[发明专利]一种在金属表面进行高装饰功能复合镀膜的全干方法

说明书

技术领域

本发明涉及在金属表面获得金属复合层的方法，特别是涉及一种采用全干法在金属表面双层复合镀膜的方法，达到传统CP（镀铬）、PB（仿金）等表面处理效果。

背景技术

在金属表面进行传统水（湿法）电镀可获得高防腐、高耐磨、镜面高光且装饰性极强的产品，此种金属金属化（镀Cu/Ni/Cr金属膜）应用广泛，且盛行已久。但水电镀工艺存在公认的以下缺点：（1）耗水耗能大，且产出大量废水。（2）使用有害化学镀液与添加剂。（3）排放有毒废气。（4）耗用金属量大。（5）使用对人体有害的六价铬。显然，这一传统工艺对环境污染及危害颇大，亟需改进。多年来，众多科研者致力于传统水电镀工艺改进，并取得一定的初步成果：干法镀膜工艺已经被开发，其应用已可取代部分金属电镀产品，采用干法镀膜取代传统的湿法电镀，采用铬层取代传统的Cu－Ni－Cr三金属涂层。干法镀膜不含有毒物质，没有三废问题，无需三废处理，工艺过程简单，对环境无污染。工人劳动条件好，对工人身体健康影响小。不需要使用铜、镍、铬等贵重金属，只使用少量铬铝，成本大大降低。工艺简单，工序少，生产成本低。整体生产成本约为电镀的1/2，具有较高的经济效益。并在UV面涂涂料中加入纳米陶瓷粒子，改进了分散和混合工艺，显著提高了表面耐磨性。

中国专利CN1468976公开一种适用金属及非金属的表面处理方法，主要是有鉴于现有的表面处理方法对环境污染严重，且处理后其防腐蚀效果及表面光泽度差，乃研发一种具导电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，再以真空电镀形成金属电镀层，之后将固定架连同物品直接进行喷涂，使电镀层表面形成抗腐蚀性高、耐磨、具光泽性的压克力层，藉此可有效改善普通表面处理方法存在的问题。然而该干法镀膜技术仍存在以下问题与缺点：

1）所用清洗及除油步骤仍大都使用化学药剂，并排出废水；

2）表面有色有机涂层直接暴露于外，耐磨及耐水性较差；

3）需要喷涂底漆与电着面漆，良品率不高，且VOC排放量高，不环保。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种不使用水液且产品镀膜功能和品质好的、环境友好的在金属表面进行高装饰功能复合镀膜的全干方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该在金属表面进行高装饰功能复合镀膜的全干方法，其特征在于包括下述步骤：

1、一种在金属表面进行高装饰功能复合镀膜的全干方法，其特征在于包括下述步骤：

1）将待处理金属坯件进行等离子抛光并清洗干净，得到光亮平整的工件表面；

2）将经等离子抛光后的工件放入真空碳氢清洗机进行处理；具体步骤如下：

首先在真空碳氢清洗机内进行第一次超声波真空碳氢除蜡，完毕后进行第二次超声波真空碳氢除蜡；然后进行第一次超声波真空碳氢除油，完毕后进行第二次超声波真空碳氢除油；最后进行碳氢真空蒸汽干燥；

工件在真空碳氢清洗机中的处理时间为4-5min；

3）在清洗好的工件表面上喷涂上漆层；

所述漆层为8～10重量份三官能芳香族聚氨酯丙烯酸酯、20～30重量份二官能环氧丙烯酸和1.5～2.5重量份六官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的混合物，喷涂厚度为20-80μm；喷涂后进行烘干，烘干温度为40～80℃，烘干的时间为5-20min，然后再进行UV照射固化交联，照射时UV固化能量为900～1100mj/cm²，时间为10～45s；

4)将喷涂后的工件转挂入PVD炉内进行等离子气体活化，活化条件为：离子源电流0.25～0.35A，偏压480～520V，炉内真空压力0.15～0.25Pa，工作气流为Ar和O₂的混合气流，Ar和O₂的混合比率为50SCCM:50SCCM，活化时间为1～10min；

5)在PVD炉内，在活化好的工件的漆面上进行电弧镀膜，镀上厚度为0.1-1μm的陶瓷复合膜；

所述陶瓷复合膜有三层，先在漆面上电镀一层Cr内层，然后在Cr层上镀一层CrN中间层，最后在中间层上再电镀一层Cr外层；电弧镀膜条件：铬靶电流70～90A，偏压60～80V，通入28～32SCCM Ar，真空压力0.15～0.25Pa，镀膜时间为1～30min。