[发明专利]一种铸铁真空镀铬方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸铁真空镀铬方法，属于材料表面技术领域。

背景技术

铸铁材料应用广泛，在铸造合金中占主导地位，历来在国民经济中起着重要作用。铸铁材料需经各种表面处理，如表面镀锌、表面镀铬等以防金属锈蚀，所得铸铁制品具有广泛的用途，可用于建筑、交通、家庭装饰用品等领域。在现有的技术中铸铁件获得技术镀铬层方法只有一种：就是湿法电镀工艺，该工艺由于有重金属离子污染等方面的原因，而且电镀过程中会产生六价铬，毒性很大，并且耗水、耗电、耗材多，还消耗大量的铜、镍等贵金属资源，生产成本高，工艺也较为复杂，在其应用中逐渐受到了限制。

真空镀膜是一种清洁生产方法，它是在密闭的真空条件下，通过蒸发镀膜、溅射镀膜、离子镀膜等方法，将金属、化合物或其他镀膜材料沉积到基材表面，形成一层或多层的薄膜的加工技术。铸铁件表面真空镀膜的应用领域非常广泛，已在机械、建筑、交通、家电以及人们日常生活中发挥着越来越大的作用。作为装饰或防护装饰镀层，铸铁件真空镀膜之前后，通常要用有机涂料进行底涂和面涂，形成“有机涂层/真空镀层/有机涂层”的复合镀层，这样可以借助有机涂料的价廉、易施平、流平及稳定的化学性能等特点来显著提高铸铁制品的装饰或防护装饰效能。

申请人在中国专利CN101696489A中提供了一种塑料镀铬方法，及专利CN101343740A中公开的铝合金轮毂镀膜工艺，这些方法具有生产成本低、无毒，方便简单的优点，解决了现有技术湿法镀铬污染大、工艺复杂、成本高等问题。但专利CN101696489A只适合ABS塑料或PC塑料或PC+ABS塑料，而专利CN101343740A只适合铝合金基材，而铸铁件不同于塑料及铝合金材料，它材质疏松，表面毛孔多，在表面处理过程中，由于表面毛孔残留酸碱液对表面的镀层腐蚀而泛点，十分难看，镀后往往出现“吐酸”现象，电镀成品率低也是电镀的一个大问题。因此，镀前对基材进行表面预处理、底涂、面涂有机涂料的选择及真空镀铬的工艺控制都是获得综合性能优良的铸铁制品需特别注意的。

发明内容

本发明目的是提供一种工序简单，成本低、膜层镀敷性好、致密性高的铸铁真空镀铬方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：铸铁真空镀铬方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

（1）基材表面预处理：先去除基材表面油污及污垢，再使用清水清洗后用去离子水清洗最后烘干；

（2） 表面喷涂：在预处理后的基材上，涂覆有机涂料，在150~200℃下烘烤20~30min后得到一级半成品；

（3）真空镀铬：经步骤（2）得到的一级半成品进行磁控溅射离子镀铬，获得二级半成品；

（4）有机涂料面涂：经步骤（3）得到的二级半成品，涂覆有机涂料，然后在100~150℃下烘烤20~30min得到成品。

正如背景技术中所述，铸铁基材材质疏松，表面毛孔多，对基材表面预处理过程中，需不仅清除表面油污还要保证清除后的基材表面无任何其他物质残留，导致成品率低等问题。

因此，本发明所述步骤（1）具体步骤如下：

（A）去油污：去除基材表面油污及污垢，使用金属清洁剂和/或脱脂剂进行多次超声波清洗，每次清洗时间为2~3min；

（B）清水清洗：在清水喷淋辅助空气搅拌下清洗2~3min，再使用超声波清洗2~3min；（C）去离子水清洗：在50~55℃去离子水中使用超声波上下移动清洗2~3min，再用

50~55℃去离子浸泡1~2min后取出；

（D）烘干：用热风吹干表面水分后，放入真空干燥炉中烘烤至少30min，使镀件完全干燥。

上述（A）去油污中的金属清洁剂和/或脱脂剂既可采用市售也可自己配制，金属清洗剂是由表面活性剂与添加的清洗助剂（如碱性盐）、防锈剂、消泡剂、香料等组成。其主要成分表面活性剂有数种类型，国产的主要是非离子型表面活性剂，有醚、酯、酰胺、聚醚等4类，具有较强的去污能力。

上述清水清洗之后，可用碱溶液在40~50℃下喷淋清洗3~4min以进一步净化基材表面。本处所用碱溶液一般为添加了表面活性剂如十二烷基硫酸钠的稀碱金属碱溶液。