一种用于增亮膜成型的模具辊及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种应用于复合增亮膜成型加工的模具及其制造方法，特别涉及一种用于增亮膜成型的模具辊及其制造方法。为了解决现有用于形成棱镜结构的镀镍模具辊的硬度大、对金刚石刀具的磨损大、加工困难的问题，本发明专利技术提供一种用于增亮膜成型的模具辊及其制造方法。该模具辊包括钢辊芯，所述钢辊芯的表面预镀一层镍镀层，在镍镀层的表面设置有铜镀层，在铜镀层上雕刻棱镜结构，在棱镜结构的表面设置铬镀层。所述镍镀层的厚度为8‑10μm；所述铜镀层的厚度为350‑1000μm，铜镀层的硬度为HV200至HV280；所述铬镀层的厚度为1‑5μm，铬镀层的硬度为HV800至HV1000。本发明专利技术提供的模具辊易于加工，成本低。

Mould roll for brightening film forming and manufacturing method thereof

The invention relates to a mold applied to compound brightening film forming processing and a manufacturing method thereof, in particular to a die roller used for brightening film forming and a manufacturing method thereof. In order to solve the existing nickel mould for forming the prism structure and hardness, the diamond tool wear and processing difficulties, the invention provides a die for molding and brightening film and manufacturing method thereof. The die roller comprises a steel roller core, the surface of the steel roller core is pre plated with a nickel coating, a copper coating is arranged on the surface of the nickel coating, a prism structure is carved on the copper coating, and a chromium coating is arranged on the surface of the prism structure. The nickel plating thickness of 8 10 mu m; the thickness of the copper plating for 350 1000 m, copper coating hardness is HV200 to HV280; the chromium coating thickness of 1 5 m chromium coating hardness is HV800 to HV1000. The die roller provided by the invention is easy to process and low in cost.

【技术实现步骤摘要】
一种用于增亮膜成型的模具辊及其制造方法
本专利技术涉及一种应用于复合增亮膜成型加工的模具及其制造方法，特别涉及一种用于增亮膜成型的模具辊及其制造方法。
技术介绍
增亮膜是液晶显示器LCD的背光源模组构成材料的一部分，其作用是将均匀散射在各个方向的光线汇聚到背光的正面中心视角(相对发光面法线±35°)以内，显著提高背光源的正视亮度，减少低出射角(相对于发光面)散射光线的损失。增亮膜一般采用等腰直角三角形的长条形微棱镜(Prism)结构，通过光线在棱镜侧面的折射、全反射以及棱镜之间的多次折射，产生光线的正视累积效果和回收利用效果，实现对绝大部分光线的出射角控制。增亮膜的生产通常都是采用UV涂布光固化设备，在加工好的模具辊上通过光固化UV胶成型工艺技术，实现微细光学结构的成型，其中最关键的技术就是在成型模具辊上雕刻设计好的棱镜结构。目前国内的大部分增亮膜生产厂家的做法，是在加工好的钢辊上镀一层适合金刚石刀具加工的金属镀层，通常是铜，再使用超精密金刚石雕刻机雕刻出所需要的微细棱镜结构的表面，用于增亮膜的成型加工。但是这种方法，由于铜的表面硬度较低，又容易在空气中逐渐氧化劣化，造成成型产品的外观和性能的不良，在应用中，往往由于成型模具辊需要反复雕刻而影响实际生产效率，增加生产成本。也有些公司采用的金属镀层为镍，大大提高了模具辊的耐用性，但是镍辊的硬度较大，对金刚石刀具的磨损很大，造成成型模具辊的加工难度和成本上升，而且镀镍辊在成型加工时，容易造成UV胶水残留在表面，形成残胶异物，难以清除，影响成型产品的外观性能。因此，有必要研发一种具有高的表面硬度和耐久性的成型模具辊来解决上述问题
技术实现思路
为了解决现有用于形成棱镜结构的镀镍模具辊的硬度大、对金刚石刀具的磨损大、加工困难的问题，本专利技术提供一种用于增亮膜成型的模具辊及其制造方法。该模具辊用于加工增亮膜的棱镜结构。本专利技术提供的模具辊易于加工，成本低。进一步的，本专利技术提供的模具辊克服了现有镀镍模具辊在制备增亮膜的过程中，容易造成UV胶水残留在模具辊表面，不易清洗的缺陷。本专利技术提供的模具辊在制备增亮膜的过程中不易挂胶，便于清洗，使用时间长。本专利技术提供一种模具辊，该模具辊包括钢辊芯，所述钢辊芯的表面预镀一层镍镀层，在镍镀层的表面设置有铜镀层，在铜镀层上雕刻棱镜结构，在棱镜结构的表面设置铬镀层。进一步的，在所述的模具辊中，所述镍镀层的厚度为8μm至10μm；所述铜镀层的厚度为350μm至1000μm；所述铬镀层的厚度为1μm至5μm。进一步的，在所述的模具辊中，所述铜镀层的硬度为HV200至HV280；所述铬镀层的硬度为HV800至HV1000。所述镍镀层也称为底层。所述铜镀层也称为基础镀层。所述铬镀层也称为增强镀层。进一步的，所述铜镀层的硬度为HV230至HV280。进一步的，在所述的模具辊中，镍镀层的厚度为9-10μm，铜镀层的厚度为600-1000μm；所述铬镀层的厚度为3-5μm。前述模具辊在实施例3、6和7中描述。本专利技术还提供所述的模具辊的制备方法，所述方法包括下述步骤：(1)钢辊芯的前处理：先用金属清洗剂清洗，再用清水冲洗，最后用3％-5％的稀硫酸对辊芯表面进行活化，所述的百分含量为重量百分含量；(2)预镀镍镀层：在钢辊芯表面预镀一层8μm至10μm厚的镍镀层；镍镀层也称为底层；(3)电镀厚铜：镀好镍镀层之后，对模具辊表面进行打磨清洗，之后电镀铜镀层；(4)雕刻模具辊的铜镀层，形成具有微棱镜结构的表面；(5)电镀铬镀层：表面微棱镜结构加工好之后，对模具辊表面进行超声波洗净活化后，电镀铬镀层。可以优化工艺，改善电镀质量。进一步的，在所述的模具辊的制备方法中，电镀镍镀层的方法如下：镀镍阳极为电解镍板，镀镍液的主要成分包含250-320g/L的硫酸镍，40-55g/L的氯化镍作为阳极活化剂，35-55g/L的硼酸作为缓冲剂，将镀液的pH值稳定在4.2，1-3ml/L的双氧水作为防针孔剂，并控制镀液温度在40±1℃，采用3-4A/dm2的施镀电流，进行15-20分钟，得到镍镀层。可用NaOH调节镀液的pH值。进一步的，在所述的模具辊的制备方法中，电镀铜镀层的方法如下：镀铜阳极为电解铜球，镀铜液的主要成分包含180-270g/L的硫酸铜，55-65g/L的硫酸，80-100ml/Ah的硬度剂，镀液温度在40℃，采用20-30A/dm2的施镀电流，将铜层沉积到350-1000μm厚度。电镀厚铜之后，需要对铜镀层的表面进行适当的车磨或者研磨抛光处理。铜镀层的表面硬度要求在HV200至HV280范围内，硬度分布均匀。添加硬度剂的目的是为了获得最佳的电镀硬度、光洁度，使镀层柔韧适于加工，延长可存放时间。硬度剂可选择日本大和公司生产的硬度添加剂COMSG。进一步的，在所述的模具辊的制备方法中，电镀铬镀层的方法如下：镀铬阳极为惰性钛铂合金，镀液主要成分包括290-310g/L的铬酸酐，3.2-3.7g/L的硫酸，并且镀液经过通电处理后三价铬的含量为2-6g/L，添加剂含量为4-10g/L，添加剂由甲基二磺酸钠、氨基磺酸和碘酸钾复配而成；可以优化工艺，改善电镀质量；镀铬液温度控制在61℃，先以小电流5A/dm2电解3min，再用冲击电流85A/dm2电镀30s，最后回到正常电流65A/dm2至电镀完成，镀层厚度控制在1-5μm。这种方法得到的镀层硬度高、结合力强、不易脱落。镀铬层的表面硬度在HV800至HV1000之间。进一步的，硫酸的重量为铬酸酐的重量的1.1％-1.2％。进一步的，添加剂中的甲基二磺酸钠、氨基磺酸和碘酸钾的重量比例是3.5-4.5:1.5-2.5:1。进一步的，添加剂中的甲基二磺酸钠、氨基磺酸和碘酸钾的重量比例是4:2:1。进一步的，在所述的模具辊的制备方法中，(2)预镀镍层：镀镍阳极为电解镍板，镀镍液的主要成分包含285-295g/L的硫酸镍，40-44g/L的氯化镍作为阳极活化剂，50-55g/L的硼酸作为缓冲剂，将镀液的pH值稳定在4.2，可用NaOH进行调节，2-3ml/L的双氧水作为防针孔剂，并控制镀液温度在40±1℃，采用3.5-4A/dm2的施镀电流，进行15-20分钟，得到预镀镍层；(3)电镀厚铜：镀好底层镍之后，镀铜阳极为电解铜球，镀铜液的主要成分包含250-260g/L的硫酸铜，60-65g/L的硫酸，90-100ml/Ah的硬度剂COMSG。控制镀液温度在40℃，采用25-30A/dm2的施镀电流，将铜层沉积到600-1000μm厚度；(7)镀铬：表面微棱镜结构加工好之后，对模具辊表面进行超声波洗净活化后，即可进行下一步镀铬。镀铬阳极为惰性钛铂合金，镀液主要成分包括295-300g/L的铬酸酐，3.4-3.5g/L的硫酸，并且镀液经过通电处理后三价铬的含量严格控制在5-6g/L，复配添加剂浓度为8-10g/L，添加剂由甲基二磺酸钠、氨基磺酸和碘酸钾复配而成。前述模具辊的制备方法在实施例3、6和7中描述。进一步的，在所述的模具辊的制备方法中，镍镀层的厚度为10μm，铜镀层的厚度为1000μm；铬镀层的厚度为5μm；(2)预镀镍层：镀镍阳极为电解镍板，镀镍液的主要成分包含295g/L的硫酸镍，44g/L的氯化镍作为阳极活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模具辊，其特征在于，该模具辊包括钢辊芯，所述钢辊芯的表面预镀一层镍镀层，在镍镀层的表面设置有铜镀层，在铜镀层上雕刻棱镜结构，在棱镜结构的表面设置铬镀层。

【技术特征摘要】
2016.01.25 CN 20161004829101.一种模具辊，其特征在于，该模具辊包括钢辊芯，所述钢辊芯的表面预镀一层镍镀层，在镍镀层的表面设置有铜镀层，在铜镀层上雕刻棱镜结构，在棱镜结构的表面设置铬镀层。2.根据权利要求1所述的模具辊，其特征在于，所述镍镀层的厚度为8μm至10μm；所述铜镀层的厚度为350μm至1000μm；所述铬镀层的厚度为1μm至5μm。3.根据权利要求1所述的模具辊，其特征在于，所述镍镀层的厚度为9-10μm，铜镀层的厚度为600-1000μm；所述铬镀层的厚度为3-5μm。4.一种权利要求1所述的模具辊的制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：(1)钢辊芯的前处理：先用金属清洗剂清洗，再用清水冲洗，最后用3％-5％的稀硫酸对辊芯表面进行活化，所述的百分含量为重量百分含量；(2)预镀镍镀层：在钢辊芯表面预镀一层8μm至10μm厚的镍镀层；(3)电镀厚铜：镀好镍镀层之后，对模具辊表面进行打磨清洗，之后电镀铜镀层；(4)雕刻模具辊的铜镀层，形成具有微棱镜结构的表面；(5)电镀铬镀层：表面微棱镜结构加工好之后，对模具辊表面进行超声波洗净活化后，电镀铬镀层。5.根据权利要求4所述的模具辊的制备方法，其特征在于，电镀镍镀层的方法如下：镀镍阳极为电解镍板，镀镍液的主要成分包含250-320g/L的硫酸镍，40-55g/L的氯化镍作为阳极活化剂，35-55g/L的硼酸作为缓冲剂，将镀液的pH值稳定在4.2，1-3ml/L的双氧水作为防针孔剂，并控制镀液温度在40±1℃，采用3-4A/dm2的施镀电流，进行15-20分钟，得到镍镀层。6.根据权利要求4所述的模具辊的制备方法，其特征在于，电镀铜镀层的方法如下：镀铜阳极为电解铜球，镀铜液的主要成分包含180-270g/L的硫酸铜，55-65g/L的硫酸，80-100ml/Ah的硬度剂，镀液温度在40℃，采用20-30A/dm2的施镀电流，将铜层沉积到350-1000μm厚度；电镀厚铜之后，对铜镀层的表面进行车磨或者研磨抛光处理。7.根据权利要求4所述的模具辊的制备方法，其特征在于，电镀铬镀层的方法如下：镀铬阳极为惰性钛铂合金，镀液主要成分包括290-310g/L的铬酸酐，3.2-3.7g/L的硫酸，并且镀液经过通电处理后三价铬的含量为2-6g/L，添加剂含量为4-10g/L，添加剂由甲基二磺酸钠、氨基磺酸和碘酸钾复配而成；镀铬液温度控制在61℃，先以小电流5A/dm2电解3min，再用冲击电流85A/dm2电镀30s，最后回到正常电流65A/dm2至电镀完成，镀层厚度控制在1-5μm。8.根据权利要求4所述的模具辊的制备方法，其特征在于，所述制备方法中，(2)预镀镍层：镀镍阳极为电解镍板，镀镍液的主要成分包含285-295g/L的硫酸镍，40-44g/L的氯化镍作为阳极活化剂，50-55g/L的硼酸作为缓冲剂，将镀液的pH值稳定在4.2，用NaOH进行调节，2-3ml/L的双氧水作为防针孔剂，并控制镀液温度在40±1℃，采用3.5-4A/dm2的施镀电流，进行15-20分钟，得到预镀镍层；(3)电镀厚铜：镀好底层镍之后，镀铜阳极为电解铜球，镀铜液的主要成分包含250-260g/L的硫酸铜，60-65g/L的硫酸，90-100ml/Ah的硬度剂COMSG；控制镀液温度在40℃，采用25-30A/dm2的施镀电流，将铜层沉积到600-1000μm厚度；(7)镀铬：表面微棱镜结构加工好之后，对模具辊表面进行超声波洗净活化后，即可进行下一步镀铬；镀铬阳极为惰性钛铂合金，镀液主要成分包括295-300g/L的铬酸酐，3.4-3.5g/L的硫酸，并且镀液经过通...

【专利技术属性】
技术研发人员：金亚东，朱小玺，
申请(专利权)人：宁波长阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33