CN110983252A - 蒸发电镀渐变色的装置及镀制渐变色的方法 - Google Patents

蒸发电镀渐变色的装置及镀制渐变色的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电镀膜技术领域，特别涉及蒸发电镀渐变色的装置及镀制渐变色的方法，三个传动臂等间距固定于公转传动轴上，三个行星齿轮分别轴接于三个传动臂底部，每一行星齿轮底部固定一伞架，公转传动轴的顶部连接电机的输出端，电机驱动公转传动轴转动，带动三个伞架公转，行星齿轮架的外围固定有一圈圈齿，圈齿内圈设置有齿牙，行星齿轮的外部设置有齿牙，三个行星齿轮分别与圈齿内圈啮合，行星齿轮架转动时，行星齿轮由于与圈齿内圈啮合产生自转，从而带动伞架自转。与现有技术相比，本发明的蒸发电镀渐变色的装置及镀制渐变色的方法通过公转加自转方式提高了渐变颜色的一致性、色带过渡更加清晰明显，工艺可控性更高，适合批量生产。

Description

蒸发电镀渐变色的装置及镀制渐变色的方法
【技术领域】
本发明涉及电镀膜技术领域，特别涉及蒸发电镀渐变色的装置及镀制渐变色的方法。
【背景技术】
随着手机装饰膜生产技术的发展，客户对手机装饰膜的品质要求有了更严格的要求。更加绚丽多彩的渐变色装饰膜层丰富了消费者的审美需求，目前，本行业有使用喷涂，3D打印工艺制作的渐变颜色，但制得的产品存在装饰膜线条质感不明显，分辨率低的问题。采用EB电子枪蒸发电镀方式镀制的渐变色更加明亮、绚丽，也将成为一种必然趋势，但是现有EB电子枪蒸发方式是采用公转架公转的方式，通过在伞具上安装辅助治具或调节修正板的方式来达到渐变效果，需要提出的是公转方式对治具的设计精度和产品放置的位置甚至角度要求的非常严格，颜色的统一性很差、渐变色带过渡不明显，产品角度摆动时混杂多个颜色，且投入数受限导致产能受限，不利于批量生产。
【发明内容】
为了克服上述问题，本发明提出一种可有效解决上述问题的蒸发电镀渐变色的装置及镀制渐变色的方法。
本发明解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种蒸发电镀渐变色的装置及镀制渐变色的方法，包括一真空室，所述真空室内部顶部安装有行星齿轮架，行星齿轮架可在真空室内转动，所述行星齿轮架的底端轴接有三个伞架，伞架可在行星齿轮架上转动，所述伞架的下方设置有蒸发源，用于使镀膜材料气化，所述伞架上固定有弧形治具，所述弧形治具上通过磁铁固定有待镀膜基材；所述行星齿轮架包括一公转传动轴，三个传动臂和三个行星齿轮，所述三个传动臂等间距固定于公转传动轴上，所述三个行星齿轮分别轴接于三个传动臂底部，每一行星齿轮底部固定一伞架，所述公转传动轴的顶部连接电机的输出端，电机驱动公转传动轴转动，带动三个伞架公转；所述行星齿轮架的外围固定有一圈圈齿，所述圈齿内圈设置有齿牙，所述行星齿轮的外部设置有齿牙，三个行星齿轮分别与圈齿内圈啮合，行星齿轮架转动时，行星齿轮由于与圈齿内圈啮合产生自转，从而带动伞架自转。
优选地，所述公转传动轴与圈齿的圆心同轴设置。
优选地，所述伞架采用厚度为5mm的铝合金材料制成，三个伞架的直径和弧度相等。
优选地，所述传动臂采用铝合金材料制成，三个传动臂的长度相等。
优选地，所述弧形治具的形状尺寸与待镀膜基材的形状尺寸相匹配，弧形治具的基线与镀膜基材的基线对齐。
优选地，所述弧形治具采用1mm厚的铝板或1mm厚的白铁皮板制成。
优选地，所述真空室内还设置有晶控仪，用于监测镀膜层的厚度。
优选地，所述镀制渐变色的方法，包括如下步骤：
步骤S1，将待镀膜基材放入真空室内，待镀膜基材的镀膜面朝外，通过磁铁固定在弧形治具上；
步骤S2，在真空室内抽真空到8.0×10-5Torr时进行离子清洁3到5分钟；
步骤S3，在镀膜材料上方加设挡板，并通过蒸发源镀膜材料进行预熔；
步骤S4，将设计的膜系文件导入到装置自动控制软件中，到达预设镀膜真空度时运行程序进行镀膜；
步骤S5，真空室内抽真空到5.0×10-5Torr时，电机驱动公转传动轴转动，伞架随行星齿轮架公转并且随行星齿轮自转，蒸发源使镀膜材料气化，气化的镀膜材料经弧形治具在镀膜基材表面沉积，形成渐变色镀层，镀膜时通过晶控仪监测镀膜层的厚度；
步骤S6，镀膜完成后将镀膜基材从弧形治具取下。
优选地，所述步骤S5实施前在真空室内加一块或多块包覆有褶皱铝箔纸的修正板，通过增加和减少修正板所包覆的铝箔纸的宽度来调节整个弧形治具上不同弧度位置的镀膜基材的膜色均匀性。
优选地，所述步骤S5中，镀膜材料为SiO2时镀膜速率为5.0A/S，镀膜电流120毫安；镀膜材料为Ti3O5时镀膜速率为2.5A/S，镀膜电流450毫安。
与现有技术相比，本发明的蒸发电镀渐变色的装置及镀制渐变色的方法通过在真空室顶部安装行星齿轮架，并用电机驱动，行星齿轮架公转的同时带动伞架进行自转，配合使用弧形治具使镀膜基材表面出现颜色渐变，在一定时间内气化的镀膜材料因在弧形治具上各点蒸发距离不相等，导致各个沉积点上所沉积的镀膜材料分子物理厚度不同，在光的折射作用下形成局部颜色差异从而达到渐变效果，与现有渐变工艺相比，伞架公转加自转方式提高了渐变颜色的一致性、色带过渡更加清晰明显，工艺可控性更高，适合批量生产。
【附图说明】
图1为本发明蒸发电镀渐变色的装置的第一结构图
图2为本发明蒸发电镀渐变色的装置的第二结构图
图3为本发明蒸发电镀渐变色的装置的弧形治具结构图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图3，本发明的蒸发电镀渐变色的装置，包括一真空室，所述真空室内部顶部安装有行星齿轮架1，行星齿轮架1可在真空室内转动。所述行星齿轮架1的底端轴接有三个伞架2，伞架2可在行星齿轮架1上转动。所述伞架2的下方设置有蒸发源3，用于使镀膜材料气化。所述伞架2上固定有弧形治具5，所述弧形治具5上通过磁铁固定有待镀膜基材4。
所述镀膜材料采用纯度99.99％的氧化物或氮化物，比如SiO2、TiO2、Bb2O5、Ti3O5、Si3N4。
所述行星齿轮架1包括一公转传动轴11，三个传动臂12和三个行星齿轮13，所述三个传动臂12等间距固定于公转传动轴11上，所述三个行星齿轮13分别轴接于三个传动臂12底部，每一行星齿轮13底部固定一伞架2。所述公转传动轴11的顶部连接电机的输出端，电机驱动公转传动轴11转动，带动三个伞架2公转。
所述行星齿轮架1的外围固定有一圈圈齿14，所述圈齿14内圈设置有齿牙，所述行星齿轮13的外部设置有齿牙，三个行星齿轮13分别与圈齿14内圈啮合。行星齿轮架1转动时，行星齿轮13由于与圈齿14内圈啮合产生自转，从而带动伞架2自转。
所述公转传动轴11与圈齿14的圆心同轴设置，利于保证公转和自转的协同性。
所述伞架2采用厚度为5mm的铝合金材料制成，三个伞架2的直径和弧度相等。
所述传动臂12采用铝合金材料制成，三个传动臂12的长度相等。
所述弧形治具5的形状尺寸与待镀膜基材4的形状尺寸相匹配，弧形治具5的基线51与镀膜基材4的基线41对齐。
所述真空室内还设置有晶控仪，用于监测镀膜层的厚度。
所述弧形治具5采用1mm厚的铝板或1mm厚的白铁皮板制成。
一种镀制渐变色的方法，包括如下步骤：
步骤S1，将待镀膜基材4放入真空室内，待镀膜基材4的镀膜面朝外，通过磁铁固定在弧形治具5上；
步骤S2，在真空室内抽真空到8.0×10-5Torr时进行离子清洁3到5分钟；
步骤S3，在镀膜材料上方加设挡板，并通过蒸发源3镀膜材料进行预熔；
步骤S4，将设计的膜系文件导入到装置自动控制软件中，到达预设镀膜真空度时运行程序进行镀膜；
步骤S5，真空室内抽真空到5.0×10-5Torr时，电机驱动公转传动轴11转动，伞架2随行星齿轮架1公转并且随行星齿轮13自转，蒸发源3使镀膜材料气化，气化的镀膜材料经弧形治具5在镀膜基材4表面沉积，形成渐变色镀层，镀膜时通过晶控仪监测镀膜层的厚度；
步骤S6，镀膜完成后将镀膜基材4从弧形治具5取下。
所述步骤S5实施前需要在真空室内加一块或多块包覆有褶皱铝箔纸的修正板，通过增加和减少修正板所包覆的铝箔纸的宽度来调节整个弧形治具5上不同弧度位置的镀膜基材4的膜色均匀性。
所述步骤S5中，镀膜材料为SiO2时镀膜速率为5.0A/S，镀膜电流120毫安；镀膜材料为Ti3O5时镀膜速率为2.5A/S，镀膜电流450毫安。
与现有技术相比，本发明的蒸发电镀渐变色的装置及镀制渐变色的方法通过在真空室顶部安装行星齿轮架1，并用电机驱动，行星齿轮架1公转的同时带动伞架2进行自转，配合使用弧形治具5使镀膜基材4表面出现颜色渐变，在一定时间内气化的镀膜材料因在弧形治具5上各点蒸发距离不相等，导致各个沉积点上所沉积的镀膜材料分子物理厚度不同，在光的折射作用下形成局部颜色差异从而达到渐变效果，与现有渐变工艺相比，伞架2公转加自转方式提高了渐变颜色的一致性、色带过渡更加清晰明显，工艺可控性更高，适合批量生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.蒸发电镀渐变色的装置，其特征在于，包括一真空室，所述真空室内部顶部安装有行星齿轮架，行星齿轮架可在真空室内转动，所述行星齿轮架的底端轴接有三个伞架，伞架可在行星齿轮架上转动，所述伞架的下方设置有蒸发源，用于使镀膜材料气化，所述伞架上固定有弧形治具，所述弧形治具上通过磁铁固定有待镀膜基材；
所述行星齿轮架包括一公转传动轴，三个传动臂和三个行星齿轮，所述三个传动臂等间距固定于公转传动轴上，所述三个行星齿轮分别轴接于三个传动臂底部，每一行星齿轮底部固定一伞架，所述公转传动轴的顶部连接电机的输出端，电机驱动公转传动轴转动，带动三个伞架公转；
所述行星齿轮架的外围固定有一圈圈齿，所述圈齿内圈设置有齿牙，所述行星齿轮的外部设置有齿牙，三个行星齿轮分别与圈齿内圈啮合，行星齿轮架转动时，行星齿轮由于与圈齿内圈啮合产生自转，从而带动伞架自转。
2.如权利要求1所述的蒸发电镀渐变色的装置，其特征在于，所述公转传动轴与圈齿的圆心同轴设置。
3.如权利要求1所述的蒸发电镀渐变色的装置，其特征在于，所述伞架采用厚度为5mm的铝合金材料制成，三个伞架的直径和弧度相等。
4.如权利要求1所述的蒸发电镀渐变色的装置，其特征在于，所述传动臂采用铝合金材料制成，三个传动臂的长度相等。
5.如权利要求1所述的蒸发电镀渐变色的装置，其特征在于，所述弧形治具的形状尺寸与待镀膜基材的形状尺寸相匹配，弧形治具的基线与镀膜基材的基线对齐。
6.如权利要求5所述的蒸发电镀渐变色的装置，其特征在于，所述弧形治具采用1mm厚的铝板或1mm厚的白铁皮板制成。
7.如权利要求1所述的蒸发电镀渐变色的装置，其特征在于，所述真空室内还设置有晶控仪，用于监测镀膜层的厚度。
8.镀制渐变色的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，将待镀膜基材放入真空室内，待镀膜基材的镀膜面朝外，通过磁铁固定在弧形治具上；
步骤S2，在真空室内抽真空到8.0×10-5Torr时进行离子清洁3到5分钟；
步骤S3，在镀膜材料上方加设挡板，并通过蒸发源镀膜材料进行预熔；
步骤S4，将设计的膜系文件导入到装置自动控制软件中，到达预设镀膜真空度时运行程序进行镀膜；
步骤S5，真空室内抽真空到5.0×10-5Torr时，电机驱动公转传动轴转动，伞架随行星齿轮架公转并且随行星齿轮自转，蒸发源使镀膜材料气化，气化的镀膜材料经弧形治具在镀膜基材表面沉积，形成渐变色镀层，镀膜时通过晶控仪监测镀膜层的厚度；
步骤S6，镀膜完成后将镀膜基材从弧形治具取下。
9.如权利要求8所述的镀制渐变色的方法，其特征在于，所述步骤S5实施前在真空室内加一块或多块包覆有褶皱铝箔纸的修正板，通过增加和减少修正板所包覆的铝箔纸的宽度来调节整个弧形治具上不同弧度位置的镀膜基材的膜色均匀性。
10.如权利要求8所述的镀制渐变色的方法，其特征在于，所述步骤S5中，镀膜材料为SiO2时镀膜速率为5.0A/S，镀膜电流120毫安；镀膜材料为Ti3O5时镀膜速率为2.5A/S，镀膜电流450毫安。
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