CN207159395U - 金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构 - Google Patents

Abstract

一种金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构，其中能够于一已完成打蜡抛光形成镜面的金属基材表面生成有一阳极氧化膜，而该阳极氧化膜内部具有多个已封闭的孔洞，该孔洞内有一底色染料，该底色染料愈接近阳极氧化膜孔洞的底部颜色就越深沉，而形成一单向镜的镜面，而一染料墨水会与接近顶端处的底色染料进行交染，而形成类似陶瓷上釉的油光效果，且该染料墨水除滴入阳极氧化膜孔洞内外，并会渗入阳极氧化膜的顶面处，在顶面处形成一染料色彩，如此即可达到多色配置的目的。

Description

金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构

技术领域

本实用新型涉及一种金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构，特别是一种能够使金属表面形成一单向镜的镜面，并能呈现一种具有类似陶瓷上釉的油光效果。

背景技术

一般为了赋予金属外观多彩多样化且保留金属外观质感，并可防锈或防止磨耗等。金属机壳的表面处理技术逐渐备受重视。在金属机壳的表面处理技术中，以电镀、化学镀或是其他涂装方式在金属机壳上形成功能性金属层，或在金属机壳表面制作出各种不同层次的花纹图案或文字来增加产品的价值感。

一般电镀之前的，必须先将金属基材表面经过喷砂研磨或珠击研磨方式，来使金属基材表面形成雾面状，但除了形成雾面之外，也能够对该金属基材表面进行抛光处理，而经过抛光处理，则能够使该金属基材表面形成镜面状，但由于电镀处理与抛光处理的厂商不同，故抛光处理后的金属基材会于表面再贴上一层隔离膜，因此当送至能够进行电镀处理的厂商后，则必须先将该隔离膜撕除，但如此撕除动作，将无法避免会于该金属基材表面上残留残胶，故该厂商则必须额外对该金属基材进行化学抛光处理，以去除掉该金属基材表面上的残胶，之后才能够于该金属基材表面进行阳极氧化电镀处理，在做法上实在耗时费工，不符合经济效益。

而阳极氧化电镀处理，于实际情况下，必须于一电解槽（电解溶液通常为稀释硫酸）中，将金属基材（如铝或铝合金）工件置于阳极，施加一定电压与电流，电流通过金属基材之间（阳极）和电极（阴极）。这将导致氧离子聚集在金属基材表面并发生反应并形成一种多孔氧化层（阳极氧化膜），由于阳极处理是氧化成皮膜（Conversion Coating）技术的一种，根据ASTM的定义化成皮膜指的是利用化学或电化学处理，使金属表面生成一种含有该金属成份的皮膜层，而阳极处理皮膜（阳极氧化膜）的显示皮膜层实际上是呈管胞（cellular tube）组织，其底部似一般试管底部呈圆弧狀，而管胞组织中则具有多个孔洞。

另外，由于铝的阳极氧化膜有大量孔洞，铝表面处理其表面吸附性很强，手触摸有黏手的感觉，因此于着色后，为提高氧化膜的防污染和抗腐蚀性能，封孔是必不可少的步骤。铝合金铝材阳极氧化膜的封孔主要有热封孔和冷封孔两种。

并且，现有的金属基材的着色的程序，若是着色的过程中要浸染另一种颜色，而不须更改颜色的位置则必须使用一阻电油墨覆盖，并再将该金属基材浸入有另一颜色的染料溶液中进行浸染，然而该阻电油墨其阻挡效果并不如预期中好，因此当浸入有另一颜色的染料溶液中时，不须更改颜色的位置仍有可能被染上另一种颜色，故要浸染另一种颜色时，其良率将会降低至60~75%，而之后若还要再浸染另一种颜色，其良率更会降低至30%以下，故这种传统的方式，并不适用于多次浸染不同颜色的需求。

因此，若能够设计出一能够于金属表面进行多种颜色交染，且交染过程中除了不会影响其良率之外，更能够通过交染形成油亮感，如此本实用新型应为一最佳解决方案。

实用新型内容

一种金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理方法，其方法为：提供一金属基材，先对该金属基材进行打蜡抛光以形成镜面，之后再去除该金属基材表面所残留的腊；接着，对该金属基材进行阳极氧化电镀处理，以于该金属基材表面生成有一阳极氧化膜，其中该阳极氧化膜的高度约为小于或等于30µm，该阳极氧化膜表面具有多个孔洞，另外，当进行阳极氧化电镀处理时，使用的一电解液及条件选自硫酸、铬酸、草酸或是磷酸来进行，其个别条件如下：使用 10~24%硫酸，电压值于 12~25伏特，电流密度于2.4~4A/m²，操作温度于 10~21度，处理时间为5~15分钟；使用 6~12%铬酸，电压值控制于 25~40伏特，电流密度于1.5~3.5A/m²，操作温度于 35度，处理时间为10-15分钟；使用 4~8%草酸，电压值为 30~60伏特，电流密度于2.1~4A/m²，操作温度为 18~20度，处理时间为5~15分钟；以及使用 8~15%磷酸，电压为 10~14伏特，操作温度为 18~25度，处理时间为10~20分钟；将该已生成阳极氧化膜的金属基材放入一染色槽内浸泡，该染色槽内具有至少一种的底色染料，该底色染料为水溶性染料，将金属基材取出，该底色染料会容置于阳极氧化膜的孔洞中，并朝向孔洞底部沉淀，使孔洞顶端至底部的底色染料颜色分布为由浅至深，愈接近底部颜色最为深沉，以形成为一单向镜原理的镜面及类似陶瓷上釉的油光感受；通过一喷墨设备的喷墨头，于该阳极氧化膜的顶面及孔洞内注入单一颜色或是两种颜色以上混合的染料墨水，其中该染料墨水为金属染料型油墨，故该染料墨水渗入该阳极氧化膜顶面内，会在顶面形成一染料墨水色彩，而注入孔洞中的染料墨水会与颜色较浅的底色染料进行交染，形成一预期的交染色彩；最后，再进行封孔处理，以将该阳极氧化膜表面的孔洞顶面封住，避免底色染料及染料墨水流出孔洞外。

于一较佳实施例中，其中该金属基材为铝或不锈钢或铁料或镁合金或其结合。

于一较佳实施例中，其中该封孔处理在一封口槽中进行，该封口槽内部具有一醋酸液的封孔剂，并通过加温到90~100℃及8~15分钟的处理时间进行封孔。

于一较佳实施例中，其中该底色染料在氧化膜孔洞高度6-15µm处的颜色最深沉，而16-30µm高度处的底色染料颜色则逐渐由深返浅，以形成一单向镜的镜面，使外观看起来有如陶瓷上釉的油光效果。

于一较佳实施例中，该染料墨水在阳极氧化膜16-30µm的高度处与底色染料进行交染。

于一较佳实施例中，其中该染料墨水的比重比该底色染料要重，使染料墨水与底色染料可进行交染。

于一较佳实施例中，其中该染料墨水为色醇溶性/脂溶性溶剂型染料墨水、绿色醇溶性/脂溶性溶剂型染料墨水、红色醇溶性/脂溶性溶剂型染料墨水及黄色醇溶性/脂溶性溶剂型染料墨水。

于一较佳实施例中，其中该金属基材于染色槽内浸泡温度为40~50℃，浸泡时间至少为2~4分钟。

一种金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构，包括：一金属基材，具有两个镜面的表面；以及一阳极氧化膜，分别生成于该金属基材的两个镜面的表面上，该金属基材的其中一个镜面的表面上生成的阳极氧化膜的内部具有多个已封闭的孔洞，该孔洞内容置有一水溶性的底色染料，该底色染料在接近孔洞底部处的颜色最为深沉，形成一深沉颜色，而呈现一单向镜的镜面，而接近孔洞的顶端处呈现出一染料墨水与该底色染料交染后的色彩；该阳极氧化膜的顶面处渗入有该染料墨水，使顶面呈现染料墨水的色彩。

附图说明

图1为本实用新型的金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构的流程示意图。

图2A为本实用新型的金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构的实施示意图。

图2B为本实用新型的金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构的实施示意图。

图2C为本实用新型的金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构的实施示意图。

图2D为本实用新型的金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构的实施示意图。

图2E为本实用新型的金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构的实施示意图。

图2F为本实用新型的金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构的实施示意图。

图3为本实用新型的金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构的实体照片示意图。

附图标记说明

1-阳极氧化膜

11-孔洞

2-染料溶液

3-金属基材

4-金属基材

5-阳极氧化膜

51-孔洞

52-顶面

53-封孔阳极氧化膜

6-染色槽

61-底色染料

7-喷墨设备

71-喷墨头

711-染料墨水。

具体实施方式

有关于本实用新型其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

请参阅图1，为金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理的流程示意图，由图中可知，其步骤为：

提供一金属基材，先对该金属基材进行打蜡抛光以形成镜面，之后再去除该金属基材表面所残留的腊201。

接着，对该金属基材进行阳极氧化电镀处理，以于该金属基材表面生成有一阳极氧化膜，其中该阳极氧化膜的高度约为小于或等于30µm，且该阳极氧化膜表面具有多个蜂巢状孔洞202。

之后，将已生成阳极氧化膜的金属基材放入一染色槽中浸泡，该染色槽中具有至少一种的底色染料，其中浸泡温度为40~50℃，而浸泡时间至少为2~4分钟，该底色染料为水溶性染料，愈接近孔洞底部的底色染料颜色即最为深沉，其中最佳状态是在氧化膜孔洞高度6-15µm处颜色最深沉，而16-30µm高度处的底色染料颜色则逐渐由深返浅，以形成一单向镜的镜面，使外观看起来有如陶瓷上釉的油光效果203。

再通过一喷墨设备的喷墨头，于该阳极氧化膜的顶面及孔洞内注入单一颜色或是两种颜色以上混合的染料墨水，其中该染料墨水为金属染料型油墨，故该染料墨水会渗入该阳极氧化膜顶面内，并在顶面处形成染料墨水的色彩，以形成第一种颜色，而注入孔洞内的染料墨水会与接近孔洞顶端处颜色较浅的底色染料进行在交染，而交染成预期的鲜艳色彩，以形成第二种颜色，由于底色染料形成单向镜的镜面，使交染后的颜色同样呈现类似陶瓷上釉的油光效果，并具有鲜艳的色彩204。

最后，再进行封孔处理，以将该阳极氧化膜表面的孔洞顶面封住，避免底色染料及染料墨水流出孔洞外205。

本实施例中提到的金属基材为铝金属，但也能够使用其他金属材料替代，例如:不锈钢、铁料、镁合金等；该金属基材进行阳极氧化电镀处理前，则必须进行清洗的程序，而于清洗之后，对该金属基材进行打蜡抛光以形成镜面，之后将该金属基材表面所残留的腊去除即可。

而当要进行阳极氧化电镀处理时，必须于一电解槽（电解溶液通常为稀释硫酸）中，将金属基材（如铝或铝合金）工件置于阳极，施加一定电压与电流，电流通过金属基材之间（阳极）和电极（阴极），这将导致氧离子聚集在金属基材4表面并发生反应并形成一种具有多个蜂巢状的孔洞51的阳极氧化膜5，如图2A所示，该阳极氧化膜的高度约为小于或等于30µm。

其中，当进行阳极氧化电镀处理时，必须控制电解液及条件中的电压值及电流密度，以使该孔洞51变得较细，因此由该金属基材4表面来看，较细的孔洞51将能够使该金属基材4表面看起来较为精细，而本实施例值使用的一电解液及条件选自以下群组中的其中之一：

（1）使用 10~24%硫酸，电压值于 12~25伏特，电流密度于2.4~4A/m²，操作温度于10~21度，处理时间为5~15分钟。

（2）使用 6~12%铬酸，电压值控制于 25~40伏特，电流密度于1.5~3.5A/m²，操作温度于 35度，处理时间为10-15分钟。

（3）使用 4~8%草酸，电压值为 30~60伏特，电流密度于2.1~4A/m²，操作温度为 18~20度，处理时间为5~15分钟。

（4）使用 8~15%磷酸，电压为 10~14伏特，操作温度为 18~25度，处理时间为10~20分钟。

之后，当要上底色时，如图2B所示，则必须将生成阳极氧化膜的金属基材4放入一染色槽6内浸泡，该染色槽6内具有至少一种的底色染料61，其中浸泡温度为40~50℃，而浸泡时间至少为2~4分钟，其中该底色染料61为水溶性染料，将金属基材4自染料槽中取出时，该底色染料会容置于阳极氧化膜5的孔洞51中，如图2C所示，使底色染料会由孔洞51的顶端朝向底部沉淀，使接近底部颜色最为深沉，导致底色染料61由孔洞51顶端至底端的颜色分布为由浅至深，而形成为一单向镜的镜面，使阳极氧化膜5表面呈现出有如陶瓷上釉的油光效果。

如图2D所示，再通过一喷墨设备7的喷墨头71（该喷墨头71能够为电渗式、电压式、吹气式或气泡式），于该阳极氧化膜5的顶面52上及孔洞51内注入单一颜色或是两种颜色以上的染料墨水711，其中该染料墨水711为金属染料型油墨，故该染料墨水711会渗入该阳极氧化膜5顶端52内，在顶端处形成染料墨水711的色彩，形成第一种颜色，而注入孔洞内的染料墨水711则会与孔洞51接近顶面内的底色染料61进行交染混色，形成第二种颜色，而交染后的样态如图2E所示，而形成一除具有陶瓷上釉的油光效果外，并兼具预期鲜艳的色彩或图形。

其中该染料墨水711为蓝色醇溶性/脂溶性溶剂型染料墨水、绿色醇溶性/脂溶性溶剂型染料墨水、红色醇溶性/脂溶性溶剂型染料墨水及黄色醇溶性/脂溶性溶剂型染料墨水及黑色醇溶性/脂溶性溶剂型染料墨水，且该染料墨水711的比重比该底色染料要重，所以染料墨水可与底色染料进行交染混色，而取得预期的色彩效果，其类似陶瓷上釉的油亮效果能够参考图3所示的实体照片示意图；

最后，能够再送到一封口槽（图中未示）进行封孔处理，其中该封口槽内部具有封孔剂（醋酸液），并通过加温到90~100℃及8~15分钟的处理时间以进行封孔处理，用以于该阳极氧化膜5表面的孔洞51顶面形成一封孔阳极氧化膜53，以将该孔洞51顶面封闭起来，而封孔后的样态如图2F所示。

本实用新型所提供的金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构，与其他现有技术相互比较时，其优点如下：

（1）本实用新型由于是抛光后直接进行电镀，故不须再贴上一层隔离膜，且也不需进行化学抛光处理来除掉该金属基材表面上的残胶，因此能够节省不必要的人工与成本支出。

（2）本实用新型能够通过底色染料形成一单向镜的镜面及呈现出类似陶瓷上釉的油光亮感，再通过底色染料与染料墨水进行交染后，形成鲜艳的油光色彩。

（3）本实用新型的染料墨水可渗入阳极氧化膜的顶面，使染料墨水本身色彩可通过阳极氧化膜底面呈现，而交染后的另一种颜色，会通过孔洞呈现，以呈现多种色彩态样。

本实用新型已通过上述的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此一技术领域具有通常知识者，在了解本实用新型前述的技术特征及实施例，并在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围应以权利要求书所界定为准。

Claims (4)

1.一种金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构，其特征在于，包括：

一金属基材，具有两个镜面的表面；以及

一阳极氧化膜，分别生成于该金属基材的两个镜面的表面上，该金属基材的其中一个镜面的表面上生成的阳极氧化膜的内部具有多个已封闭的孔洞，该孔洞内容置有一水溶性的底色染料，该底色染料在接近孔洞底部处的颜色最为深沉，形成一深沉颜色，而呈现一单向镜的镜面，而接近孔洞的顶端处呈现出一染料墨水与该底色染料交染后的色彩；该阳极氧化膜的顶面处渗入有该染料墨水，使顶面呈现染料墨水的色彩。

2.如权利要求1所述的金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构，其特征在于，该阳极氧化膜的高度为小于或等于30µm，该底色染料在氧化膜孔洞高度6-15µm处的颜色最深沉，而16-30µm高度处的底色染料颜色则逐渐由深返浅，以形成一单向镜的镜面。

3.如权利要求2所述的金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构，其特征在于，该染料墨水在阳极氧化膜16-30µm的高度处与底色染料进行交染。

4.如权利要求3所述的金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理结构，其特征在于，该染料墨水的比重比该底色染料要重，使染料墨水与底色染料能够进行交染。