阀泵，开截流阀，开预抽阀，对真空室抽气。截留阀为真空阀门，用于阻断空气，形成便于抽真空的环境。
抽气至5×102Pa时，开罗茨泵。
抽气至2×100Pa时，开启并微调针形阀充入空气，使工作真空度在5×100Pa时，开离子轰击，电流和时间按实际需要，开传动。
轰击结束后，关传动，关离子轰击和微调针阀。
抽气至2×100Pa时，开主阀，关预抽阀，罗茨泵和滑阀泵。
抽气至6×10-3Pa时，关截流阀，开流量显示仪充入工作气体，使气压达到5×10-1，或达到工艺所需。
开直流溅射电源，调节电流和电压，开转动和计数，开始镀膜。
关传动，关磁控电源，关流量显示仪，关主阀。
约1分钟后开放气阀，放完气后关放气阀。
⑪ 打开大门，取出被镀工件。
停机阶段
关紧大门，开滑阀泵，开截流阀和预抽阀对镀膜室抽气至5×102Pa时，关滑阀泵，关截留阀和预抽阀。
关扩散泵，冷却1小时。
关维持泵。
关水、电、气。
步骤8完成后，在步骤9中开始进行热固性丙烯酸树脂涂料喷涂，热固性丙烯酸树脂涂料在使用前按照与稀释剂的比例为1:0.5的比例进行稀释，然后用400目的过滤筛网进行过滤，以得到更加细密的涂料粉末。采用喷枪喷涂，涂层的厚度为25μm，喷涂好后在60℃～150℃的温度下固化30min。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法，其特征在于包括如下步骤：
1）毛坯检验：对待镀覆的汽车外观件进行检验；
2）预处理：将上一步中检验合格的汽车外观件表面进行旧涂层清理和去油处理，并用水清洗，然后经过转化膜处理后再依次在清水和纯水中进行漂洗，漂洗完成后再用高压空气吹去汽车轮毂表面上的水滴，再然后再烘烤干燥，并冷却；
3）环氧聚酯粉末涂料喷涂及固化：通过静电喷涂工艺向上一步中得到的汽车外观件喷涂环氧聚酯粉末，得到环氧聚酯涂层，然后采用烘烤固化；
4）一次打磨：用砂纸对上一步中得到的汽车外观件表面进行打磨，使得表面平滑；
5）甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂料喷涂及固化：通过喷枪向上一步中得到的汽车外观件喷涂甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂料，得到甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂层，然后采用烘烤固化；
6）二次打磨：用砂纸对上一步中得到的汽车外观件表面进行打磨，使得表面平滑；
7）聚丁二烯高温绝缘涂料喷涂及固化：通过喷枪向上一步中得到的汽车外观件喷涂聚丁二烯高温绝缘涂料，得到聚丁二烯高温绝缘涂层，然后采用烘烤固化；
8）真空镀膜：将上一步中得到的汽车外观件放入到真空镀膜机的真空腔室内进行加热处理，开截流阀和预抽阀，并用滑阀泵对真空腔室进行抽气，抽气至5×100Pa时开启罗茨泵继续抽气，当抽气至2×100Pa时开启并微调针型阀充入空气，使工作真空度在5×100Pa时开离子轰击，轰击结束后关闭离子轰击和微调针型阀，继续抽气至2×100Pa时，开主阀，关预抽阀、罗茨泵和滑阀泵，抽气至6×10-3Pa时，关闭截流阀，开流量显示仪充入工作气体，开直流溅射电源，开始镀膜；
9）热固性丙烯酸树脂涂料喷涂及固化：通过喷枪向上一步中得到的汽车外观件喷涂热固性丙烯酸树脂涂料，得到热固性丙烯酸树脂涂层，然后烘烤固化。
2.如权利要求1所述的采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法，其特征在于：在所述步骤2中将汽车外观件冷却到50℃以下。
3.如权利要求1所述的采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法，其特征在于：所述步骤3中环氧聚酯粉末的细度小于或等于180目，环氧聚酯涂层厚度为60μm-80μm，固化温度为60℃～200℃，固化时间为10～20min。
4.如权利要求1所述的采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法，其特征在于：所述步骤5中甲基丙烯酸甲脂-丙烯酸酯共聚涂层厚度为20±3μm，固化温度为60℃～150℃，固化时间为20min。
5.如权利要求1所述的采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法，其特征在于：所述步骤7中固化温度为60℃～180℃，固化时间为40min～60min。
6.如权利要求1所述的采用真空镀膜的汽车外观件再制造镀覆方法，其特征在于：所述步骤9中固化温度为60℃～150℃，固化时间为30min。
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