[发明专利]用于表面涂覆的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于表面涂覆的加工方法，特别是涉及一种以包括纳米颗粒的处理剂涂覆于模具表面的加工方法。

背景技术

在众多的塑料成型技术中，由于注塑成型的工艺具有产品结构完整性高以及设计自由度大等优点，因此，一直广为业界所使用。然而，当工艺中注塑的压力过大时，常会造成产品过度饱和，并且会使注入模具中的塑料充压入模具表面的微小孔隙中，因而在脱模的过程中，容易发生粘模的现象，导致成品卡固于模穴中，造成难以脱模的情形。为解决这样的问题，已知可于进行注塑前，预先将脱模剂涂覆于注塑模具的表面，使最终完成的塑料成品容易自模具脱离。

此外，为使注塑模具及其配件能减少磨损，以延长模具及其配件的使用寿命，已知可于模具及其配件的表面涂覆可提供润滑作用的顶针油，而这也是目前业界在注塑模具的保养及注塑的过程中所不可省略的一个重要步骤。

尽管前述的脱模剂和顶针油可解决成品难以脱模以及模具欠缺润滑的问题，然而，所涂覆的脱模剂和顶针油容易于注塑模具及其配件的表面形成油渍和污染，因而需要额外使用其它的溶剂和水溶性清洁剂进行清洗，也因此，于注塑的工艺过程中无形中将产生更多的废气和废水，在现今环保意识高涨的氛围下，已无法符合产业界的需求。

而纳米科技已被公认为二十一世纪最重要的产业之一，其中，所谓的纳米(nanometer)实际上为一个长度的单位，1纳米等于十亿分之一公尺(10^-9公尺)，而所谓的纳米级结构，其大小通常约介于1到100纳米间，具有此纳米结构的材料由于具有高表面积/体积比、高密度堆积和高结构组合弹性等特性，近年来从民生消费性产业到尖端的高科技领域，都已被广泛地应用。有鉴于此，如何将纳米科技同样应用于注塑模具的表面处理，也成为目前产业界所有待发展的技术领域。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种表面涂覆的加工方法，其步骤包括：将基材进行一前处理步骤；将所述基材置于一特定温度下进行预热，使基材表面的毛细孔因受热而扩大；于所述基材的表面施加一处理剂，使所述处理剂通过基材表面的毛细孔渗透至基材的内层，进而使所述基材自内层到外层形成一涂覆层；以及将所述涂覆层进行固化处理。通过前述的表面涂覆加工，可增加所述基材的耐磨性和尺寸稳定性，并且减少所述基材与其它耐磨基材间的摩擦力，因而降低静电的发生，并且减少基材碎屑的产生。

适用于本发明的待处理基材可为金属或非金属材质，并无特别的限制。在本发明的一个具体实施例中，本发明所述的待处理基材优选为包括至少一种选自由金属、钢材、碳纤维、塑料和陶瓷所组成群组的材料，但并不以此为限，其中，所述的金属材料包括一种选自由铁、铝、锌、钴、锑、铅、镍和钛所组成群组的材料，或两种或两种以上由所述金属材料所组成的合金，而所述的钢材则另包括合金钢和不锈钢。

在本发明的一个具体实施例中，本发明所述的处理剂包括由至少一种金属氧化物、金属硫化物、二氧化硅及其载体所组成的纳米颗粒，其中，所述纳米金属氧化物包括至少一种或多种选自由氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化铬、氧化银和氧化锆所组成的群组，而所述纳米金属硫化物优选为二硫化钼，且所述载体优选为铁氟龙。

在本发明的一个具体实施例中，所述处理剂由于具有二氧化硅和铁氟龙，因此，可使通过本发明表面涂覆加工后所得到的基材具有耐高温的特性，且其优选的耐高温温度为约300℃。

在本发明的一个具体实施方式中，可利用特殊的处理剂和加工设备，于所述基材的表面及内层进行精准的涂覆加工，所述处理剂通过毛细作用渗透到所述基材的内层后，利用所述处理剂的化学键与基材本身形成键结，因而产生所谓的架桥作用，使所述基材的内层及外层形成坚韧的涂覆层，再利用精准的控制系统设备对所述涂覆层进行有效的固化处理，以确保表面涂覆的耐久性和抗磨性。

本发明所进行的表面涂覆加工，利用的为中低温的制程，藉此使所述基材不会因高温产生变形和内应力的改变，也不会因而产生尺寸的变化。通过本发明表面涂覆加工后的基材，可降低其与其它基材间的摩擦系数，因而降低静电的发生，并且避免基材产生粘附的现象；此外，低摩擦系数在所述基材与其它基材发生摩擦时，也可降低表面温度，因而增加所述基材的使用寿命，进而增加生产的效能。

经过本发明表面涂覆加工方法所制得的基材，可减少于使用的过程中所发生的磨损，同时可有效延长所述基材的使用寿命。此外，所述基材由于经过表面涂覆的加工，也产生耐酸碱的功效，使所述基材的表面不会受到腐蚀气体和液体的破坏，因而增加所述基材的耐用度，并且提高生产的效率。