CN109153218A - 涂膜构造、涂膜构造的形成方法及车辆用车轮 - Google Patents

涂膜构造、涂膜构造的形成方法及车辆用车轮 Download PDF

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Abstract

一种涂膜构造，其能够欣赏到近似系统的色调的微妙变化或花纹，具备层叠于金属基体(11)的衬底涂膜(12)、层叠于衬底涂膜(12)的彩色涂膜(13)和层叠于彩色涂膜(13)的最外层的透明涂膜(15)。衬底涂膜(12)和彩色涂膜(13)呈现不同颜色。衬底涂膜(12)在特定区域(10x)具有凹部(12a)而比其他区域(10y)薄。彩色涂膜13在特定区域(10x)具有进入上述凹部(12a)的凸部(3a)而比其他区域(10y)厚。

Description

涂膜构造、涂膜构造的形成方法及车辆用车轮
技术领域
本发明涉及形成于金属基体的涂膜构造、形成该涂膜构造的方法、具有该涂膜构造的车辆用车轮。
背景技术
铝制车辆用车轮上形成的普通的涂膜构造由通过粉体涂装形成的底层涂膜、重叠在该底层涂膜上的彩色涂膜和进一步重叠在该彩色涂膜上的透明的透明涂膜构成。该涂膜构造由于较薄，因此从外部不但可以看到彩色涂膜的颜色，还可以一并看到其下层的底层涂膜的颜色，但在涂膜构造的整个区域都是同一个色调而没有花纹，缺乏美观性。
下述专利文献1中公开了一种在向车辆用车轮的铝合金金属基体上形成底层涂膜和彩色涂膜之后，利用激光将特定区域的底层涂膜和彩色涂膜除去而露出金属基体，然后在整个区域形成透明涂膜的技术。这样一来，露出金属基体的光亮面区域与具有底层涂膜和彩色涂膜所呈现的颜色的彩色区域混杂在一起，能够利用彩色区域与光亮面区域的反差来提高美观性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2009-29333号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在专利文献1的车辆用车轮中，不能满足那些想要欣赏微妙的色调变化和花纹的用户的要求。
用于解决技术问题的手段
本发明是为了解决上述技术问题而做出的，在其一方式中，涂膜构造是在基体上层叠多个涂膜而成，其特征在于，所选择的涂膜在特定区域在其外侧的面上具有凹部或缺口部，与上述所选择的涂膜的外侧邻接的涂膜在上述特定区域具有进入上述凹部或缺口部的凸部。
在更具体的一方式中，涂膜构造具备层叠于金属基体的衬底涂膜、层叠于上述衬底涂膜的至少一层彩色涂膜和层叠于上述彩色涂膜的最外层的透明涂膜，其特征在于，上述衬底涂膜和上述彩色涂膜中的所选择的涂膜在特定区域在其外侧的面上具有凹部，与上述所选择的涂膜的外侧邻接的上述彩色涂膜或上述透明涂膜在上述特定区域具有进入上述凹部的凸部。
在更具体的另一方式中，涂膜构造具备层叠于金属基体的衬底涂膜、层叠于上述衬底涂膜的至少一层彩色涂膜和层叠于上述彩色涂膜的最外层的透明涂膜，其特征在于，上述衬底涂膜和上述彩色涂膜中的所选择的涂膜在特定区域具有缺口部，与上述所选择的涂膜的外侧邻接的上述彩色涂膜或上述透明涂膜在上述特定区域具有进入上述缺口部的凸部。
根据上述本发明的一方式及另一方式的结构，能够利用特定区域中的凹部和凸部描画出花纹，提高了美观性。
优选地，上述衬底涂膜和上述至少一层彩色涂膜中，相互邻接的两层涂膜呈现不同颜色，提供上述相互邻接的两层涂膜中的一方作为上述所选择的涂膜。
根据该结构，在特定区域和其他区域中，呈现不同颜色的涂膜的厚度之比不同，因此能够显现出近似系统的不同色调，能够进一步提高美观性。
优选地，在上述涂膜构造中，设为如下结构：包含第一彩色区域和第二彩色区域，上述第一彩色区域包含多个上述特定区域，上述第二彩色区域不包含上述特定区域。
这样一来，近看的话，能够在第一彩色区域欣赏到特定区域与其他区域的色调不同所带来的花纹，远看的话，则能够欣赏到第一彩色区域与第二彩色区域的色调不同所带来的花纹。
在形成上述涂膜构造的方法中，在层叠上述所选择的涂膜之后，通过向该所选择的涂膜的上述特定区域照射激光而形成上述凹部或缺口部，然后层叠上述彩色涂膜或上述透明涂膜。
根据上述方法，能够利用激光形成各种大小的凹部或缺口部。
也可以将上述涂膜构造形成于车辆用车轮的外观面。
发明效果
根据本发明，能够显现出近似系统的色调的花纹，能够提高美观性。
附图说明
图1是表示应用本发明的涂膜构造的车辆用车轮的外观面的主视图。
图2是本发明的第一实施方式的涂膜构造的剖视放大图。
图3是进一步放大表示图2的涂膜构造的第二彩色区域的剖视图。
图4是进一步放大表示图2的涂膜构造的第一彩色区域的剖视图。
图5A是表示在上述涂膜构造的形成方法中，通过粉体涂装而在车辆用车轮的金属基体上形成衬底涂膜的工序的剖视图。
图5B是表示在图5A的工序之后，利用激光在上述衬底涂膜上形成凹部的工序的剖视图。
图5C是表示在图5B的工序之后，在衬底涂膜上层叠彩色涂膜的工序的剖视图。
图6是表示第一实施方式的实验例的测定结果的图表。
图7是本发明的第二实施方式的涂膜构造的第一彩色区域的剖视放大图。
图8A是表示在本发明的第三实施方式的涂膜构造的形成方法中，在衬底涂膜上形成彩色涂膜的第一层的工序的剖视图。
图8B是表示在图8A的工序之后，使用掩模在上述彩色涂膜的第一层上形成相同彩色涂膜的第二层的工序的剖视图。
图8C是表示在图8B的工序之后形成透明涂膜的工序的剖视图。
图9是本发明的第四实施方式的涂膜构造的第一彩色区域的剖视放大图。
图10是本发明的第五实施方式的涂膜构造的第一彩色区域的剖视放大图。
图11是本发明的第六实施方式的涂膜构造的第一彩色区域的剖视放大图。
图12是本发明的第七实施方式的涂膜构造的第一彩色区域的剖视放大图。
图13是本发明的第八实施方式的涂膜构造的第一彩色区域的剖视放大图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的第一实施方式。图1表示通过铸造铝合金而得的车辆用车轮1的外观面(与车辆侧相反的一侧的面)。在该外观面中，辐条2的面区域和将装饰窗3的周围包围的面区域中形成有涂膜构造。
如图2、图3所示，该涂膜构造10与普通的车辆用车轮相同，具有衬底涂膜12、彩色涂膜13和透明的透明涂膜15，衬底涂膜12形成在金属基体11上，通过粉体涂装形成，彩色涂膜13层叠在该衬底涂膜12上，通过彩色涂装形成，透明涂膜15层叠在该彩色涂膜13上，通过透明涂装形成。衬底涂膜12与彩色涂膜13具有不同颜色。注意，在本申请中，所谓“颜色”，除了包含红、黄、蓝等以外，还包含黑、白、灰色。
在涂膜构造10中形成了色调变化所带来的花纹。具体而言，如图2所示，利用第一彩色区域10a和第二彩色区域10b形成了二维的花纹。第一彩色区域10a与第二彩色区域10b因其内部构造不同而使得色调不同。
在图3所示的第二彩色区域10b中，彩色涂膜13、透明涂膜15以大致均匀的厚度扩展，呈现衬底涂膜12和彩色涂膜13的颜色以及衬底涂膜12的厚度T2和彩色涂膜13的厚度T2’之比所对应的第二颜色。
在图4所示的第一彩色区域10a中，配置有沿与纸面正交的方向延伸的多个线状的特定区域10x。在该特定区域10x中，在衬底涂膜12的外侧的面上，形成有槽即呈线状延伸的凹部12a，在彩色涂膜13的内侧的面上形成有进入该凹部12a的凸部13a。因此，特定区域10x中的衬底涂膜12的底部的厚度T1与彩色涂膜13的厚度T1’之比与第二彩色区域10b大幅度不同，呈现与上述第二颜色为近似系统但有所不同的第一颜色。在第一彩色区域10a中的特定区域10x以外的区域10y，衬底涂膜12的厚度与彩色涂膜13的厚度之比与第二彩色区域10b相同，呈现第二颜色。凹部12a的宽度为例如约50微米，但也可以比其小或大。注意，特定区域10x也可以分散配置为散点状。在该情况下，凹部12a在每个特定区域10x中形成为点。
在第一彩色区域10a中，特定区域10x是微小的，近看的话，能够观察出特定区域10x与其他区域10y的色调的不同。远看的话，第一彩色区域10a被观察为将区域10x、10y的颜色合成的颜色(第一颜色+第二颜色)。这样，能够欣赏到为近似系统但色调不同的第一彩色区域10a和第二彩色区域10b的花纹，能够提高车辆用车轮的美观性。
接着，参照图5A～图5C对形成上述涂膜构造10的方法进行说明。
如图5A所示，刮花车辆用车轮1的外观面侧的金属基体11的表面，通过涂布粉体涂料并进行烧结而形成衬底涂膜12。衬底涂膜12的外表面是平滑的。
接着，如图5B所示，在上述衬底涂膜12的外表面中的上述第一彩色区域10a的特定区域10x，通过照射激光光束而形成凹部12a。
接着，如图5C所示，通过涂布彩色涂料并进行烧结而形成彩色涂膜13。在涂布该彩色涂料时，彩色涂料进入衬底涂膜12的凹部12a，因此彩色涂膜13具有进入上述凹部12a的凸部13a。
最后，通过涂布透明涂料并进行烧结，如图4所示形成透明涂膜15。
[实验例]
切开了通过上述方法实际形成的涂膜构造，通过显微镜照相测定了邻接的特定区域10x(激光照射部)和区域10y(激光非照射部)中的膜厚，得到了表1的结果。
[表1]
激光照射部 激光非照射部 差异
衬底涂膜 63.1 99.6 -36.5
彩色涂膜 46.5 12.9 33.6
透明涂膜 27.0 24.5 2.5
合计 136.6 137.0 -0.4
单位：μm
图6利用图表表示了上述表1。
通过上述测定能够确认到：彩色涂膜13的凸部13a无间隙地填充到了利用激光形成的衬底涂膜12的凹部12a；即便形成凹部12a，区域10x、10y的膜厚也几乎不变，涂膜构造12的表面平滑。
以下，参照附图对本发明的其他实施方式进行说明。在这些附图中，对于与先前的实施方式对应的构成部，标注相同的附图标记并省略其详细说明。
在图7所示的第二实施方式中，在第一彩色区域10a的特定区域10x中，代替在衬底涂膜12上形成凹部，在彩色涂膜13上利用激光形成了槽即呈线状延伸的凹部13b。通过使透明涂料进入该凹部13b，在透明涂膜15上形成了凸部15a。在未图示的第二彩色区域中没有形成凹部13b，涂膜12、13、15具有与区域10y相同的厚度比。另外，利用激光的加工条件，能够对区域10x、10y的宽度进行控制。注意，凹部13b也可以分散形成为散点状。
在上述第二实施方式中，也是第一彩色区域10a的特定区域10x中的彩色涂膜13的厚度比第一彩色区域10a的其他区域10y及第二彩色区域中的厚度薄，因此特定区域10x能够显现出与区域10y及第二彩色区域10b为近似系统的颜色但有所不同的色调。
在图8A～图8C所示的第三实施方式中，使用掩模代替激光在彩色涂膜13上形成了凹部13b。详细来说，如图8A所示，在衬底涂膜12上形成彩色涂膜的第一层13’。接着，如图8B所示，在掩盖上述第一层13’的特定区域10x的状态下形成相同彩色涂膜的第二层13”。其结果，利用上述第一层13’和第二层13”，得到具有凹部13b的彩色涂膜13。然后，如图8C所示形成透明涂膜13。这样一来，得到与图7所示的第二实施方式相似的涂膜构造。
在第一实施方式中，也能够使用掩模代替激光在衬底涂膜12上形成凹部12b。在该工序中，在形成衬底涂膜12的第一层之后，掩盖特定区域而形成衬底涂料的第二层。
在图9所示的第四实施方式中，在第一彩色区域10a的特定区域10x，在彩色涂膜13上，利用激光或掩模形成了贯通彩色涂膜13的槽或孔13c(缺口部)，透明涂膜15的凸部15a进入该槽或孔13c。在该实施方式中，在第一彩色区域10a的特定区域10x显现出衬底涂膜12的颜色，在第一彩色区域10a的其他区域10y及第二彩色区域10b，呈现出将衬底涂膜12的颜色与彩色涂膜13的颜色组合而得的颜色。在该实施方式中，能够得到反差比第一、第二实施方式更强、但为近似的系统且色调不同的花纹。
在图10所示的第五实施方式中，在第一彩色区域10a的特定区域10x中，在衬底涂膜12上利用激光形成了贯通衬底涂膜12的槽或孔12c(缺口部)，彩色涂膜13的凸部13a进入该孔12c。在该实施方式中，在第一彩色区域10a的特定区域10x显现出彩色涂膜13的颜色，在第一彩色区域10a的其他区域10y及第二彩色区域，呈现出将衬底涂膜12与彩色涂膜13组合而得的颜色。在该实施方式中，能够得到反差比第一、第二实施方式更强、但为近似的系统且色调不同的花纹。
本发明还能够应用于具有多个彩色涂膜的涂膜构造。
在图11所示的第六实施方式中，在衬底涂膜12与透明涂膜15之间层叠了两个彩色涂膜13、14，这些衬底涂膜12和彩色涂膜13、14呈现相互不同的颜色。
在该实施方式中，在第一彩色区域10a的特定区域10x，利用激光在衬底涂膜12上形成了凹部12a，在内侧的彩色涂膜13上形成了进入这些凹部12a的凸部13a。在该特定区域10x中，衬底涂膜12与内侧的彩色涂膜13的厚度之比与其他区域10y及第二彩色区域不同。
在图12所示的第七实施方式中，在第一彩色区域10a的特定区域10x，利用激光在内侧的彩色涂膜13上形成了凹部13b，在外侧的彩色涂膜14上形成了进入该凹部13b的凸部14a。在该特定区域10x中，内侧的彩色涂膜13与外侧的彩色涂膜14的厚度之比与其他区域10y及第二彩色区域不同。
在图13所示的第八实施方式中，在第一彩色区域10a的特定区域10x，利用激光在外侧的彩色涂膜14上形成了凹部14b，在透明涂膜15上形成了进入该凹部14b的凸部15a。在该特定区域10x中，外侧的彩色涂膜14的厚度与其他区域10y及第二彩色区域不同。
在图11～图13所示的实施方式中，也可以利用激光形成将所选择的涂膜贯通的槽或孔(缺口部)，以此来代替凹部12a、13、14b。
本发明不受上述实施方式制约，能够采用各种方式。例如，涂膜构造也可以仅由上述实施方式的第一彩色区域10a构成。在该情况下，也能够欣赏到特定区域10x与其他区域10y中的色调的变化。
在上述第一彩色区域10a中，既可以将微小的特定区域10x均匀地分散配置，也可以使密度变化。在后者的情况下，如果例如将特定区域10x的密度设为在第一彩色区域10a的中央部较高且随着朝向周边部而变低，则可以得到渐变效果。
在上述实施方式中，在第一彩色区域10a配置了多个特定区域10x，但也可以将该第一彩色区域10a的整个区域设为特定区域，在所选择的涂膜上形成大面积的凹部、槽或孔。在凹部的情况下，也可以通过使中央较深且随着朝向周边部而变浅来得到渐变效果。
涂膜构造也可以具有三种以上的彩色区域。例如也可以使第一、第二彩色区域与上述实施方式相同，且在第三彩色区域将其整个区域设为特定区域，在所选择的涂膜上形成大面积的凹部、槽或孔。这样一来，能够得到为近似系统而色调不同的三种以上的彩色区域的复杂花纹。
同样，在涂膜构造具有三种以上的彩色区域的情况下，例如也可以如下：除了与图3、图4相同的两个彩色区域以外，还具有与图7～图9中的任意第一彩色区域相同的彩色区域。
涂膜构造在衬底涂膜与透明涂膜之间除了具有彩色涂膜以外，也可以具有包含金属薄片的涂膜层。该层与涂膜相比非常薄，在1微米以下。在向应该形成凹部或孔的所选择的涂膜上层叠的情况下，可以在通过激光照射而形成凹部或孔之后形成包含金属薄片的涂膜层。在该情况下，包含金属薄片的涂膜层被夹设在凹部或孔与凸部之间。另外，也可以在向所选择的涂膜上形成包含金属薄片的涂膜层之后，通过激光照射而形成凹部或孔。在该情况下，包含金属薄片的涂膜层不被夹设在凹部或孔与凸部之间。
在彩色涂膜有多层的情况下，也可以仅使相互邻接的两层涂膜呈现不同的颜色，提供该两层涂膜中的一方作为所选择的涂膜，在该所选择的涂膜上形成凹部、槽或孔。
在第一实施方式～第四实施方式中，也可以使衬底涂膜和彩色涂膜为相同颜色、例如黑色。在该情况下，即使是相同系统的颜色，凹部、槽或孔与凸部的边界也表现为花纹，因此能够提高美观性。
同样，在图10～图12所示的具有多层彩色涂膜的涂膜构造中，具有凹部、槽或孔的涂膜与具有凸部的涂膜也可以为相同颜色。
凸部也可以不完全填满凹部或缺口部。
涂膜构造的外表面、即透明涂膜的外表面也可以受到其内侧的涂膜的凹凸的影响而具有平缓的起伏。
作为所使用的激光光束，除了Yb激光光束以外，还能够使用各种激光光束。
凹部、槽、孔可以通过切削、掩模等方法形成。
本发明的涂膜构造也可以形成于车辆用车轮的外观面以外的金属基体。另外，由金属以外的材料构成的基体中也能够应用本发明的涂膜构造。
并不限于上述实施方式的衬底涂膜、彩色涂膜、透明涂膜，所有种类的涂膜的层叠构造中都能够应用本发明。
工业实用性
本发明能够应用于车辆用车轮等的涂膜构造。

Claims (10)

1.一种涂膜构造，该涂膜构造为在基体(11)上层叠多个涂膜(12、13、14、15)而成，其特征在于，
所选择的涂膜(12；13；14)在特定区域(10x)在其外侧的面上具有凹部(12a；13b；14b)或缺口部(12c；13c)，与上述所选择的涂膜的外侧邻接的涂膜(13；14；15)在上述特定区域具有进入上述凹部或缺口部的凸部(13a；14a；15a)。
2.一种涂膜构造，该涂膜构造具备层叠于金属基体(11)的衬底涂膜(12)、层叠于上述衬底涂膜的至少一层彩色涂膜(13、14)和层叠于上述彩色涂膜的最外层的透明涂膜(15)，其特征在于，
上述衬底涂膜(12)和上述彩色涂膜(13、14)中的所选择的涂膜在特定区域(10x)在其外侧的面上具有凹部(12a；13b；14b)，
与上述所选择的涂膜的外侧邻接的上述彩色涂膜(13；14)或上述透明涂膜(15)在上述特定区域(10x)具有进入上述凹部(12a；13b；14b)的凸部(13a；14a；15a)。
3.如权利要求2所述的涂膜构造，其特征在于，上述衬底涂膜(12)和上述至少一层彩色涂膜(13、14)中，相互邻接的两层涂膜呈现不同颜色，提供上述相互邻接的两层涂膜中的一方作为上述所选择的涂膜。
4.如权利要求3所述的涂膜构造，其特征在于，包含第一彩色区域(10a)和第二彩色区域(10b)，上述第一彩色区域包含多个上述特定区域(10x)，上述第二彩色区域不包含上述特定区域。
5.一种涂膜构造，该涂膜构造具备层叠于金属基体(11)的衬底涂膜(12)、层叠于上述衬底涂膜的至少一层彩色涂膜(13)和层叠于上述彩色涂膜的最外层的透明涂膜(15)，其特征在于，
上述衬底涂膜(12)和上述彩色涂膜(13)中的所选择的涂膜在特定区域(10x)具有缺口部(12c；13c)，
与上述所选择的涂膜的外侧邻接的上述彩色涂膜(13)或上述透明涂膜(15)在上述特定区域(10x)具有进入上述缺口部(12c；13c)的凸部(13a；15a)。
6.如权利要求5所述的涂膜构造，其特征在于，上述衬底涂膜(11)和上述至少一层彩色涂膜(13)中，相互邻接的两层涂膜呈现不同颜色，提供上述相互邻接的两层涂膜中的一方作为上述所选择的涂膜。
7.如权利要求6所述的涂膜构造，其特征在于，包含第一彩色区域(10a)和第二彩色区域(10b)，上述第一彩色区域包含多个上述特定区域(10x)，上述第二彩色区域不包含上述特定区域。
8.一种涂膜构造的形成方法，其特征在于，该涂膜构造的形成方法为形成权利要求2～4中任一项所述的涂膜构造的方法，在层叠上述所选择的涂膜(12；13；14)之后，通过向该所选择的涂膜的上述特定区域(10x)照射激光而形成上述凹部(12a；13b；14b)，然后层叠上述彩色涂膜(13；14)或上述透明涂膜(15)。
9.一种涂膜构造的形成方法，其特征在于，该涂膜构造的形成方法为形成权利要求5～7中任一项所述的涂膜构造的方法，在层叠上述所选择的涂膜(12；13)之后，通过向该所选择的涂膜的上述特定区域(10x)照射激光而形成上述缺口部(12c；13c)，然后层叠上述彩色涂膜(13)或上述透明涂膜(15)。
10.一种车辆用车轮，其中，该车辆用车轮在外观面具有权利要求2～7中任一项所述的涂膜构造。
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