[发明专利]真空镀膜仿古铜生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面处理工艺，具体涉及一种真空镀膜仿古铜生产工艺。

背景技术

目前，仿古铜、青古铜制品的生产大多采用湿法电镀和化学着色的方法，这些方法会产生对环境和人体严重有害的重金属离子污染，并且耗水、耗电，还消耗大量贵金属资源，生产成本高，工艺也较为复杂，在其应用中逐渐受到了限制；另外湿法电镀和电化学着色方法生产的仿古铜、青古铜膜层表面光洁度较差、膜层与基体结合牢度较低，已经不能满足高端用户群体对更精美、更可靠的仿古铜、青古铜装饰性膜层的要求。

真空镀膜是一种高效环保的生产方式，它是在密闭的真空条件下，通过电弧离子镀、磁控溅射等镀膜方法，将金属、化合物或其他镀膜材料沉积到基材表面，形成一层或多层薄膜的加工技术。

发明内容

本发明旨在解决目前湿法电镀和电化学着色生产仿古铜、青古铜制品存在的重金属离子污染和高耗能耗材问题，而提供一种通过真空镀膜的方法实现仿古铜、青古铜装饰性表面处理，且表面光洁度更高、膜层结合力更强的仿古铜真空镀膜工艺。

本发明解决所述问题采用的技术方案是：

一种真空镀膜仿古铜生产工艺，包括基材表面清洁预处理，还包括以下步骤：

a. 真空镀铜：对基材表面清洁处理过的工件进行磁控溅射或多弧离子镀方法涂镀紫铜/黄铜；

b. 表面发黑：对步骤a处理过的工件进行化学药剂发黑，得到黑色表面薄层；

c. 膜层表面再处理：对步骤b处理过的工件表面的铜膜层进行手工或机械拉丝处理，露出部分底层紫铜或黄铜膜层，形成仿古条纹；

d. 有机涂料面涂：对步骤c处理过的工件表面涂覆有机涂料或进行抗指纹处理，然后在100-150℃下烘烤20-30分钟，最终得到真空镀膜复合膜层仿古铜制品。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其有益效果是：

本发明采用磁控溅射或多弧离子镀方法涂镀紫铜/黄铜，属于阴极放电的离子镀技术，其中磁控溅射属于高电压小电流的辉光放电原理，成膜更细腻；多弧离子镀属于低电压大电流的弧光放电原理，成膜速率快。这两种方法都是清洁高效的真空镀膜方法，不仅解决了重金属离子污染和高耗能耗材的问题，而且大大提高了膜层表面光洁度和膜层的结合力，实现了高品质无污染的仿古铜装饰膜层制品的生产，仿古铜、青古铜制品表面质感和视觉效果佳。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

所述基材表面清洁预处理步骤是：使用有机溶剂配合碳酸钙纳米粉去除基材表面的油污及污垢；依次用清水和去离子水清洗；在200-230℃下恒温烘烤90分钟；待工件冷却后擦去工件表面的碳酸钙纳米粉。

所述真空镀铜方法是：将工件挂入真空设备的工件架上，抽真空至真空度高于2×10^-2 Pa后，工件架以3 r/min-6 r/min的速率转动，调节节流阀，开启氩气及安装有紫铜靶或黄铜靶的弧源，使用偏压高档对工件表面进行离子轰击清洗，轰击完成后偏压调整至低档，开始镀制紫铜或黄铜膜层，镀膜时间10-15分钟。

所述表面发黑处理方法是：使用市售铜发黑剂，与水按比例混合后把工件浸入其中，以发黑液浓度不同，选择浸泡时间1-3分钟，得到黑色表层后取出工件用水洗净烘干。

所述有机涂料是丙烯酸面漆。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容。因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。

实施例1：一种真空镀膜仿古铜生产工艺，以不锈钢制品为例说明如下：

(1)对不锈钢制品表面进行预处理：使用无水乙醇配合碳酸钙纳米粉对不锈钢制品表面进行清洁，然后在200-230℃下恒温烘烤90分钟，之后取出工件待冷却后擦去工件表面的碳酸钙纳米粉。

(2)真空镀铜：将步骤(1)预处理完成的工件挂入真空设备的工件架上，抽真空至真空度高于2×10^-2 Pa后，工件架以3 r/min-6 r/min的速率转动，调节节流阀至需要位置，开启氩气及安装有钛靶的弧源，使用偏压高档对工件表面进行离子轰击清洗，轰击完成后偏压调整至低档，开始镀制紫铜膜层，镀膜时间一般为10-15分钟。

(3) 表面发黑处理：使用市面上常见铜发黑剂，与水按比例混合后把步骤(2)镀膜完成的工件浸入其中，根据发黑液浓度不同大约等待1-3分钟得到黑色表层后取出工件用水洗净烘干。