一种复合真空镀膜方法技术

本发明专利技术公开了一种复合真空镀膜方法，属于表面处理技术领域，依次包括基材表面预处理、表面喷涂及固化、真空镀膜、热固化涂料喷涂及固化的步骤，其中真空镀膜包括磁控溅射镀镍，磁控溅射离子镀混合镀镍铬，阴极电弧离子镀铬。本发明专利技术省去了繁重的抛光工序，简化了工艺流程，提高了生产效率，减轻了工人的劳动强度；其次采用磁控溅射离子镀混合镀膜技术，所得制品膜层致密度高、金属感强；再次，由于金属层及金属混合镀层的制备在同一真空炉里进行，易于操作，保证了膜层良好的结合力，提高了产品的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于材料表面

技术介绍
铝合金及锌合金以其优良的特性，广泛地应用于航空、航天、建筑、机械设备、桥梁、车辆、船舶、家庭用具、电子设备等各个方面，在我国国民经济中扮演着重要的角色。随着铝合金及锌合金应用的发展，其表面处理技术也相应地处于高速增长期，使得铝合金、锌合金表面处理技术的要求也越来越高。多年来，普通电镀铝合金及锌合金的生产技术已趋成熟，有着很高的表面质量，具有优良的装饰性，耐磨性，耐腐蚀性。目前铝合金及锌合金的电镀工艺为湿法电镀毛坯一检验一除油一清洗一除蜡一二次清洗一干燥一整理一装挂件一清洗一碱腐蚀一二次清洗一酸腐蚀一二次清洗一浸三元镀覆层一退镀覆层一二次清洗一再浸三元镀覆层一二次清洗一(镀碱性醮铜)或预镀暗镍一回收一二次清洗一酸活化一清洗一酸性光亮镀铜一清洗一浸酸活化一光亮镀镍一清洗一活化一镀铬一回收一二次清洗一拆挂具一清洗一干燥一检验包装。这种湿法电镀工艺存在诸多不可克服的问题(1)电镀废液中含有一定量的有毒有害物质，尤其是氰化物和六价铬，需要进行三废处理，其处理过程复杂，处理成本高，而且仍不能完全的杜绝环境污染；(2)使用三元镀覆层即“铜/镍/铬”层需要消耗大量的铜、镍、铬等贵重金属；(3)能耗大，工艺复杂，生产效率低，成本高；(4)生产条件较差，对工人身体健康有一定的影响。因此，现有的铝合金及锌合金的电镀工艺已不能满足环境，节能，节水等因素的需求，急需开发一种既环保，使用性能良好，又具有节能，节水，节材，简化工艺流程，提高生产效率的新型生产方法。真空镀膜是一种新型清洁生产方法，它是在密闭的真空炉里，通过蒸发、溅射、多弧离子镀膜等方法，将金属、化合物或其他镀膜材料沉积到基材表面，形成一层或多层薄膜的加工技术。作为防护装饰镀层，铝合金及锌合金在大气环境中呈钝态，所以传统的黑色金属表面处理技术在其表面的附着力不佳，难以达到满意的保护效果在真空镀膜之前后，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。申请人:在中国专利CN101343740A中公开了一种铝合金轮毂的镀膜工艺，依次包括除油、清洗干燥、预处理、环氧聚酯粉末喷涂及固化、研磨I、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚涂料喷涂及固化、研磨II、聚丁二烯高温绝缘涂料喷涂及固化、真空阴极电弧离子镀铬和磁控溅射镀铝、聚氨酯丙烯酸酯光固化涂料喷涂及固化步骤，本专利技术相对于现有的电镀制品，简化了工艺流程、提高了生产效率、减少了对环境的污染，节能、节水并改善了劳动条件，但由于铬镀具有多孔性，使得真空镀铬往往耐蚀性比较差，且与镀铝时的结合不好，从而影响最终制品品质，而且本专利技术需要繁琐的研磨等工序，生产效率相对较低下。
技术实现思路
本专利技术在上述专利技术的基础上进一步改进优化而来，目的是提供一种工序更简单， 成本低、膜层镀敷性好、致密性高的适用于铝合金及锌合金的复合真空镀膜方法。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，其特征在于依次包括以下步骤(1)对基材表面进行预处理用金刚砂将基材抛平后，使用除油剂在50°c 70°C下，对基材表面进行除油，再用水清洗干净后烘干；(2)表面喷涂及固化采用静电喷涂法将经过前处理的工件喷底粉，然后去桔皮、喷介质漆，在180°C 220°C温度下固化2(T30min后烘干；(3)真空镀膜在兼有真空阴极电弧离子镀和磁控溅射镀两种镀膜方式的真空设备中，采用先磁控溅射镀镍，再磁控溅射离子镀混合镀镍铬，最后用阴极电弧离子镀铬；(4)热固化涂料喷涂及固化先静电除尘，采用空气喷涂法喷涂，再在150°C 170°C范围内固化2(T30min，最后烘干。上述步骤(2)中的静电喷涂法即在喷枪头部接高压负极，被涂铝合金基材接地为正极，铝合金基材与喷枪电极之间施加高压直流电，形成强大的静电场。底粉微粒所受到的电场力与静电场的电压和涂料微粒的带电量成正比，而与喷枪和工件间的距离成反比，当电压足够高时，喷枪端部附近区域形成空气电离区，空气激烈地离子化和发热，使喷枪端部锐边或极针周围形成一个暗红色的晕圈，在黑暗中能明显看见，这是空气产生强烈的电晕放电。底粉经喷嘴雾化后喷出，被雾化的微粒通过枪口的极针或喷盘、喷杯的边缘时因接触而带电，当经过电晕放电所产生的气体电离区时，将再一次增加其表面电荷密度。这些带负电荷的微粒的静电场作用下，向基材表面运动，并被沉积在基材表面上形成均勻的涂膜。作为本专利技术的优选，所述基材为铝合金或锌合金。作为本专利技术的优选，所述除油剂由碱金属盐和/或碱金属碱及表面活性剂组成， 进一步地，所述除油剂由碱金属盐、碱金属碱及表面活性剂组成，其中碱金属盐为3(T60 g/ L，碱金属碱为广2 g/L，表面活性剂为广2 g/L。该除油剂能有效除去基材表面的油污，为下一步表面喷涂及固化做好准备，有利于表面喷涂物的附着。作为本专利技术的优选，所述步骤(1)中的碱金属盐为Na2C03、K2C03、Na3P04、K3P04中的一种或多种；表面活性剂为十二烷基硫酸钠和/或脂肪酸二乙醇酰胺，可以有效清除基材表面的油污。作为本专利技术的优选，所述步骤(2)中的底粉是聚酯粉和环氧树脂共聚涂料，采用耐高温的聚酯粉和环氧树脂共聚涂料作为底粉，涂料易回收、污染小，其与铝合金或锌合金基材结合牢固，且有利于复合真空镀膜。本专利技术上述步骤(2)具体为将基材挂入真空设备的工件架上，并控制工件架与抽真空靶的距离为150mnT200mm，抽真空，当真空度达到6.0X10_3Pa后，开启节流阀， 工件架以3r/mirT6r/min的速率转动，然后充入工作气体氩气，使真空度维持在0. 15Pa 0. 25Pa，然后开启磁控溅射电源在电压为450V 550V，电流为20A 30A下，靶数1块，镀镍Iminlmin，再开启电弧离子电源，控制电压为15疒25V，电流为60A 80A，靶数6块，镀铬 3min飞min，然后关闭磁控溅射电源，让电弧离子镀铬1 minlmin。铬是一种具有银白色光泽的金属，无毒，化学性质很稳定，有延展性，含杂质时硬而脆，它是重要的战略物资之一，由于具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性，在冶金工业、 耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。真空镀铬层是一种更好的防护-装饰镀层，本专利技术选择复合真空镀膜，膜层镀敷性好。我们选用先磁控溅射镀镍，其与底粉具有较好的结合，再磁控溅射离子镀混合镀镍铬，最后用阴极电弧离子镀铬，可获得具有良好的金属光泽和致密性更好的镀层。作为 本专利技术的优选，所述复合真空镀膜层厚度为0.2μπι -LOym0所述步骤(4)中的空气喷涂法喷涂压力为0·2ΜΡεΓ0·5ΜΡει，喷涂厚度为IOym 15μπι。空气喷涂是目前油漆涂装施工中采用得比较广泛的一种涂饰工艺。它是利用压缩空气的气流，流过喷枪喷嘴孔形成负压，负压使漆料从吸管吸入，经喷嘴喷出，形成漆雾，漆雾喷身到被涂饰零部件表面上形成均勻的漆膜。空气喷涂可以产生均勻的漆，涂层细腻光滑；对于零部件的较隐蔽部件(如缝隙、凹凸)，也可均勻地喷涂。丙烯酸酯一异氰酸酯热固化涂料喷涂及固化先静电除尘，再采用空气喷涂法喷涂工件,压力为0. 3MPa"0. 4MPa，喷嘴口径为1. OmnTl. 5mm，喷涂厚度为IOym 15μπι。固化温度为150°C 1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚毅，汪强，王红伟，秦洁，鲁旭亮，吴丽丽，
申请(专利权)人：湖州金泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：