CN114807860A - 一种背面透光无针孔pvd镀层结构及其工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车装饰涂层技术领域，提供了一种背面透光无针孔PVD镀层结构及其工艺方法，包括素材层、膜层、PVD金属层以及背面保护层，膜层位于素材层的下表面，所述的膜层为透明镀层或介质膜层，PVD金属层位于膜层的下表面，背面保护层位于PVD金属层的下面，素材层正表面上具有正面保护层，正面保护层为透明涂层。本发明的优点在于利用素材层、膜层、PVD金属层相互结合膜层结构，并利用镀膜前的超声波清洗，实现无底漆时透光无针孔的效果，避免采用油漆产生粒点的缺陷。

Description

一种背面透光无针孔PVD镀层结构及其工艺方法
技术领域
本发明属于汽车装饰涂层技术领域，涉及一种背面透光无针孔PVD镀层结构及其工艺方法。
背景技术
随着汽车智能化与电动化的兴起，越来越多的汽车内外饰件在起到外观装饰的同时，还兼具发光功能，如汽车发光标牌、发光格栅、发光保险杠等，对于现有工艺，一般在透明素材的背面采用底漆+PVD+保护漆的工艺方式实现透光功能，该方式虽然可以实现透光无针孔的效果，但存在油漆粒点，影响产品外观的缺陷，大大降低了产品的合格率，虽然通过PVD镀SOx、TiOx等介质底+PVD+保护漆或无底漆PVD(即PVD+保护漆)的方式可以避免油漆粒点的缺陷，但还是存在透光针孔问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是针对现有技术的现状，而提供一种背面透光无针孔PVD镀层结构及其工艺方法，实现无底漆时透光无针孔的效果。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种背面透光无针孔PVD镀层结构，其特征在于，包括素材层、膜层、PVD金属层以及背面保护层，所述的膜层位于素材层的下表面，所述的膜层为透明镀层或介质膜层，PVD金属层位于膜层的下表面，背面保护层位于PVD金属层的下面，素材层正表面上具有正面保护层，所述的正面保护层为透明涂层。
在上述的一种背面透光无针孔PVD镀层结构中，正面保护层膜层厚度在3μm-50μm之间。
在上述的一种背面透光无针孔PVD镀层结构中，正面保护层膜层厚度在50μm-500μm之间。
在上述的一种背面透光无针孔PVD镀层结构中，所述的膜层为透明镀层，透明镀层为SiOx或TiOx的介质膜层或者派瑞林有机膜层。
在上述的一种背面透光无针孔PVD镀层结构中，所述的PVD金属层的厚度为10nm-1μm之间，所述的PVD金属层为铝、铟或铬银色镀层，或为Cu+氧化后、TiO、TiN的有色镀层。
在上述的一种背面透光无针孔PVD镀层结构中，所述的背面保护层为无色透明/半透明或带有颜色的半透膜层，背面保护层膜层厚度在0.5μm-60μm之间。
作为另一种方式，在上述的一种背面透光无针孔PVD镀层结构中，所述的背面保护层膜层厚度在膜层厚度在10nm-1μm。
一种背面透光无针孔PVD镀层的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、素材层制作与退火：素材层为透明材料，素材层的材料采用是PC、PMMA、ABS、PP等其中的一种或多种材料的合金，并通过注塑、板材成型或CNC加工成型后进行退火；
步骤二、正面保护层制作：正面保护层为透明涂层，当通过喷涂、淋涂或印刷形成在素材层的上表面，正面保护层膜层厚度控制在3μm-50μm之间，当通过贴膜或IML工艺实现时，正面保护层膜层厚度在50μm-500μm之间；
步骤三、超声波清洗：对制作好正面保护层的素材层进行清洗剂超声波清洗、喷淋清洗、纯水超声波清洗、慢拉超声清洗以及烘干；
步骤四、膜层镀膜：所述的膜层通过蒸发镀膜、溅射镀膜、电子束镀膜或化学气相沉积形成在素材层的下表面；
步骤五、PVD金属层镀膜：PVD金属层通过蒸发镀膜、溅射镀膜或电子束镀膜形成在膜层的下表面；
步骤六、背面保护层制作：背面保护层为无色透明/半透明或带有颜色的半透膜层，背面保护层可以通过喷涂、淋涂、印刷或化学气相沉积形成在PVD金属层的下表面。
在上述的一种背面透光无针孔PVD镀层的工艺方法中，对素材层进行温度80℃-135℃，时间15min-3h的高温退火。
在上述的一种背面透光无针孔PVD镀层的工艺方法中，对素材层进行超声波清洗时，首先使用PH值为12-14的清洗剂进行超声波清洗，清洗温度20℃-50℃，清洗频率30Hz-60Hz，清洗时间2min-6min，清洗剂清洗至少进行1个槽的清洗，最多不超过3个槽的清洗，总清洗时间不低于4min，不超过18min；然后进行喷淋清洗，清洗温度35℃-60℃，清洗时间10s-1min，喷淋清洗至少进行1个槽的清洗，最多不超过3个槽的清洗，总清洗时间不低于10s，不超过2min；然后进行纯水超声波清洗，纯水电导率不超过10μs/cm，清洗温度40℃-70℃，清洗频率30Hz-60Hz，清洗时间2min-6min；纯水清洗至少进行3个槽的清洗，最多不超过6个槽的清洗，总清洗时间不少于6min，不超过36min；之后进行慢拉清洗，清洗温度55℃-80℃，清洗频率30Hz-60Hz，清洗时间2min-8min，慢拉清洗使用纯水，纯水电导率不超过10μs/cm，慢拉清洗使用1-2个槽的清洗，慢拉总时间不少于2min，不超过15min；最后进行烘干处理，烘干温度70℃-100℃，时间20min-2h，烘干使用1-3个槽进行烘干，烘干总时间不少于30min，不超过3h。
与现有技术相比，本发明的优点在于利用素材层、膜层、PVD金属层相互结合膜层结构，并利用镀膜前的超声波清洗，实现无底漆时透光无针孔的效果，避免采用油漆产生粒点的缺陷。
附图说明
图1是本背面透光无针孔PVD镀层结构示意图；
图2是本背面透光无针孔PVD镀层的工艺方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图中；素材层100；膜层200；PVD金属层300；背面保护层400；正面保护层500。
如图1所示，本背面透光无针孔PVD镀层结构，包括素材层100、膜层200、PVD金属层300以及背面保护层400，膜层200位于素材层100的下表面，膜层200为透明镀层或介质膜层，PVD金属层300位于膜层200的下表面，背面保护层400位于PVD金属层300的下面，素材层100正表面上具有正面保护层500，正面保护层500为透明涂层，这里当正面保护层500通过喷涂、淋涂、印刷工艺实现时，正面保护层500膜层厚度在3μm-50μm之间，当正面保护层500通过贴膜、IML等工艺实现时，正面保护层500膜层厚度在50μm-500μm之间，正面保护层500可根据素材层100的材料、应用场景及客户要求选择保留或取消，这里膜层200在0.2μm-5μm之间，膜层200为透明镀层，透明镀层为SiOx或TiOx的介质膜层或者派瑞林有机膜层，其中当为SiOx或TiOx的介质膜层时，膜层200厚度在10nm-2μm之间，当为派瑞林有机膜层时，膜层200厚度在0.2μm-5μm之间，PVD金属层300位于膜层200的下表面，PVD金属层300的厚度为10nm-1μm之间，所述的PVD金属层300为铝、铟或铬银色镀层，或为Cu+氧化后、TiO、TiN的有色镀层，背面保护层400位于PVD金属层300的下面，背面保护层400为无色透明/半透明或带有颜色的半透膜层，通过喷涂、淋涂、印刷、化学气相沉积方式实现时，背面保护层400膜层厚度在0.5μm-60μm之间，通过蒸发镀膜、溅射镀膜、电子束镀膜等镀膜时，背面保护层400膜层厚度在10nm-1μm。
如图2所示，本专利还提供了背面透光无针孔PVD镀层的工艺方法，具体过程如下：
1、素材层100制作：素材层100为透明材料，素材层100的材料可以是PC、PMMA、ABS、PP等其中的一种或多种材料的合金，素材层100可以通过注塑、板材成型、CNC等工艺加工成型；
2、素材层100退火：对素材层100进行温度80℃-135℃，时间15min-3h的高温退火，根据材料的种类不同，选择不同的退火温度和时间，如PC材料的退火温度可以选择温度120℃，时间30min；
3、正面保护层500制作：正面保护层500位于最外侧，素材层100的上表面，正面保护层500为透明涂层，可以通过喷涂、淋涂、印刷、贴膜、IML等工艺方式实现，当通过喷涂、淋涂、印刷工艺实现时，膜层厚度在3μm-50μm之间，当通过贴膜、IML等工艺实现时，膜层厚度在50μm-500μm之间，正面保护层500可根据素材层100的材料、应用场景及客户要求选择保留或取消；
4、超声波清洗:对素材层100进行超声波清洗，首先使用PH值为12-14的清洗剂进行超声波清洗，清洗温度20℃-50℃，清洗频率30Hz-60Hz，清洗时间2min-6min，清洗剂清洗至少进行1个槽的清洗，最多不超过3个槽的清洗，总清洗时间不低于4min，不超过18min；然后进行喷淋清洗，清洗温度35℃-60℃，清洗时间10s-1min，喷淋清洗至少进行1个槽的清洗，最多不超过3个槽的清洗，总清洗时间不低于10s，不超过2min；然后进行纯水超声波清洗，纯水电导率不超过10μs/cm，清洗温度40℃-70℃，清洗频率30Hz-60Hz，清洗时间2min-6min；纯水清洗至少进行3个槽的清洗，最多不超过6个槽的清洗，总清洗时间不少于6min，不超过36min；之后进行慢拉清洗，清洗温度55℃-80℃，清洗频率30Hz-60Hz，清洗时间2min-8min，慢拉使用纯水，纯水电导率不超过10μs/cm，慢拉清洗使用1-2个槽的清洗，慢拉总时间不少于2min，不超过15min；最后进行烘干处理，烘干温度70℃-100℃，时间20min-2h，烘干使用1-3个槽进行烘干，烘干总时间不少于30min，不超过3h；
5、膜层镀膜：膜层200位于素材层100的下表面，膜层200为透明镀层，可以通过蒸发镀膜、溅射镀膜、电子束镀膜、化学气相沉积等工艺方式实现，膜层200可以为物理气相沉积方式实现的SiOx、TiOx等介质膜层，镀层厚度在10nm-2μm之间，也可以为化学气相沉积方式实现的派瑞林有机膜层，膜层厚度在0.2μm-5μm之间，膜层根据应用场景、客户要求等选择保留或取消；
6、PVD金属层300镀膜：PVD金属层300位于膜层200的下表面，PVD金属层300可以为铝、铟、铬等银色镀层，也可以为Cu+氧化后、TiO、TiN等有色镀层，PVD金属层300可以通过蒸发镀膜、溅射镀膜、电子束镀膜三种镀膜工艺方式实现，PVD金属层300的厚度为10nm-1μm之间；
7、背面保护层400制作，背面保护层400位于PVD金属层300的下面，背面保护层400为无色透明/半透明或带有颜色的半透膜层，背面保护层400可以通过喷涂、淋涂、印刷、化学气相沉积等方式实现，背面保护层400膜层厚度在0.5μm-60μm之间，背面保护层400也可以通过蒸发镀膜、溅射镀膜、电子束镀膜等镀膜工艺方式实现，背面保护层400膜层厚度在10nm-1μm之间，背面保护层400根据应用场景、客户要求等选择保留或取消。
需要说明的是，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”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。术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种背面透光无针孔PVD镀层结构，其特征在于，包括素材层、膜层、PVD金属层以及背面保护层，所述的膜层位于素材层的下表面，所述的膜层为透明镀层或介质膜层，PVD金属层位于膜层的下表面，背面保护层位于PVD金属层的下面，素材层正表面上具有正面保护层，所述的正面保护层为透明涂层。
2.根据权利要求1所述的一种背面透光无针孔PVD镀层结构，其特征在于，正面保护层膜层厚度在3μm-50μm之间。
3.根据权利要求1所述的一种背面透光无针孔PVD镀层结构，其特征在于，正面保护层膜层厚度在50μm-500μm之间。
4.根据权利要求2或3所述的一种背面透光无针孔PVD镀层结构，其特征在于，所述的膜层为透明镀层，透明镀层为SiOx或TiOx的介质膜层或者派瑞林有机膜层。
5.根据权利要求4所述的一种背面透光无针孔PVD镀层结构，其特征在于，所述的PVD金属层的厚度为10nm-1μm之间，所述的PVD金属层为铝、铟或铬银色镀层，或为Cu+氧化后、TiO、TiN的有色镀层。
6.根据权利要求5所述的一种背面透光无针孔PVD镀层结构，其特征在于，所述的背面保护层为无色透明/半透明或带有颜色的半透膜层，背面保护层膜层厚度在0.5μm-60μm之间。
7.根据权利要求5所述的一种背面透光无针孔PVD镀层结构，其特征在于，所述的背面保护层膜层厚度在膜层厚度在10nm-1μm。
8.一种背面透光无针孔PVD镀层的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、素材层制作与退火：素材层为透明材料，素材层的材料采用是PC、PMMA、ABS、PP等其中的一种或多种材料的合金，并通过注塑、板材成型或CNC加工成型后进行退火；
步骤二、正面保护层制作：正面保护层为透明涂层，当通过喷涂、淋涂或印刷形成在素材层的上表面，正面保护层膜层厚度控制在3μm-50μm之间，当通过贴膜或IML工艺实现时，正面保护层膜层厚度在50μm-500μm之间；
步骤三、超声波清洗：对制作好正面保护层的素材层进行清洗剂超声波清洗、喷淋清洗、纯水超声波清洗、慢拉超声清洗以及烘干；
步骤四、膜层镀膜：所述的膜层通过蒸发镀膜、溅射镀膜、电子束镀膜或化学气相沉积形成在素材层的下表面；
步骤五、PVD金属层镀膜：PVD金属层通过蒸发镀膜、溅射镀膜或电子束镀膜形成在膜层的下表面；
步骤六、背面保护层制作：背面保护层为无色透明/半透明或带有颜色的半透膜层，背面保护层可以通过喷涂、淋涂、印刷或化学气相沉积形成在PVD金属层的下表面。
9.根据权利要求8所述的一种背面透光无针孔PVD镀层的工艺方法，其特征在于，对素材层进行温度80℃-135℃，时间15min-3h的高温退火。
10.根据权利要求9所述的一种背面透光无针孔PVD镀层的工艺方法，其特征在于，对素材层进行超声波清洗时，首先使用PH值为12-14的清洗剂进行超声波清洗，清洗温度20℃-50℃，清洗频率30Hz-60Hz，清洗时间2min-6min，清洗剂清洗至少进行1个槽的清洗，最多不超过3个槽的清洗，总清洗时间不低于4min，不超过18min；然后进行喷淋清洗，清洗温度35℃-60℃，清洗时间10s-1min，喷淋清洗至少进行1个槽的清洗，最多不超过3个槽的清洗，总清洗时间不低于10s，不超过2min；然后进行纯水超声波清洗，纯水电导率不超过10μs/cm，清洗温度40℃-70℃，清洗频率30Hz-60Hz，清洗时间2min-6min；纯水清洗至少进行3个槽的清洗，最多不超过6个槽的清洗，总清洗时间不少于6min，不超过36min；之后进行慢拉清洗，清洗温度55℃-80℃，清洗频率30Hz-60Hz，清洗时间2min-8min，慢拉清洗使用纯水，纯水电导率不超过10μs/cm，慢拉清洗使用1-2个槽的清洗，慢拉总时间不少于2min，不超过15min；最后进行烘干处理，烘干温度70℃-100℃，时间20min-2h，烘干使用1-3个槽进行烘干，烘干总时间不少于30min，不超过3h。
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