CN1986869A - 塑胶件表面真空镀膜工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种塑胶件表面真空镀膜工艺，其工艺步骤为：将待镀塑胶件表面进行超声波清洗，然后在塑胶件表面施加一层厚度为5～20μm的底面涂层，再经紫外光固化，最后以锆金属为靶材在氩气流量140Sccm、镀膜功率2～9Kw、镀膜时间3～5秒、氮气流量大于等于50Sccm的条件下进行真空溅镀，得到厚度为10～70nm的反应性溅镀氮化锆薄膜。通过本发明的工艺在塑胶件表面镀覆的膜层具有半镜面光泽质感并具有良好的绝缘效果。

Description

塑胶件表面真空镀膜工艺
技术领域
本发明涉及一种塑胶件表面镀膜工艺，更具体的说，涉及一种塑胶件表面真空镀膜工艺。
背景技术
塑胶件在日常生活中的使用越来越广泛，为了美化塑胶件的表面外观，通常会在塑胶件的表面镀膜，特别是镀覆出具有半镜面光泽质感的膜。传统的镀膜方法有：(1)在透明塑胶件上以真空溅镀的方式镀覆铝、镍或铬金属膜，得到具有金属光泽、具有半镜面效果的塑胶件，但是由于该膜为金属膜而具有导电性，限制了塑胶件的安全使用。(2)采用电子枪真空蒸发镀膜方法，在塑胶件表面镀覆由SiO2/TiO2等组成的具有高低折射率的透明薄膜，籍由光学作用形成具有色彩的半透明效果，但是该方法得到的膜层不具有金属质感的半镜面效果。
因此，如何解决上述两种方法存在的缺陷，寻求一种在塑胶表面镀覆具有半镜面金属质感效果而又不导电的薄膜的方法，是业界研究、改进的方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种塑胶件表面真空镀膜工艺，使镀覆后的塑胶件表面具有半镜面金属质感并具有良好的绝缘效果。
为实现上述目的，本发明结合反应性真空溅镀及膜厚控制技术，在塑胶表面镀覆一层具有半镜面金属质感效果的绝缘膜层，该工艺包含如下步骤：
1.将待镀塑胶件(1)进行表面超声波清洗；
2.在塑胶件表面施加一层厚度为5～20μm的底面涂层(2)，再经紫外光固化；
3.以锆金属为靶材进行真空溅镀，在溅镀过程中通入高浓度氮气，并与锆发生反应而在塑胶件表面生成氮化锆薄膜，控制该薄膜的厚度在10～70nm，从而得到具有穿透和反射效果的半镜面绝缘膜层(3)。
其中待镀的塑胶件是高透光的PC(polycarbonate，聚碳酸酯)或PMMA(poly methyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)。
其中在待镀塑胶件表面施加底面涂层的方式是喷涂或浸镀，采用喷涂的方式是利用X、Y轴二向平面自动涂装系统在塑胶件表面喷涂一层底漆(2)，该底漆是真空溅镀专用UV底漆，其主要成分是光固化树脂、溶剂、光引发剂、添加剂等，喷涂过程中膜的厚度控制是通过调节喷枪的流量来完成；采用浸镀的方式是将待镀件放入盛有浸镀液的浸镀槽中，经浸镀后，在塑胶件的表面形成一层底涂膜层(2)，膜的厚度控制则是通过改变浸镀液的浓度和调整工件的提起速度来完成。
真空溅镀的工艺为，以锆金属为靶材，保持氩气流量140Sccm，分别采用固定镀膜功率调节氮气流量或固定氮气流量调节镀膜功率的方式，镀膜时间3到5秒，得到厚度在10～70nm的反应性溅镀氮化锆镀层(3)，如附图1所示。各工艺条件下溅镀的试验数据分别如表1、表2所示：
表1 Ar流量140Sccm，镀膜功率9Kw不同N2流量下溅镀5秒所得镀层的电阻
  N2流量(Sccm)   20   50  60    65    70    80    100    150   200
电阻(Ω) 50~70  80~100  130~140 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞
表2 Ar流量140Sccm，N2流量50Sccm不同镀膜功率下溅镀3秒所得镀层的电阻
 功率(Kw)   9   7    5     3     2
 电阻(Ω)   120～140   500～2350    ∞     ∞     ∞
从以上数据可以看出，通过对镀膜功率、镀膜时间以及N2流量的控制，即可得到绝缘的镀膜层(3)。在固定镀膜功率为9Kw的情况下，镀膜时间5秒，只要N2流量≥65Sccm，即可得到电阻值为无穷大的镀膜层(3)；同样在固定氮气流量为50Sccm的情况下，镀膜时间3秒，镀膜功率在2～5Kw时，也可得到电阻值为无穷大的镀膜层(3)。
实施发明的塑胶件表面真空镀膜工艺，其有益效果在于，通过本发明提供的工艺对塑胶件进行镀膜，得到的膜层具有半镜面光泽质感并有良好的绝缘效果。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明塑胶件表面真空镀膜工艺镀覆的膜层示意图。
具体实施方式
实施例1
将PC塑胶件1通过超声波清洗对表面进行清洁整理之后，喷涂一层真空溅镀专用UV底漆2，控制漆层厚度5～20μm，然后在紫外光照下固化；以锆金属为靶材进行真空溅镀，溅镀工艺条件为：镀膜功率9Kw，Ar流量140Sccm，N2流量65Sccm，镀膜时间5秒。得到膜厚10～30nm的氮化锆镀层3，镀层具金属色泽并具有半镜面质感，经测定其电阻值为无穷大。
实施例2
将PC塑胶件1通过超声波清洗对表面进行清洁整理之后，喷涂一层真空溅镀专用UV底漆2，控制漆层厚度5～20μm，然后在紫外光照下固化；以锆金属为靶材进行真空溅镀，溅镀工艺条件为：镀膜功率9Kw，Ar流量140Sccm，N2流量150Sccm，镀膜时间5秒。得到膜厚10～30nm的氮化锆镀层3，镀层具金属色泽并具有半镜面质感，经测定其电阻值为无穷大。
实施例3
将PC塑胶件1通过超声波清洗对表面进行清洁整理之后，采用浸镀的方式在其表面镀覆一层厚度5～20μm的底涂层2，然后经紫外光照固化；以锆金属为靶材进行真空溅镀，溅镀工艺条件为：镀膜功率9Kw，Ar流量140Sccm，N2流量70Sccm，镀膜时间5秒。得到膜厚40～70nm的氮化锆镀层3，镀层具金属色泽并具有半镜面质感，经测定其电阻值为无穷大。
实施例4
将PC塑胶件1通过超声波清洗对表面进行清洁整理之后，采用浸镀的方式在其表面镀覆一层厚度5～20μm的底涂层2，然后经紫外光照固化；以锆金属为靶材进行真空溅镀，溅镀工艺条件为：镀膜功率9Kw，Ar流量140Sccm，N2流量200Sccm，镀膜时间5秒。得到膜厚40～70nm的氮化锆镀层3，镀层具金属色泽并具有半镜面质感，经测定其电阻值为无穷大。
实施例5
将PC塑胶件1通过超声波清洗对表面进行清洁整理之后，喷涂一层真空溅镀专用UV底漆2，控制漆层厚度5～20μm，然后在紫外光照下固化；以锆金属为靶材进行真空溅镀，溅镀工艺条件为：N2流量50Sccm，Ar流量140Sccm，镀膜功率5Kw，镀膜时间3秒。得到膜厚35～50nm的氮化锆镀层3，镀层具金属色泽并具有半镜面质感，经测定其电阻值为无穷大。
实施例6
将PC塑胶件1通过超声波清洗对表面进行清洁整理之后，喷涂一层真空溅镀专用UV底漆2，控制漆层厚度5～20μm，然后在紫外光照下固化；以锆金属为靶材进行真空溅镀，溅镀工艺条件为：N2流量50Sccm，Ar流量140Sccm，镀膜功率3Kw，镀膜时间3秒。得到膜厚35～50nm的氮化锆镀层3，镀层具金属色泽并具有半镜面质感，经测定其电阻值为无穷大。
实施例7
将PC塑胶件1通过超声波清洗对表面进行清洁整理之后，采用浸镀的方式在其表面镀覆一层厚度5～20μm的底涂层2，然后经紫外光照固化；以锆金属为靶材进行真空溅镀，溅镀工艺条件为：N2流量50Sccm，Ar流量140Sccm，镀膜功率2Kw，镀膜时间3秒。得到膜厚15～30nm的氮化锆镀层3，镀层具金属色泽并具有半镜面质感，经测定其电阻值为无穷大。

Claims (5)

1.一种塑胶件表面真空镀膜工艺，通过该工艺可以在塑胶件表面镀覆一层具有半镜面光泽质感效果的绝缘膜，其特征在于，包含以下工艺步骤：
1)取塑胶件对其表面进行超声波清洗；
2)在该塑胶件表面施加一层厚度为5～20μm的底面涂层，并经紫外光固化；
3)以锆金属为靶材对塑胶件进行真空溅镀，得到厚度为10～70nm的反应性溅镀氮化锆薄膜；其中的溅镀工艺条件为：氩气流量140Sccm，镀膜功率2～9Kw，镀膜时间3～5秒，氮气流量大于等于50Sccm。
2.根据权利要求1所述的塑胶件表面真空镀膜工艺，其特征在于，其中所述的塑胶件是高透光的PC或PMMA。
3.根据权利要求1或2所述的塑胶件表面真空镀膜工艺，其特征在于，其中所述的在塑胶件表面施加底面涂层的方式是喷涂或浸镀。
4.根据权利要求1、2或3所述的塑胶件表面真空镀膜工艺，其特征在于，其中所述的真空溅镀工艺条件为：氩气流量140Sccm，镀膜功率9Kw，镀膜时间5秒，氮气流量大于等于65Sccm。
5.根据权利要求1、2或3所述的塑胶件表面真空镀膜工艺，其特征在于，其中所述的真空溅镀工艺条件为：氩气流量140Sccm，氮气流量50Sccm，镀膜时间3秒，镀膜功率2～5Kw。
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