CN111036518B - 仿铜拉丝板及其制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿铜拉丝板及其制作工艺，在本发明中，于铬化层的外表面喷涂一层极薄的界面层，界面层由铜粉通过冷喷涂工艺形成，能够与铬化层具有非常强的结合力。本发明利用冷喷涂的特点，在冷喷涂铜粉颗粒间的空隙形成型面结合。而油漆颗粒远小于铜粉颗粒，介入到铜粉颗粒间间隙的油漆颗粒固化而形成锚固点，能够有效的提高底漆与界面层之间的结合牢固性。

Description

仿铜拉丝板及其制作工艺

技术领域

本发明涉及一种仿铜拉丝板，本发明还涉及一种该仿铜拉丝板的制作工艺。

背景技术

由于我国铜储量比较小，相对而言，铜的价格相对昂贵，因此，在我国，通常基于仿铜工艺在例如铁基板、铝基板等金属基板上喷涂仿铜漆以制备出仿铜层，使所制备板体具备铜板外观。

评价仿铜板性能的一个重要指标是其使用寿命，而与使用寿命直接相关的一个指标则是仿铜漆与基板间的结合力，一般而言，仿铜漆用作面漆，为改善仿铜漆的附着能力，通常需要对基板进行预处理，并喷涂底漆，然后在底漆上再喷涂面漆，由此可见，基板上的漆层通常是一个多层漆膜，多层漆膜又被称为油漆系统，对于高质量油漆系统而言，每个漆层原则上都必不可少，在于每个漆层都具备不同的功能。

典型地，中国专利文献CN207140647U公开了一种仿铜拉丝印花板，其漆膜实质包含了四个层，自金属基板层起从内至外依次是透明仿铜底漆层、拉丝纹印花层、罩光漆层和保护膜层，换言之，在该专利文献中只有底漆，没有面漆。然而，在本领域，公知的，底漆通常用作多层漆膜的第一层，其主要作用是提高面漆的附着力、增加面漆的丰满度、提供抗碱性、提供防腐功能等，同时可以保证面漆的均匀吸收，使油漆系统发挥最佳效果。而面漆侧重于最终的装饰与表观效果，其与金属间的附着力往往不足，而与漆层系统的其他漆层之间，附着力往往较好，这就是为什么先制备底漆层后制备面漆的原因。同样地，底漆层往往也不能直接取代面层，底漆层所使用漆料通常价格低廉，装饰效果差、表观质量差，

不过，即便是底漆，由于其具有油漆的固有属性，即油漆都是高分子化合物，其与金属间的亲和力相对较弱。当前为了改善底漆与金属基板间的附着力，通常有两种方式，其一是纯粹的对金属基板的机械处理，以减轻界面杂质的影响；另一种则是在第一种的基础上再进行化学处理。对于前者，如中国专利文献CN106824719A，其公开了一种钢铁用氟碳绣艺漆涂装工艺，其对钢铁基板的处理只是对金属基板进行打磨除锈，并没有改变钢铁基板的金属属性，即便是打磨除锈也往往作用有限，实际上当前成熟对基板的处理的工艺还需要进行除油处理，纯粹的机械打磨已经不能够满足油漆系统制备的工艺要求。

对于后一种，即化学处理，具体是要对金属基板进行铬化，以形成铬化膜（或者称为铬化层）。所谓铬化，实质是铬酸或者铬酸盐溶液与金属基板产生化学反应，然后在金属基板表面生成六价或者三价铬化层的表面处理工艺。对于铝、镁基板可以直接铬化，对于铁基板则需要与磷化配套使用，不过不影响本领域对铬化这一概念的整体理解。

需要进一步说明的是，六价铬具有比较强的耐腐蚀性和耐久性，相对而言，三价铬耐腐蚀性和耐久性都较差。但六价铬的工业应用存在一个固有的问题，六价铬属于吞入性和吸入性毒物，2019年7月23日，六价铬化合物已经被列入有毒有害水污染物名录（第一批）。因此，当前铬化的工业应用只限于三价铬，但三价铬相对于六价铬在耐腐蚀性和耐久性方面的性能明显不足。由于六价铬刚刚被禁用不久，尽管此前有较长的缓冲期，但对三价铬工业应用中性能的提升仍然存在较大的瓶颈，因此，基于三价铬的漆层系统的性能提升需要有进一步的研究。

典型地，如中国专利文献CN104014471A，其公开了一种铝合金型材的氟碳喷涂方法，其首先对铝材进行清洁处理，然后在钝化液中进行钝化，钝化后进一步清洗再铬化。在该专利文献中没有指出铬化是六价铬还是三价铬，并且也没有充分公开钝化是哪一种钝化，实际上铬化也是钝化的一种工艺，但从相对性上来看，其所使用钝化应不包含铬化。钝化能够有效提高漆膜的附着力，并在镀层应用中，能够提高镀层的耐腐蚀性。不过铬化既然包含于钝化，其共有属性都是利用氧化反应，在产品表面形成氧化层，钝化之后再铬化，实质是冲突的，一方面有钝化层的隔离，例如铬酸盐不能直接与金属基板产生氧化还原反应，铬化不能进行；另一方面，假定铬酸盐如果能够与钝化层反应，铬化层部分的取代掉钝化层，钝化层的作用就会被消除，而金属氧化物再进一步被氧化的概率极低，尤其是钝化层通常是稳定态的高价氧化物。铬化层与钝化层的配合使用没有进一步的数据做支持，有待于进一步验证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油漆系统与基板间附着力相对较高的仿铜拉丝板，本发明还提供了一种制备该仿铜拉丝板的制作工艺。

在本发明的实施例中，提供一种仿铜拉丝板，包括金属基板和依次堆叠在金属基板上的铬化层、界面层、底漆层、仿铜面漆层、拉丝层和保护层；

其中，界面层为冷喷涂在铬化层上的铜层，界面层的厚度为1.6~3.0μm，且冷喷涂用料为平均粒径为1.5μm的铜粉。

可选地，底漆层包括两个亚层，喷涂在界面层上的亚层为第一亚层，该第一亚层固化后喷涂第二亚层。

可选地，第一亚层的厚度为2~3μm；

第二亚层的厚度为7~14μm。

可选地，底漆层为氟碳底漆层；

拉丝层为氟碳黑色漆层；

保护层为氟碳罩光漆层；

其中，面漆层的厚度为20~30μm，

拉丝层的厚度为7.5~10μm；

保护层的厚度为25~35μm。

在本发明的实施例中，还提供了一种仿铜拉丝板的制作工艺，其包括以下步骤：

1）提供金属质的基板，对该基板除锈、去油、脱脂后清洗干净；

2）使用铬酸盐溶液对清洗后的基板铬化，在基板表面形成铬化层；

3）采用冷喷涂工艺将平均粒径为1.5μm的铜粉喷涂在铬化层上，形成厚度为1.6~3.0μm的界面层；喷涂的工艺参数为：喷涂速度为580~620m/s，工作气体的送粉压力为1.5~2.5MPa，工作气体温度为500~560℃；

4）在界面层上制备底漆层，固化；

5）在底漆层上制备仿铜面漆层，固化；

6）在仿铜面漆层上制备拉丝工艺层，固化；

7）对拉丝工艺层进行拉丝，去除部分拉丝层，暴露出部分面漆层，形成拉丝层；

8）对拉丝层进行清洗，干燥；

9）在拉丝层上制备罩光漆。

可选地，工作气体为氦气或氩气。

可选地，底漆层由两个亚层构成，相应地：

首先在铬化层上喷涂第一亚层，然后在220℃烘炉中烘烤5~7min，以固化第一亚层；

进而在第一亚层上喷涂第二亚层，在通风条件下表干。

可选地，第二亚层表干后吹灰，然后在第二亚层上喷涂仿铜面漆层；

喷涂完仿铜面漆层，先在通风条件下表干，然后送入烘炉，在220℃条件下烘烤10~15min。

可选地，面漆所掺加稀释剂的量与环境温度正相关。

可选地，在进行拉丝时，以水为磨削液；

拉丝所使用的工具为百洁布。

在本发明的实施例中，于铬化层的外表面喷涂一层极薄的界面层，界面层由铜粉通过冷喷涂工艺形成，能够与铬化层具有非常强的结合力。由于界面层非常薄，界面层厚度均匀性控制非常难，本发明恰恰应用冷喷涂的这一特性，利用铜粉颗粒间的空隙形成型面结合。而油漆颗粒远小于铜粉颗粒，介入到铜粉颗粒间间隙的油漆颗粒固化而形成锚固点，能够有效的提高底漆与界面层之间的结合牢固性。油漆系统中附着力最弱的一环就在于底漆与金属基板之间的环节，该环节在传统工艺中采用铬化层以加强，但受铬化工艺的限制，六价铬已经不容许在产业中使用，在使用了三价铬的条件下，适配界面层，提高油漆系统整体的附着力，而具有更长的使用寿命。

附图说明

图1为一实施例中仿铜拉丝板剖面结构示意图。

图2为铬化层上喷涂界面层后的显微照片（120倍），图中亮度相对较高的部分为界面层上团簇的颗粒。

图中：1.背漆层，2.金属基板，3.铬化层，4.界面层，5.底漆层，6.面漆层，7.拉丝层，8.保护层。

具体实施方式

金属喷涂工艺主要有冷喷涂工艺和热喷涂工艺两种，两种工艺各有优缺点，如热喷涂工艺，在喷涂金属或金属复合粉料时，金属粉料或者金属复合材料粉料在沉积于基体上的过程中，高温促进了喷涂粒子的氧化、相变和热分解，降低了涂层的综合性能，但优势则是所形成的涂层与基体间的接合力比较高，涂层致密。冷喷涂相对而言，其通过拉瓦尔管加速工作气体，进而工作气体裹挟金属粒子并对其加速，与基体表面发生碰撞，并产生塑性变形而形成涂层。

冷喷涂相对于热喷涂的主要特点之一是冷喷涂需要对粒子加速到足够高的速度，粒子温度不高于其熔点，并因基板通常为铁、铝等热的良导体，粒子撞击到基板后迅速降温，使涂层及所附着的基体表面最高温度通常都低于150℃，初期通常低于100℃，粒子不容易被氧化。其中，关于速度，在冷喷涂技术领域对应有一个临界速度Vcrit，当粒子低于临界速度Vcrit时，粒子在基体上容易脱落，因此，在涂层制备过程中，需要确保粒子被加速到临界速度Vcrit以上。关于冷喷涂的临界速度Vcrit可参见文献“冷喷涂临界速度及其影响因素”（《材料保护》第44卷第4期，2011年4月）。由于临界速度Vcrit都大于等于300m/s，绝大多数条件下，临界速度Vcrit都大于等于500m/s，高于音速，因此，冷喷涂的全称实际为超音速冷喷涂。

尽管冷喷涂所制备涂层的附着力低于热喷涂所制备涂层的附着力，但仍高于喷漆工艺在相同基体界面上的漆层附着力。

此外，在本发明的实施例中，冷喷涂的最终目的是在铬化层3的表面沉积一薄层铜，受冷喷涂工艺自身的限制，所制备涂层比较薄时，涂层的厚度均匀性会比较差，附着在基层上的金属粒子或团簇状的金属粒子团间间隙较大，相对而言，冷喷涂往往都具有较大的厚度，以获得封闭严密的涂层。在本发明的实施例中，恰恰反用冷喷涂涂层较薄时的缺陷，即铜涂层的厚度比较小时，必然会形成较大的粒子间或者团簇间间隙，不能形成严密的封闭能力，漆雾颗粒介入到这些间隙内，除了粘接效果外，在固化后易于形成较好的锚固效果。

可以理解的是，冷喷涂所制备涂层的厚度与附着力大小并无太大关系，换言之，即便是冷喷涂所制备涂层的厚度较小，但仍然满足冷喷涂所制备涂层附着力相对于漆层较高的条件。

在下文中先对油漆系统进行描述：

需要说明的是，仿铜拉丝板首先考虑的是装饰面的装饰性特征和表观质量，以及装饰面的使用寿命。一般而言，仿铜拉丝板的装饰面通常只有一个板面，该板面可以称为正面，与该板面相对的一面可以称为反面或者背面。对于背面一般做防腐处理即可，通常不需要考虑其是否具有较高的装饰性特征或者具有良好的表观质量。

此外，例如铬化层3，如果将金属基板2整体浸入铬化槽内，则金属基板2表面整体上被铬化，铬化层3不仅覆盖金属基板2的正面和反面，也会覆盖金属基板2的侧面，基于整体防腐的考虑，如图1所示的结构中，存在背漆层1，这属于本领域的一般常识，在本发明的实施例中重点说明正面漆层，对金属基板2其他面上的漆层不再赘述。

正面漆层在图1所示的结构中包括铬化层3、界面层4、底漆层5、面漆层6、拉丝层7和保护层8。作为仿铜拉丝板，其油漆系统具备前述的铬化层3、底漆层4、构成面漆层6的仿铜漆层、一般为黑色或灰色拉丝漆层的拉丝层7和一般为透明罩光漆层的保护层8。在本发明的实施例中，增加一个基于冷喷涂工艺形成的界面层4，以提高油漆系统在金属基板2上的附着力。

进一步地，关于界面层4，在本发明的实施例中，采用铜层，铜层具体采用平均粒径为1.5μm的铜粉采用冷喷涂工艺喷涂到铬化层3上。

如前所述，冷喷涂在超音速条件下进行，铜粉撞击到铬化层3上之后会发生塑性变形，铜粉颗粒之间产生塑性粘接，并与铬化层3塑性粘接。

铜粉本身属于冷喷涂工艺常用的一种粉材（其他常用粉材还有铝粉、锌粉、镍粉、铅粉、锡粉和巴比特合金粉，其中镍粉较贵重，铅粉不环保，巴比特合金相对过软，铝粉和锌粉与铬化层间的附着力未达到设计要求），与作为冷喷涂基体的铬化层3之间的结合力比较强。

此外，由于铜属于氧化敏感材料，因此在喷涂时选用的工作气体为惰性气体。经过验证，工作气体为500℃时，铜在工作气体的裹挟下不容易产生氧化，且具备一定的塑性，而易于附着在铬化层3上。如前所述，由于所制备的界面层4比较薄，优选为1.6~3.0μm，属于常规冷喷涂的初级阶段，作为铬化层3+金属基板2的冷喷涂基体还没有过高的升温，喷涂基体的温度不高于100℃，在此条件下，短时间内铜已经不容易被氧化。

关于工作气体，优选氦气，作为工作气体，氦气喷涂所形成的涂层的致密度高于氮气或者氩气喷涂所形成的的涂层致密度，氮气喷涂涂层的动态压缩强度高于同条件下的氮气或者氩气喷涂涂层。

此外，关于前述的界面层4的厚度，可以理解的是，是指界面层4的平均厚度，大致相当于拉瓦尔喷枪扫掠两遍。肉眼观察喷涂的表观颜色偏绿，若喷涂过厚，绿色逐渐的被黄色所掩盖，如果喷涂偏少，颜色偏银白泛蓝。具体作业时，拉瓦尔喷枪可以架设在直线导轨上，对目标位置以0.3m/s的速度来回扫掠两遍即可，表观颜色银白泛绿。

显微条件下可见于图2，由于喷涂量较少，图中亮度相对较高的界面层4并不能全部覆盖亮度较低的铬化层3，界面层4具有较大的间隙。

漆雾中的油漆颗粒相对于上述的间隙，颗粒度更小，而能够介入到上述的间隙，在固化后可形成锚固点。

在本发明的实施例中，冷喷涂形成铜质的界面层4后，未做其它强化处理，进而在界面层4上以喷涂的方式制备底漆层5。

为了验证底漆层5的附着力，按照GB/T 5237.5-2017（铝合金建筑型材第五部分：喷漆型材）所规定的检验方法对10个试件进行检验（每一项实验分别有10个试件），检验结果为：

膜厚，未检测；

光泽，未检测；

色差，未检测；

硬度，未检测；

10个试件干附着力、湿附着力和沸水附着力均达到0级；

10个试件耐盐酸实验，均无起泡，表干均无明显变化；

耐硝酸性，未检测；

10个试件抗冲击性能检测，均无开裂或脱落现象；

10个试件耐洗涤性检测，均无起泡、脱落，以及其他明显表观的现象。

耐溶剂性未检测；

10个试件耐砂浆性检测，均无脱落及其他明显现象；

耐湿热性检测，10个试件中有3个1200h无起泡、脱落及其他明显现象，1个1100h无起泡、脱落及其他明显现象，6个1300h起泡、脱落及其他明显现象；

耐盐雾腐蚀性，未检测；

AASS实验未检测；

耐候性未检测。

经过检验，在具备界面层4后，底漆层5具有比较好的附着能力，作为装饰板的仿铜拉丝板，对耐湿热性能有更高的要求，在没有界面层4时，底漆层在超过900h大多产生脱落现象，超过1000h的极少，在具备界面层4后，底漆层5具有更佳的附着力。

涉及到冷喷涂工艺的选用，发明人曾尝试过热喷涂，热喷涂往往需要预先对喷涂基体进行做喷砂处理，对铬化层3会有一定的损伤，可能导致铬化层3附着力不足，使油漆系统存在附着力短板，而导致整个油漆系统附着力减弱。

在前述的内容中可知，面漆层6主要考虑表观质量和装饰性效果，面漆层6厚度通常相对较小，其厚度通常需要其颜色足以掩盖底漆层5的颜色，并充分表达出其自身颜色。

相对而言，底漆层5的表观质量对面漆层6也会产生影响，由于油漆中通常需要掺入一定量的溶剂或者说稀释剂，这些稀释剂会产生挥发，而油漆附着并留置在相应的基体上，稀释剂的挥发会使得漆层厚度发生变化，若底漆层5不平整，面漆层5也往往不平整。

底漆层5的一个作用是找平，对于常规基板，往往本身具备较好的表面平整度，对底漆层5的找平作用要求较低。在本发明的实施例中，由于存在界面层4，其具有较大的孔隙率，相对于铬化层3而言，界面层4需要找平。

在本发明的实施例中，底漆层5具有两个亚层，先在界面层上喷涂形成第一亚层，待第一亚层固化后喷涂形成第二亚层。由于界面层4的存在，相对于同种类油漆系统，底漆层5需要相对更大的厚度，在本发明的实施例中，可以参照地加大底漆层5厚度至没有界面层4时底漆层5厚度的1.1倍，可以具备大致相同的表观质量。当采用两个亚层结构时，底漆层5的厚度可以大致与没有界面层4时底漆层厚度大致相当，而表观质量基本相同。

油漆与稀释剂配合呈液态，基于喷涂时的流动性，能够有效的补偿界面层4上存在空隙的地方，受收缩率的影响，在第一亚层表干或者固化后，其表观质量与喷涂完毕时会有不同。

进一步地，在第一亚层固化后，再喷涂第二亚层，能够减轻收缩率对表观质量的影响，从而在存在界面层4的情况下仍然可以具备相对较薄的底漆层5。

第一亚层主要用于填充界面层4上的空隙，其层厚相对较小，在本发明的实施例中选择为2~3μm。两个亚层综合起来构成底漆层5，第二亚层决定了底漆层5的总厚度，在本发明的实施例中选择为7~14μm。对于底漆层5的总厚度，根据金属基板2不同、底漆选择不同而有不同的选择，这是本领域的公知常识，也不属于本发明的改进之处，在此不再赘述。

另需说明的是，公知的，油漆系统越厚脆性也就越大，因此，在满足基本技术要求的条件下，油漆系统中各结构层应尽可能薄。

关于油漆系统的使用寿命，除了油漆系统制备工艺和油漆系统结构外，影响其使用寿命的还有油漆自身的使用寿命。一般用作装饰的油漆使用寿命普遍在10年左右。随着油漆技术的发展，使用寿命更长的氟碳漆也被逐渐的应用于装饰板。

在本发明的实施例中，选用潍坊邦达氟碳科技有限公司生产的喷涂用氟碳漆系列，相比于普通的油漆，氟碳漆具有更长的使用寿命，相同使用条件下，氟碳漆可具有普通装饰用油漆两倍左右的使用寿命。

优选地，底漆层5为氟碳底漆层，选用的是潍坊邦达氟碳科技有限公司生产的氟碳底漆制作。

拉丝层7为氟碳黑色漆层，选用的是潍坊邦达氟碳科技有限公司生产的黑色氟碳漆制作。

保护层8为氟碳罩光漆层，选用的是潍坊邦达氟碳科技有限公司生产的氟碳罩光漆。

其中，面漆层6的厚度为20~30μm。

拉丝层7的厚度为7.5~10μm。

保护层8的厚度为25~35μm。

对于面漆层6、拉丝层7，以及保护层8的厚度除前述的厚度参数为，本领域的技术人员还可以根据不同的使用对象选用合适的厚度。

可以理解的是，氟碳漆已经较为成熟，在本发明实施例中所使用的氟碳漆并不构成对权利要求保护范围的具体限制，在装饰板中，同类氟碳漆均可尝试使用。

关于铜粉，优选电解铜粉，电解铜粉纯度高，通常高于99.9%，在一些实施例中还可以采用纯度为99.5%的铜粉。铜粉纯度越高、粒度越细，价格也就越高，铜粉价格属于市购价格，在此不再赘述。

在本发明的实施例中，铜粉选择平均粒径为1.5μm的铜粉，属于粉材分类中的超细铜粉，价格适中，比表面积在0.5~4.0m²/g，松装密度在0.5~2g/cm³，随松装状态不同会有所差异。粉材具有比较大的比表面积，适于使用工作气体送粉。对于铜粉的粒径，在铜粉颗粒冲击到基体表面后会产生塑性变形，在基体表面大致成片状，且随着铜粉的集聚，片状的颗粒间产生塑性粘接，形成如图2所示的结构。

下面以铝板为金属基板2对拉丝仿铜板的制作工艺进行详细说明：

整体的制备流程表示为：铝板→前处理→上架→吹灰→打磨残渣（细砂纸）→氟碳底漆→面漆→烘烤→拉丝灰→拉丝→罩光漆→烘烤→覆膜。

首先是前处理，对于前处理主要包括清理、铬化和冷喷涂。

其中，对于清理则包括机械清理和化学清理，对于机械清理，如果铝板状况较好，可以不进行机械清理。机械清理只要是除锈，若铝板表面没有锈蚀，可不进行除锈处理。

当前用作装饰板的板材主要有两种，一种是铝基的板材，主要有纯铝板和铝合金板，另一种是铁基的板材，主要是铁碳合金版，属于铁碳合金中的钢材，相对于铝基的板材，铁基的板材更易于产生锈蚀，对于铁基的板材一般需要机械除锈步骤。

更具体地，在仿铜拉丝喷涂前，工件表面，如铝板表面需要经过除去油污的化学处理，进而铬化，以增加涂层与铝板表面的附着力和防氧化能力，有利于延长漆膜的使用年限。为进一步提高油漆系统的附着能力，在铬化层外再制作一层冷喷涂层。

铝材首先去油去污，先用水洗，初期用水可用自来水，进行粗洗，粗洗完成后将铝板送入碱池进行碱洗，碱洗的目的是去除铝板表面的油污，除去铝板表面的氧化膜，消除铝板表面轻微的缺陷。

碱洗采用氢氧化钠溶液进行碱洗，在本发明的实施例中采用在一升水中掺加45g氢氧化钠的方式配制氢氧化钠溶液。氢氧化钠溶液的温度为55℃，温度波动范围控制在5℃以内，清洗时间为50秒。该种碱洗方式主要用于较高档的产品。

在一些实施例中可以采用浓度相对较大的碱液，例如采用在一升水中假如100~160g的氢氧化钠，并掺加如一定量的硝酸钠，硝酸钠可以加入300~350g，碱液温度控制在85℃，温度波动范围控制在5℃以内。清洗时间根据工件表面质量进行选择，对于表面质量较好的铝板，一般清洗30秒即可，对于表面有轻微划伤的铝板，可以清洗更长的时间，以消除轻微划伤痕迹，但不宜超过150秒。这种高浓度的碱液能够有效的消除铝板表面的机械缺陷。

在一些实施例中，还可以采用更高浓度的碱液进行清洗，在一升水中掺加250g，或者更多的氢氧化钠，并掺加少量的硝酸钠，硝酸钠假如80g为宜。在该实施例中主要用于产生银白外观。

碱洗完毕后，使用清水冲洗消掉铝板表面残留的碱液，然后进行酸洗，由于碱洗除掉了铝板上的污物和轻微的机械缺陷，酸洗一方面进一步除去脏污，另一方面洗消掉残存的微量的碱液成分。

酸洗的具体步骤为先将铝板放入质量百分比为5%~7%的稀硝酸中进行酸洗，时间为30~50秒；而后取出铝板放入冷水槽中冲洗，进而再用温水冲洗。在用温水洗净时，水温不宜过高，应控制在40℃以下，否则易引起铝合金板材时效。

在铬化前，需要对铝板再进行水洗，水洗采用去离子水或者纯水清洗。

铬化：铬化采用铬酸盐进行铬化，以形成三价铬。如果针对铁基板材进行铬化，需要在铬化液中掺加如磷酸，磷酸的加入量是每升水假如1~2克。

关于铬化属于本领域的常规工艺，在此不再赘述。

铬化后形成铬化层3，进而采用冷喷涂工艺在铬化层3上形成界面层4。在冷喷涂前，需要将铝板清洗干净，先用普通水进行清洗，然后使用纯水或者去离子水清洗，然后晾干。

晾干后采用冷喷涂工艺将平均粒径为1.5μm的铜粉喷涂在铬化层3上，形成厚度为1.6~3.0μm的界面层4；喷涂的工艺参数为：喷涂速度为580~620m/s，工作气体的送粉压力为1.5~2.5MPa，工作气体温度为500~560℃。

形成界面层4后随即就可以进行底漆层5的喷涂，油漆采用喷漆的方式进行喷涂，符合GB/T 5237.5-2017（铝合金建筑型材第五部分：喷漆型材）的规定，相关漆层的性能可以按照该推荐性标准进行检验。

底漆层5固化后可以喷涂面漆，面漆是获得最终表观效果的两个功能层之一，面漆采用仿铜面漆，采用喷涂的方式制备到底漆层5上，形成面漆层6。

可以理解的是，面漆需要适配稀释剂进行喷涂，一般而言，面漆与稀释剂间采用固定的配比（一般为5%左右，如果采用空气喷涂则需要10%左右，这里的百分比是体积百分比，稀释剂与占面漆的体积百分比），稀释剂采用氟碳漆面漆专用稀释剂，主要成分是苯、二丁酮、乙酸丁酯，在本发明的实施例中主要采用市售的稀释剂，对其主要配比不多做说明。

在本发明的实施例中，关于稀释剂的用量，需要根据环境温度进行调整，具体是稀释剂的掺加量随着环境温度的升高而增加。

如果采用普通喷涂方式，环境温度在10℃-20℃时，1升面漆中掺加0.05升的稀释剂，环境温度为20℃-30℃时，1升面漆中掺加0.055升的稀释剂，30℃以上时，1升面漆中掺加0.06升的稀释剂。

待面漆层6充分干燥后，在面漆层6上喷涂拉丝工艺层，面漆层6的干燥通常是在喷涂完毕后直接送入烘炉烘烤，经过研究发现，由于面漆层6含有稀释剂，以及不可避免的水分，直接干燥时，由于稀释剂，以及水分的蒸发，易于在面漆层上产生鼓包。

在本发明的实施例中，喷涂完面漆层6后，现将其放到通风处进行风干，表干后在送入烘炉进行烘烤，烘烤条件是在220℃条件下烘烤10~15min。

待面漆层5充分干燥后，在其表面喷涂前述的拉丝工艺层，进而对拉丝工艺层进行固化。由于拉丝工艺层比较薄，在喷涂完毕后，将一批次的工件送入烘炉进行烘烤，烘烤温度220℃，时间为5min。

以百洁布为工具在拉丝工艺层上于固定的方向上来回摩擦进行拉丝，一般将百洁布固定在板状件上，百洁布与工件上的拉丝工艺层面接触，通过板状件施以100~300Pa的压强。

压强越大，拉丝效率越高，每次拉丝行程所磨削掉的漆量越多，精度控制也就越差，因此，在进行拉丝时，可实时观察拉丝状况。

在一些实施例中，还可以采用变压强拉丝，前期拉丝压强较大，在拉丝过程中逐渐减小压强。

拉丝效果一般由客户方提供样版，可以在前期拉丝中与样板比对拉丝。

此外，关于拉丝工艺层，通常也都需要留样，一般留样不少于3块，需要对留样的工件进行颜色比对，颜色比对的对象是样版灰度。

一般可通过肉眼观察来判断拉丝工艺层的颜色是否合适，在一些实施例中还可以采用灰度仪进行检测。

在一些实施例中，可以不依靠专门的仪器而采用其他的灰度对比方式，将留样的工件与样版并排排放，然后拍照，使用Photoshop提取颜色通道值，可以进行精确比对。

对于拉丝后形成的拉丝层7，一般通过人工比对来确定拉丝效果是否达到要求，制备拉丝层7后的工件通常也都留样3~4块。

拉丝后做清洁处理，然后喷涂罩光漆，形成保护层8，罩光漆为透明漆，对拉丝的最终视觉效果仍然会产生一定的影响，除了拉丝的条纹板效果外，还会产生一定的光泽度。

同样地，喷涂罩光漆并最终固化后也许留样3~4块。

进一步地，关于拉丝，拉丝的深浅会决定拉丝板的视觉效果，一般更换百洁布后需要重新校准。

拉丝一般是干拉丝，尤其是当前的拉丝主要采用丙烯酸拉丝，需要配合纯水。在本发明的实施例中，采用普通的水进行拉丝，可以以水为磨削液，在一些实施例中，拉丝可以在水槽中进行。

水拉丝的均匀性更佳，若在水槽中进行拉丝，由于水的存在，在拉丝过程中，百洁布的运动会激起水流，能够将拉掉的漆屑及时清走，不会产生附加的界面磨料，拉丝出的表观效果相对均匀。

拉丝后，要及时用水将拉丝层7上的污物清洗干净，然后采用吸水材料吸干水分，一般采用棉布或者其他亲水性材料吸干水分，避免普通水干后留下水垢。

待拉丝层7干燥后进行罩光漆的喷涂。

罩光漆喷涂后需进行烘烤固化，固化温度为220℃，时间为10-15分钟。

关于罩光漆层，也就是保护层8的厚度，如果太薄，亮度不佳，保护层8一般控制在50µm，在一些实施例中还可以采用低于20µm的保护层8，关键在于客户对光泽度的实际需求。

可以理解的是，对于拉丝仿铜板，通常采用条纹拉丝，一般为竖条纹或者横条纹（装饰板使用状态下），在实际需求中还有对乱条纹的需求，拉丝工艺主要针对客户提供的样版去适配拉丝工艺的具体参数。

因此，在本发明的实施例中以示例的形式描述本发明的效果，但本发明的保护范围并不限于本发明所述及的实施例，基于相同的构思，采用基本相同的手段，并达到基本相同的效果，同样在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种仿铜拉丝板，其特征在于，包括金属基板和依次堆叠在金属基板上的铬化层、界面层、底漆层、仿铜面漆层、拉丝层和保护层；

其中，界面层为冷喷涂在铬化层上的铜层，界面层的厚度为1.6~3.0μm，且冷喷涂用料为平均粒径为1.5μm的铜粉；

底漆层包括两个亚层，喷涂在界面层上的亚层为第一亚层，该第一亚层固化后喷涂第二亚层；

底漆层为氟碳底漆层；

拉丝层为氟碳黑色漆层；

保护层为氟碳罩光漆层；

其中，面漆层的厚度为20~30μm，

拉丝层的厚度为7.5~10μm；

保护层的厚度为25~35μm。

2.根据权利要求1所述的仿铜拉丝板，其特征在于，第一亚层的厚度为2~3μm；

第二亚层的厚度为7~14μm。

3.一种仿铜拉丝板的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1）提供金属质的基板，对该基板除锈、去油、脱脂后清洗干净；

2）使用铬酸盐溶液对清洗后的基板铬化，在基板表面形成铬化层；

3）采用冷喷涂工艺将平均粒径为1.5μm的铜粉喷涂在铬化层上，形成厚度为1.6~3.0μm的界面层；喷涂的工艺参数为：喷涂速度为580~620m/s，工作气体的送粉压力为1.5~2.5MPa，工作气体温度为500~560℃；

4）在界面层上制备底漆层，固化；

5）在底漆层上制备仿铜面漆层，固化；

6）在仿铜面漆层上制备拉丝工艺层，固化；

7）对拉丝工艺层进行拉丝，去除部分拉丝层，暴露出部分面漆层，形成拉丝层；

8）对拉丝层进行清洗，干燥；

9）在拉丝层上制备罩光漆；

底漆层由两个亚层构成，相应地：

首先在铬化层上喷涂第一亚层，然后在220℃烘炉中烘烤5~7min，以固化第一亚层；

进而在第一亚层上喷涂第二亚层，在通风条件下表干；

第二亚层表干后吹灰，然后在第二亚层上喷涂仿铜面漆层；

喷涂完仿铜面漆层，先在通风条件下表干，然后送入烘炉，在220℃条件下烘烤10~15min。

4.根据权利要求3所述的制作工艺，其特征在于，工作气体为氦气或氩气。

5.根据权利要求3或4所述的制作工艺，其特征在于，面漆所掺加稀释剂的量与环境温度正相关。

6.根据权利要求3所述的制作工艺，其特征在于，在进行拉丝时，以水为磨削液；

拉丝所使用的工具为百洁布。