專利名稱：一種仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬及非金屬表面鍍膜，特別涉及一種仿電鍍六價鉻外觀的高耐蝕鍍膜方法。
背景技術：
金屬及非金屬表面進行裝飾及功能性鍍膜，在各行業得到廣泛的應用。其中水電鍍鉻是一項重要的表面處理技術，其鍍層有美麗的金屬光澤、良好的物理性能和穩定的化學性能，因而受到人們的喜歡，但水電鍍會產生大量污水，工藝復雜。為了解決水電鍍鉻的問題，人們做了大量的研究，其中以真空鍍膜的方法來取待水電鍍工藝較為代表性，它是利用油漆獲得高光澤表面，再利真空條件下通過蒸發鍍膜、濺射擊鍍膜、離子鍍膜等方法，將金屬、化合物及其他鍍膜材料沉積到基材表面，再噴涂面漆進行保護，形成一種多層的鍍膜技術。這一技術已在機械、電子、光學、家電、汽車等行業得當廣泛應用。真空鍍層材料有各種金屬、合金和化合物，可以根據產品用途和施工條件進行選擇。其中鋁因價廉、反射率高、蒸鍍容易、具有銀白的金屬光澤而獲得廣泛的應用。其中中國專利02125257. 2利用有機涂層/蒸發鍍鋁/有機涂層的方法獲得金屬及非金屬的表面處理方法。中國專利CN101338409B利用光固化底涂/蒸發鍍鋁/光固化面涂，獲得一種汽車輪轂蓋鍍膜方法。但是鋁質軟、易磨損，對堿、CO2及水等不耐腐蝕，雖然有面漆保護，但是由于采用噴涂的方式，會存在一些死角及內部無法噴涂到面漆，從而成為腐蝕點，不斷擴散，導致整個產品失效。而對于衛浴產品，與水常期接觸，對耐水浸、耐化學腐蝕、耐鹽霧等性能要求更高； 其外觀以6價鉻色為主，相對鋁色，鉻色呈現白中透藍，目前暫無人報告在鋁色上調色漆獲得6價鉻的顏色，也不易達到水電鍍的優異防腐性能。
發明內容
本發明的目的在于針對現有的干法鍍膜存在的缺點，提供一種產品的功能與品質較好，整個工藝流程不需使用任何水液，比現有干法鍍膜更為環保、性能更優越的仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法。本發明包括以下步驟1)干法清潔去除工件表面的油污及粉塵；所述干法清潔的具體方法如下先用干布擦拭工件表面，去除油脂及灰塵，然后利用高溫火焰處理金屬表面的油脂，達到除油除脂的目的，再通過靜電除塵，去除吸附在工件表面的灰塵及燃燒產生的顆粒；所述活化的具體方法如下通過高溫火焰處理的外延接觸金屬表面，使其瞬間達到1000°C的高溫，使金屬外表面具有大量極性鍵，易于漆膜形成良好結合力。所述高溫火焰處理，可采用瓦斯作為燃燒氣體，處理時間0 5min。2)紫外光固化底涂在干法清潔后的工件表面噴涂一層涂料，加熱流平后再紫外光固化；在步驟幻中，所述噴涂可采用噴槍噴涂；所述噴涂一層涂料的厚度可為10 30 μ m ；所述涂料可采用紫外光固化涂料；所述加熱的溫度可為50 70°C，加熱的時間可為 3 8min。3)蒸發鍍金屬鋁膜將經過步驟2~)處理的工件，放置在蒸鍍膜機內，將工作室抽真空至真空底位于O 4) X 10_2Pa，使工件架轉動，進行預熱、預熔及蒸發，將鋁絲蒸鍍在工件表面；在步驟3)中，所述工件架轉動的轉速可為2 5r/min。4)蒸鍍聚合物膜向蒸鍍膜機內通入單體有機硅氧烷，并加以高壓直流電場輝光放電產生等離子，使有硅氧烷氧化，附著到經過步驟幻處理的工件表面，在工件表面形成一層保護層；在步驟4)中，所述高壓直流電場輝光放電產生等離子的條件可為直流電場的強度為2500 3500V，電流強度為2 3A。5)紫外光固化面涂在經過步驟4)處理的工件表面噴涂一層涂料，再烘烤后紫外光固化，即得具有仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜的工件。在步驟幻中，所述噴涂可采用噴槍將涂料噴涂在工件表面；所述涂料可采用紫外光固化涂料；所述一層涂料的厚度可為10 30 μ m，所述涂料中加有色漿，所述色漿可為深藍色漿和黑色漿，所述深藍色漿的加入量可為涂料總質量的 4%，所述黑色漿的加入量可為涂料總質量的 5% ；所述烘烤的溫度可為50 70°C，烘烤的時間可為3 8min。本發明利用二氧化硅膜隔絕鋁膜與外界接觸，形成全封閉結構，再通過面漆調色， 獲得一種仿電鍍六價鉻外觀的高耐蝕鍍膜，取代了傳統的水電鍍工藝。該鍍膜方法，具有高耐腐蝕及高耐侯性能，更接近傳統水電鍍六價鉻的外觀及高性能。
圖1為本發明實施例的結構組成示意圖。
具體實施例方式以下實施例將對本發明作進一步的說明。實施例1 一種ABS花灑光亮鉻(六價鉻色)，結構圖參見圖1。步驟一將ABS注塑所得的坯件1用干布擦拭后，通過自動火焰處理機及靜電除塵機，上掛的產品進行火焰處理及靜電除塵，處理時間6s。步驟二 接著噴上一層25 μ m厚的紫外漆層2。漆層2以頂燈烘烤(60°C X5min)， 再經紫外燈固化(1100J/m2)。步驟三將光固化后之塑膠件轉掛入PVD爐內實施等離子氣體活化(條件為直流偏壓3000V，爐內真空壓力lPa，工作氣體為50SCCM 50SCCM之等比率Ar與仏混合氣流， 活化時間為lmin)；接著漆面上蒸發鍍上40納米厚的鋁層3(鍍鋁層條件為蒸發預熱電壓 3. 5V持續30s,預熔4. 5V持續IOs,蒸發6V持續5s，真空壓力0. 2Pa)。步驟四接著通入六甲基二硅氧烷，流量設為50SCCM，直流偏壓3000V，輝光5min，在工件表面鍍上透明聚合物有機硅膜4。步驟五接著噴上一層15 μ m厚的紫外色漆層5，添加深藍色漿(0. 2% )及黑色漿 (0.4%)。漆層以紅外燈烘烤之(60°C X5min)，再經紫外燈固化之(1200J/m2)，即可得成
由此工藝所得之制品表面高光如鏡，并且通過下列之功能試驗(A) CASS 防腐蝕通過 16h ；(B)冷熱沖擊循環通過8個循環；(C)落砂沖擊通過12公升落砂；(D)結合力(百割)結果為5B ；(E) RCA耐磨測試通過2500回。實施例2 —種PC材質相框光亮鉻(六價鉻色)，結構圖參見圖1。步驟一將PC注塑所得的坯件1用干布擦拭后，通過自動火焰處理機及靜電除塵機，將上掛的產品進行火焰處理及靜電除塵，處理時間6s。步驟二 接著噴上一層22 μ m厚的紫外漆層2。漆層2以頂燈烘烤(60°C X5min), 再經紫外燈固化(1100J/m2)。步驟三將光固化后之塑膠件轉掛入PVD爐內實施等離子氣體活化(條件為直流偏壓3000V，爐內真空壓力lPa，工作氣體為50SCCM 50SCCM之等比率Ar與仏混合氣流， 活化時間為lmin)；接著漆面上蒸發鍍上40納米厚的鋁層3(鍍鋁層條件為蒸發預熱電壓 3. 5V持續30s,預熔4. 5V持續IOs,蒸發6V持續5s，真空壓力0. 2Pa)。步驟四接著通入六甲基二硅氧烷，流量設為50SCCM，直流偏壓3000V，輝光5min， 在工件表面鍍上透明聚合物有機硅膜4。步驟五接著噴上一層15 μ m厚的紫外色漆層5，添加深藍色漿(0. 2% )及黑色漿 (0.4%)。漆層以紅外燈烘烤之(60°C X5min)，再經紫外燈固化之(1200J/m2)，即可得成
由此工藝所得之制品表面高光如鏡，并且通過下列之功能試驗(A) CASS 防腐蝕通過 Mh ；(B)冷熱沖擊循環通過8個循環；(C)落砂沖擊通過18公升落砂；(D)結合力(百割)結果為5B ；(E) RCA耐磨測試通過2500回。實施例3 —種鐵件風口高光六價鉻示例，結構圖參見圖1步驟一將鐵件沖壓的風口件1先用干布擦拭后進行火焰處理再進行靜電除塵， 其中火焰處理時間anin。步驟二 接著噴上一層30μπι厚的紫外漆層2。漆層以紅外燈加熱流平 (600C X5min)，再經紫外燈固化(1100J/m2)。步驟三將噴完底涂的坯件轉掛入PVD爐內實施等離子氣體活化(條件為直流偏壓3000V，爐內真空壓力lPa，工作氣體為50SCCM 50SCCM之等比率Ar與O2混合氣流，活化時間為lmin)；接著漆面上蒸發鍍上40納米厚的鋁層3 (鍍鋁層條件為蒸發預熱電壓3. 5V 持續30s，預熔4. 5V持續10s，蒸發6V持續k，真空壓力0. 2Pa)。
步驟四接著通入四甲基二硅氧烷，流量設為50SCCM，直流偏壓3000V，輝光5min， 在工件表面鍍上透明聚合物有機硅膜4。步驟五接著噴上一層15 μ m厚的紫外色漆層5，添加深藍色漿(0. 2% )及黑色漿 (0. 4% )。漆層以IR燈烘烤(600C X5min)，再經紫外燈固化(1200J/m2)。由此工藝所得制品，表面高光如鏡，且可通過下列功能測試(A) CASS 防腐蝕 24h ；(B)冷熱沖擊循環 8個循環；(C)落砂沖擊18L落砂；(D)結合力(百割)5A ；(E)水浸 38 °C 24h ；(F)鉛筆硬度(三菱) 3H；(G) RCA 耐磨測試2500 回。實施例4 一種鋁合金把手高光六價鉻示例，結構圖參見圖1。步驟一將鋁合金把手1先用干布擦拭后進行火焰處理再進行靜電除塵，其中火焰處理時間aiiin。步驟二 接著噴上一層30μπι厚的紫外漆層2。漆層以紅外燈加熱流平 (600C X5min)，再經紫外燈固化(1100J/m2)。步驟三將噴完底涂的坯件轉掛入PVD爐內實施等離子氣體活化(條件為直流偏壓3000V，爐內真空壓力lPa，工作氣體為50SCCM 50SCCM之等比率Ar與O2混合氣流，活化時間為lmin)；接著漆面上蒸發鍍上40納米厚的鋁層3 (鍍鋁層條件為蒸發預熱電壓3. 5V 持續30s，預熔4. 5V持續10s，蒸發6V持續k，真空壓力0. 2Pa)。步驟四接著通入四甲基二硅氧烷，流量設為50SCCM，直流偏壓3000V，輝光5min， 在工件表面鍍上透明聚合物有機硅膜4。步驟五接著噴上一層15 μ m厚的紫外色漆層5，添加深藍色漿(0. 2% )及黑色漿 (0. 4% )。漆層以IR燈烘烤(600C X5min)，再經紫外燈固化(1200J/m2)。由此工藝所得制品，表面高光如鏡，且可通過下列功能測試(A) CASS 防腐蝕24h ；(B)冷熱沖擊循環8個循環；(C)落砂沖擊18L落砂；(D)結合力(百割)5A ；(E)水浸 38 °C:24h ；(F)鉛筆硬度(三菱) 3H；(G) RCA 耐磨測試2500 回。以上功能測試包括1、抗腐蝕功能測試CASS 試驗(ASTM B368-09)；2、抗磨耗功能測試落砂試驗(ASTMD968-05)。3、結合力測試
1)百割測試(ASTM D3359-02)；2)冷熱循環試驗(ASME Al 12. 18. 1-2005/CSA B125. 1-05)。4、耐水測試水浸測試(ASTMD870-02)。5、耐劃傷性測試1)鉛筆硬度測試(ASTM D3363-05)；2)耐劃傷性測試(ASTM D5178-9)。
權利要求
1.一種仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法，其特征在于包括以下步驟1)干法清潔去除工件表面的油污及粉塵；2)紫外光固化底涂在干法清潔后的工件表面噴涂一層涂料，加熱流平后再紫外光固化；3)蒸發鍍金屬鋁膜將經過步驟幻處理的工件，放置在蒸鍍膜機內，將工作室抽真空至真空底位于O 4) X 10-2 ，使工件架轉動，進行預熱、預熔及蒸發，將鋁絲蒸鍍在工件表面；4)蒸鍍聚合物膜向蒸鍍膜機內通入單體有機硅氧烷，并加以高壓直流電場輝光放電產生等離子，使有硅氧烷氧化，附著到經過步驟幻處理的工件表面，在工件表面形成一層保護層；5)紫外光固化面涂在經過步驟4)處理的工件表面噴涂一層涂料，再烘烤后紫外光固化，即得具有仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜的工件。
2.如權利要求1所述的一種仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法，其特征在于在步驟1) 中，所述干法清潔的具體方法如下先用干布擦拭工件表面，去除油脂及灰塵，然后利用高溫火焰處理金屬表面的油脂，達到除油除脂的目的，再通過靜電除塵，去除吸附在工件表面的灰塵及燃燒產生的顆粒。
3.如權利要求1所述的一種仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法，其特征在于在步驟 1)中，所述活化的具體方法如下通過高溫火焰處理的外延接觸金屬表面，使其瞬間達到 1000°C的高溫。
4.如權利要求2或3所述的一種仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法，其特征在于在步驟1)中，所述高溫火焰處理，采用瓦斯作為燃燒氣體，處理時間0 5min。
5.如權利要求1所述的一種仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法，其特征在于在步驟2) 中，所述噴涂采用噴槍噴涂；所述噴涂一層涂料的厚度為10 30 μ m ；所述涂料是采用紫外光固化涂料。
6.如權利要求1所述的一種仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法，其特征在于在步驟2) 中，所述加熱的溫度為50 70°C，加熱的時間為3 Smin。
7.如權利要求1所述的一種仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法，其特征在于在步驟3) 中，所述工件架轉動的轉速為2 5r/min。
8.如權利要求1所述的一種仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法，其特征在于在步驟4) 中，所述高壓直流電場輝光放電產生等離子的條件為直流電場的強度為2500 3500V，電流強度為2 3A。
9.如權利要求1所述的一種仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法，其特征在于在步驟5) 中，所述噴涂是采用噴槍將涂料噴涂在工件表面；所述涂料采用紫外光固化涂料；所述一層涂料的厚度為10 30 μ m。
10.如權利要求1所述的一種仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法，其特征在于在步驟 5)中，所述涂料中加有色漿，所述色漿為深藍色漿和黑色漿，所述深藍色漿的加入量為涂料總質量的 4%，所述黑色漿的加入量為涂料總質量的 5% ；所述烘烤的溫度為 50 70°C，烘烤的時間為3 8min。
全文摘要
一種仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法，涉及一種金屬及非金屬表面鍍膜。提供一種產品的功能與品質較好，整個工藝流程不需使用任何水液，比現有干法鍍膜更為環保、性能更優越的仿電鍍六價鉻外觀的耐蝕鍍膜方法。干法清潔；紫外光固化底涂；蒸發鍍金屬鋁膜；蒸鍍聚合物膜；紫外光固化面涂。利用二氧化硅膜隔絕鋁膜與外界接觸，形成全封閉結構，再通過面漆調色，獲得一種仿電鍍六價鉻外觀的高耐蝕鍍膜，取代了傳統的水電鍍工藝。具有高耐腐蝕及高耐侯性能，更接近傳統水電鍍六價鉻的外觀及高性能。
文檔編號B32B9/04GK102328471SQ201110143829
公開日2012年1月25日 申請日期2011年5月31日 優先權日2011年5月31日
發明者吳子豹, 張宇霆, 李明仁 申請人:廈門建霖工業有限公司