[發明專利]一種在金屬表面進行高裝飾功能復合鍍膜的全干方法

有效

• 申請號: 201310331865.1
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103397328A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 王應泉;牛虎東;屈戶超
• 申請（專利權）人: 寧波威霖住宅設施有限公司
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;C23C14/32;C23C14/02;C23G5/00;B05D7/16
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 徐雪波

技術領域

本發明涉及在金屬表面獲得金屬復合層的方法，特別是涉及一種采用全干法在金屬表面雙層復合鍍膜的方法，達到傳統CP（鍍鉻）、PB（仿金）等表面處理效果。

背景技術

在金屬表面進行傳統水（濕法）電鍍可獲得高防腐、高耐磨、鏡面高光且裝飾性極強的產品，此種金屬金屬化（鍍Cu/Ni/Cr金屬膜）應用廣泛，且盛行已久。但水電鍍工藝存在公認的以下缺點：（1）耗水耗能大，且產出大量廢水。（2）使用有害化學鍍液與添加劑。（3）排放有毒廢氣。（4）耗用金屬量大。（5）使用對人體有害的六價鉻。顯然，這一傳統工藝對環境污染及危害頗大，亟需改進。多年來，眾多科研者致力于傳統水電鍍工藝改進，并取得一定的初步成果：干法鍍膜工藝已經被開發，其應用已可取代部分金屬電鍍產品，采用干法鍍膜取代傳統的濕法電鍍，采用鉻層取代傳統的Cu－Ni－Cr三金屬涂層。干法鍍膜不含有毒物質，沒有三廢問題，無需三廢處理，工藝過程簡單，對環境無污染。工人勞動條件好，對工人身體健康影響小。不需要使用銅、鎳、鉻等貴重金屬，只使用少量鉻鋁，成本大大降低。工藝簡單，工序少，生產成本低。整體生產成本約為電鍍的1/2，具有較高的經濟效益。并在UV面涂涂料中加入納米陶瓷粒子，改進了分散和混合工藝，顯著提高了表面耐磨性。

中國專利CN1468976公開一種適用金屬及非金屬的表面處理方法，主要是有鑒于現有的表面處理方法對環境污染嚴重，且處理后其防腐蝕效果及表面光澤度差，乃研發一種具導電性可供物品定位的固定架，物品定位于固定支架上，先于物品表面上一底膜，再以真空電鍍形成金屬電鍍層，之后將固定架連同物品直接進行噴涂，使電鍍層表面形成抗腐蝕性高、耐磨、具光澤性的壓克力層，藉此可有效改善普通表面處理方法存在的問題。然而該干法鍍膜技術仍存在以下問題與缺點：

1）所用清洗及除油步驟仍大都使用化學藥劑，并排出廢水；

2）表面有色有機涂層直接暴露于外，耐磨及耐水性較差；

3）需要噴涂底漆與電著面漆，良品率不高，且VOC排放量高，不環保。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀提供一種不使用水液且產品鍍膜功能和品質好的、環境友好的在金屬表面進行高裝飾功能復合鍍膜的全干方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：該在金屬表面進行高裝飾功能復合鍍膜的全干方法，其特征在于包括下述步驟：

1、一種在金屬表面進行高裝飾功能復合鍍膜的全干方法，其特征在于包括下述步驟：

1）將待處理金屬坯件進行等離子拋光并清洗干凈，得到光亮平整的工件表面；

2）將經等離子拋光后的工件放入真空碳氫清洗機進行處理；具體步驟如下：

首先在真空碳氫清洗機內進行第一次超聲波真空碳氫除蠟，完畢后進行第二次超聲波真空碳氫除蠟；然后進行第一次超聲波真空碳氫除油，完畢后進行第二次超聲波真空碳氫除油；最后進行碳氫真空蒸汽干燥；

工件在真空碳氫清洗機中的處理時間為4-5min；

3）在清洗好的工件表面上噴涂上漆層；

所述漆層為8～10重量份三官能芳香族聚氨酯丙烯酸酯、20～30重量份二官能環氧丙烯酸和1.5～2.5重量份六官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的混合物，噴涂厚度為20-80μm；噴涂后進行烘干，烘干溫度為40～80℃，烘干的時間為5-20min，然后再進行UV照射固化交聯，照射時UV固化能量為900～1100mj/cm²，時間為10～45s；

4)將噴涂后的工件轉掛入PVD爐內進行等離子氣體活化，活化條件為：離子源電流0.25～0.35A，偏壓480～520V，爐內真空壓力0.15～0.25Pa，工作氣流為Ar和O₂的混合氣流，Ar和O₂的混合比率為50SCCM:50SCCM，活化時間為1～10min；

5)在PVD爐內，在活化好的工件的漆面上進行電弧鍍膜，鍍上厚度為0.1-1μm的陶瓷復合膜；

所述陶瓷復合膜有三層，先在漆面上電鍍一層Cr內層，然后在Cr層上鍍一層CrN中間層，最后在中間層上再電鍍一層Cr外層；電弧鍍膜條件：鉻靶電流70～90A，偏壓60～80V，通入28～32SCCM?Ar，真空壓力0.15～0.25Pa，鍍膜時間為1～30min。