鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，本發(fā)明實(shí)施例提供的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法中，首先進(jìn)行表面清潔步驟，然后對(duì)清潔后的鎂合金進(jìn)行化學(xué)鍍鎳步驟，在化學(xué)鍍鎳步驟完成后進(jìn)行電鍍步驟，最后進(jìn)行PVD鍍膜處理步驟，制得金屬外觀成品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法工藝操作簡(jiǎn)單，得到的涂層既保持鎂合金產(chǎn)品表面的金屬質(zhì)感，又使產(chǎn)品的耐蝕性能、耐溫度變化性及耐磨性提高。
【專利說(shuō)明】鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鎂合金表面處理技術(shù)，尤其涉及一種鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法。【背景技術(shù)】[0002]隨著工業(yè)生產(chǎn)工藝的發(fā)展及工藝技術(shù)水平的不斷提高，在表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，人們對(duì)于日常生活中應(yīng)用的電子產(chǎn)品，包括手機(jī)、電腦、家用電器等不僅質(zhì)量要求提高，在外觀上也有了更高的要求。然而，要使合金產(chǎn)品保持自身的金屬質(zhì)感和優(yōu)異的性能，常規(guī)的表面處理工藝如有機(jī)涂層、化學(xué)鍍、電鍍、電泳、陽(yáng)極氧化已無(wú)法滿足。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)提供了一種金屬合金表面處理方法，其采用的方法包括如下步驟:
[0004]a、金屬表面進(jìn)行等離子表面活化；
[0005]b、在預(yù)處理后的金屬表面噴涂一層粉末涂層；
[0006]C、將金屬合金表面進(jìn)行靜電粉末噴涂后的金屬合金進(jìn)行PVD處理；
[0007]d、然后進(jìn)行電鍍銅、電鍍鎳和電鍍鉻三層金屬鍍層。
[0008]該發(fā)明對(duì)合金表面起到了防護(hù)作用及使鍍層具有金屬感。
[0009]但是，現(xiàn)有技術(shù)中的金屬合金表面處理方法的工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高。通過(guò)處理后得到的鍍層并不能滿足行業(yè)對(duì)產(chǎn)品性能及外觀多樣化的需求，制約了合金在高性能、高美外觀產(chǎn)品上的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明提供一種鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)工業(yè)操作復(fù)雜，且產(chǎn)品耐蝕性能較差的問(wèn)題。
[0011]本發(fā)明提出一種鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，包括:
[0012]表面清潔步驟:對(duì)鎂合金基體表面進(jìn)行打磨、拋光處理、超聲波除臘處理，去除鎂合金表面的附著物；
[0013]化學(xué)鍍鎳步驟:將拋光后的基體表面進(jìn)行化學(xué)鍍鎳；
[0014]電鍍步驟:將化學(xué)鍍鎳的基體依次進(jìn)行預(yù)鍍銅、鍍堿銅、焦銅、酸銅及電鍍珍珠絡(luò)；
[0015]PVD鍍膜處理步驟:將經(jīng)過(guò)電鍍珍珠鉻的基體置于PVD真空爐內(nèi)，采用磁控濺射法在基體表面鍍上裝飾膜，制得金屬外觀成品。
[0016]優(yōu)選的，所述的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法還包括:
[0017]防指紋油處理步驟:對(duì)PVD處理后的金屬外觀成品噴涂一層透明薄膜的防指紋油。
[0018]由上可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法中，首先進(jìn)行表面清潔步驟，然后對(duì)清潔后的鎂合金進(jìn)行化學(xué)鍍鎳步驟，在化學(xué)鍍鎳步驟完成后進(jìn)行電鍍步驟，最后進(jìn)行PVD鍍膜處理步驟，制得金屬外觀成品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法工藝操作簡(jiǎn)單，得到的涂層既保持鎂合金產(chǎn)品表面的金屬質(zhì)感，又使產(chǎn)品的耐蝕性能、耐溫度變化性及耐磨性提高。按照ASTM B368-97的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，鎂合金經(jīng)過(guò)本發(fā)明工藝處理后，其CASS耐蝕時(shí)間為40H，NSS耐蝕時(shí)間為48H。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法的流程圖。
[0020]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合以下的實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0021]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法的流程圖。
[0023]如圖所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法主要包括如下步驟:
[0024]SO1、表面清 潔步驟:對(duì)鎂合金基體表面進(jìn)行打磨、拋光處理、超聲波除臘處理，去除鎂合金表面的附著物。
[0025]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述的表面清潔處理步驟包括打磨、拋光、除蠟等工序。
[0026]表面清潔處理中打磨工藝主要包括對(duì)鎂合金表面的氧化皮和銹蝕產(chǎn)物、邊角進(jìn)行打磨，獲得干凈新鮮的合金表面，依次采用型號(hào)為400#、600#、800#砂紙進(jìn)行打磨。
[0027]表面清潔處理中拋光工藝主要包括將經(jīng)過(guò)打磨后的鎂合金采用布輪進(jìn)行拋光處理，使鎂合金表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整的表面效果。
[0028]表面清潔處理中除臘工藝主要包括將拋光后的鎂合金在超聲波溶液中，進(jìn)行超聲波處理，去除鎂合金表面殘留的蠟潰。
[0029]S02、化學(xué)鍍鎳步驟:將拋光后的基體表面進(jìn)行化學(xué)鍍鎳。
[0030]其中，所述化學(xué)鍍鎳又稱為無(wú)電解鍍鎳，它是一種不加外在電流的情況下，利用金屬鹽和還原劑共同存在的溶液中，靠自催化的化學(xué)反應(yīng)而在合金表面沉積金屬鍍層的成膜方法。
[0031]所述化學(xué)鍍鎳主要由主鹽、還原劑、緩沖劑、濕潤(rùn)劑、穩(wěn)定劑、調(diào)整劑及絡(luò)合劑等組成。所述的化學(xué)鍍鎳處理溶液的PH值為5.3-6.8，鎳含量為4.5g/L-5.8g/L，處理溫度為750C _85°C，處理時(shí)間為20min-60min，空氣攪拌。
[0032]所述的化學(xué)沉鎳經(jīng)沉鎳完成后進(jìn)行烘干處理，烘干的溫度為150°C -200°C，烘干時(shí)間為 40min_70min。
[0033]所述的化學(xué)鍍鎳膜層厚度為3um_10um。
[0034]S03、電鍍步驟:將化學(xué)鍍鎳的基體依次進(jìn)行預(yù)鍍銅、鍍堿銅、焦銅、酸銅及電鍍珍珠鉻。
[0035]在本實(shí)施例中，所述的預(yù)鍍銅、鍍堿銅、焦銅、酸銅及電鍍珍珠鎳、電鍍鉻的方法可以采用所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員公知的各種電鍍方法。
[0036]所述電鍍銅的方法是以鎂合金作為陰極，銅板作為陽(yáng)極，首先在溫度為350C _45°C下將鎂合金進(jìn)行預(yù)鍍銅處理，直流電的電流密度優(yōu)選為0.5A/dm2-l.5A/dm2，處理時(shí)間為30s-90s ;其次在溫度為25°C _30°C下對(duì)鎂合金進(jìn)行堿銅處理，直流電的電流密度優(yōu)選為lA/dm2-2A/dm2)，處理時(shí)間為3min-5min ;然后在溫度50°C _60°C下進(jìn)行焦銅處理，直流電的電流密度優(yōu)選為lA/dm2-3A/dm2,時(shí)間為5min-10min,空氣攪拌；最后在25°C _30°C下進(jìn)行酸銅處理，直流電的電流密度優(yōu)選為2A/dm2-4.5A/dm2，時(shí)間為6min_15min，空氣攪拌。
[0037]所述電鍍珍珠鎳的方法是以鎂合金為陰極，鎳板作陽(yáng)極，鍍液的溫度為480C -58°C，直流電的電流密度優(yōu)選為3A/dm2-5A/dm2，時(shí)間7min_16min，空氣攪拌。
[0038]所述電鍍鉻以鎂合金作為陰極，鉛板作為陽(yáng)極。所述鍍液的溫度為25°C _35°C，直流電的電流密度優(yōu)選為5A/dm2-9A/dm2，電鍍時(shí)間為:lmin_3min。
[0039]鎂合金電鍍后放置在烘干箱內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥的溫度優(yōu)選為80°C -130°C，干燥時(shí)間優(yōu)選為10min-30min。
[0040]本發(fā)明實(shí)施例電鍍步驟中的預(yù)鍍銅、電鍍堿銅、焦銅、酸銅及電鍍珍珠鎳、電鍍鉻后分別經(jīng)過(guò)連續(xù)三道純水清洗，溫度為常溫，時(shí)間控制在30S-90S。
[0041]S04、PVD鍍膜處理步驟:將經(jīng)過(guò)電鍍珍珠鉻的基體置于PVD真空爐內(nèi)，采用磁控濺射法在基體表面鍍上裝飾膜，制得金屬外觀成品。
[0042]其中，PVD是物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition, PVD)技術(shù),是指在真空條件下，利用蒸發(fā)或?yàn)R射等物理形式，將固體材料轉(zhuǎn)化為原子、分子或者離子態(tài)的氣相物質(zhì)，然后使這些攜帶能量的蒸發(fā) 粒子沉積到基體或零件的表面，以形成膜層的制備方法。PVD鍍膜以不同形式可分為真空蒸發(fā)鍍膜、真空離子鍍膜、真空濺射鍍膜三種形式。其中，本發(fā)明實(shí)施例采用的方式為真空濺射鍍膜。
[0043]具體的，磁控濺射的原理如下:電子在電場(chǎng)的作用下加速飛向基片的過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞，電尚出大量的IS氣尚子和電子，電子飛向基片。IS尚子在電場(chǎng)的作用下加速轟擊靶材，濺射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子(或分子)沉積在基片上成膜。
[0044]上述PVD鍍膜處理步驟中，PVD鍍膜涂層厚度為0.lum_lum。
[0045]上述PVD鍍膜處理步驟中，膜層為氧化物膜層、氮化物膜層或碳化物膜層中的任意一種。
[0046]本發(fā)明實(shí)施例在進(jìn)行PVD鍍膜時(shí)，磁控濺射工藝條件如下:
[0047]爐內(nèi)溫度:60 V -80 V,電源功率:15KW-25KW ；偏壓:550V_670V ;氬氣流速:150CCM-250CCM ;爐內(nèi)真空壓力:6xl(T3Pa-l.2xl(T2Pa ;鍍膜時(shí)間:20min_70min。
[0048]由上可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法中，首先進(jìn)行表面清潔步驟，然后對(duì)清潔后的鎂合金進(jìn)行化學(xué)鍍鎳步驟，在化學(xué)鍍鎳步驟完成后進(jìn)行電鍍步驟，最后進(jìn)行PVD鍍膜處理步驟，制得金屬外觀成品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法工藝操作簡(jiǎn)單，得到的涂層既保持鎂合金產(chǎn)品表面的金屬質(zhì)感，又使產(chǎn)品的耐蝕性能、耐溫度變化性及耐磨性提高。
[0049]繼續(xù)參見(jiàn)圖1，在本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測(cè)方法中，還包括以下步驟:
[0050]S05、防指紋油處理步驟:對(duì)PVD處理后的金屬外觀成品噴涂一層透明薄膜的防指紋油。
[0051]具體的，本發(fā)明實(shí)施例中的防指紋油處理步驟具體為:
[0052]在萬(wàn)級(jí)無(wú)塵噴涂室內(nèi)進(jìn)行噴涂，采用靜電噴槍將油漆霧化噴到金屬基體表面，形成涂層并干燥處理，噴涂的指紋油膜層厚度為:lum-5um。
[0053]其中，噴涂防指紋油后干燥溫度:110°C _150°C。噴涂防指紋油干燥時(shí)間為15min_30mino
[0054]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例提供的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法的工藝適用性廣，可結(jié)合現(xiàn)有成熟的表面處理方法，得到的膜層更加均勻、致密、防護(hù)性能大大提高。
[0055]本發(fā)明實(shí)施例還避免了產(chǎn)品表面出現(xiàn)的月牙痕跡及水印問(wèn)題，且有效的解決了電鍍“起泡”問(wèn)題，大大提高了產(chǎn)品的良率。
[0056]為更詳細(xì)的理解本發(fā)明實(shí)施例，下面給出具體的實(shí)施例一、實(shí)施例二來(lái)本發(fā)明提供的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法。
[0057]實(shí)施例一:
[0058]1、表面清潔
[0059]將待處理的鎂合金合金進(jìn)行表面清潔，一次采用型號(hào)為400#、600#、800#砂紙進(jìn)行打磨，然后經(jīng)過(guò)布輪拋光，最后進(jìn)行超聲波清洗，除去合金表面的油污、蠟及氧化皮。
[0060]2、化學(xué)鍍鎳
[0061]將鎂合金合金置于化學(xué)鍍鎳槽體中，PH值為5.8，鎳含量為4.8g/L，處理溫度為80°C，處理時(shí)間為35min，空氣攪拌，經(jīng)沉鎳完成后進(jìn)行烘干處理，烘干的溫度為170°C，烘干時(shí)間為50min，化學(xué)沉鎳膜層厚度為7um。
[0062]3、電鍍
[0063]將處理后的鎂合金電鍍處理，首先在溫度為30°C下將合金進(jìn)行預(yù)鍍銅處理，直流電的電流密度優(yōu)選為lA/dm2，處理時(shí)間為30s ;其次在溫度為25°C下對(duì)鎂合金進(jìn)行堿銅處理，處理時(shí)間為3min ;再次在溫度55°C`下進(jìn)行焦銅處理，時(shí)間為Smin ;然后在28°C下進(jìn)行酸銅處理，時(shí)間為Smin ;最后在54°C下進(jìn)行珍珠鉻處理，時(shí)間9min ;電鍍后烘干處理，溫度為110°C，時(shí)間為15min ;電鍍膜層的厚度為25um。
[0064]4、PVD
[0065]將鎂合金放置在磁控濺射爐內(nèi)進(jìn)行PVD處理，爐內(nèi)溫度:65°C，電源功率:18KW ;偏壓:580V ;氬氣流速:180CCM ;爐內(nèi)真空壓力:6xlO_3Pa ;鍍膜時(shí)間:50min, PVD鍍層為碳化鉻，膜厚為0.3um。
[0066]5、防指紋油
[0067]將鎂合金放在萬(wàn)級(jí)無(wú)塵噴涂室內(nèi)進(jìn)行噴涂，采用靜電噴槍將油漆霧化噴到金屬基體表面，形成涂層。噴涂的指紋油膜層厚度為:2um，干燥溫度:120°C，干燥時(shí)間:25min。
[0068]實(shí)施例二:
[0069]1、表面清潔
[0070]將待處理的鎂合金合金進(jìn)行表面清潔，一次采用型號(hào)400#、600#、800#砂紙進(jìn)行打磨，然后經(jīng)過(guò)布輪拋光，最后進(jìn)行超聲波清洗，除去合金表面的油污、蠟及氧化皮。
[0071]2、化學(xué)鍍鎳
[0072]將鎂合金合金置于化學(xué)鍍鎳槽體中，PH值為6.3，鎳含量為5.4g/L，處理溫度為80°C，處理時(shí)間為45min，中度攪拌，經(jīng)沉鎳完成后進(jìn)行烘干處理，烘干的溫度為190°C，烘干時(shí)間為60min，化學(xué)沉鎳膜層厚度為9um。
[0073]3、電鍍
[0074]將處理后的鎂合金電鍍處理，首先在溫度為30°C下將合金進(jìn)行預(yù)鍍銅處理，直流電的電流密度優(yōu)選為1.5A/dm2，處理時(shí)間為30s ;其次在溫度為25°C下對(duì)鎂合金進(jìn)行堿銅處理，處理時(shí)間為3min ;再次在溫度55°C下進(jìn)行焦銅處理，時(shí)間為Smin ;然后在28°C下進(jìn)行酸銅處理，時(shí)間為14min ;最后在54°C下進(jìn)行珍珠鉻處理，時(shí)間15min ;電鍍后烘干處理，溫度為110°C，時(shí)間為20min ;電鍍膜層的厚度為28um。
[0075]4、PVD
[0076]將鎂合金放置在磁控濺射爐內(nèi)進(jìn)行PVD處理，爐內(nèi)溫度:71 °C，電源功率:20KW ;偏壓:620V ;氬氣流速:210CCM ;爐內(nèi)真空壓力:1.2xlO_2Pa ;鍍膜時(shí)間:30min，PVD鍍層為氮化鉻，膜厚為0.2um。
[0077]5、防指紋油
[0078]將鎂合金放在萬(wàn)級(jí)無(wú)塵噴涂室內(nèi)進(jìn)行噴涂，采用靜電噴槍將油漆霧化噴到金屬基體表面，形成涂層。噴涂的指紋油膜層厚度為:3um，干燥溫度:140°C，干燥時(shí)間:20min。
[0079]在本發(fā)明實(shí)施例中，性能測(cè)試結(jié)果如表1所示:
[0080]
【權(quán)利要求】
1.一種鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，其特征在于，包括: 表面清潔步驟:對(duì)鎂合金基體表面進(jìn)行打磨、拋光處理、超聲波除臘處理，去除鎂合金表面的附著物； 化學(xué)鍍鎳步驟:將拋光除蠟后的基體表面進(jìn)行化學(xué)鍍鎳； 電鍍步驟:將化學(xué)鍍鎳的基體依次進(jìn)行預(yù)鍍銅、鍍堿銅、焦銅、酸銅及電鍍珍珠鉻； PVD鍍膜處理步驟:將經(jīng)過(guò)電鍍珍珠鉻的基體置于PVD真空爐內(nèi)，采用磁控濺射法在基體表面鍍上裝飾膜，制得金屬外觀成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，其特征在于，所述方法還包括: 防指紋油處理步驟:對(duì)PVD鍍膜處理后的金屬外觀成品噴涂一層透明薄膜的防指紋油。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，其特征在于，所述防指紋油處理步驟具體包括: 噴涂工藝:在萬(wàn)級(jí)無(wú)塵噴涂室內(nèi)進(jìn)行噴涂，采用靜電噴槍將防指紋油霧化噴到金屬基體表面形成涂層并干燥處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所 述的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，其特征在于， 所述噴涂的指紋油膜層厚度為lum-5um，噴涂防指紋油后干燥溫度:110°C _150°C，噴涂防指紋油干燥時(shí)間:15min-30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，其特征在于， 所述裝飾膜涂層厚度為0.lum-lum，所述膜層為氧化物膜層、氮化物膜層或碳化物膜層中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，其特征在于， 所述PVD鍍膜處理步驟中，磁控濺射工藝條件為:爐內(nèi)溫度60°C -80 °C,電源功率15KW-25KW ；偏壓550V-670V ;氬氣流速150CCM-250CCM ;爐內(nèi)真空壓力6x1 O^3Pa-L 2xl(T2Pa ;鍍膜時(shí)間 20min_70min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，其特征在于， 所述鎂合金電鍍后放置在烘干箱內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥的溫度為80°C _130°C，干燥時(shí)間為10min_30mino
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，其特征在于， 所述電鍍步驟中，預(yù)鍍銅、鍍堿銅、焦銅、酸銅及電鍍珍珠鎳、電鍍鉻后分別經(jīng)過(guò)連續(xù)三道純水清洗，溫度為常溫，時(shí)間控制在30S-90S。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，其特征在于， 所述化學(xué)鍍鎳處理溶液包括主鹽、還原劑、緩沖劑、濕潤(rùn)劑、穩(wěn)定劑、調(diào)整劑及絡(luò)合劑；所述的化學(xué)鍍鎳處理溶液的PH值為5.3-6.8，鎳含量為4.5g/L-5.8g/L，處理溫度為750C _85°C，處理時(shí)間為20min-60min，空氣攪拌。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎂合金表面復(fù)合沉積裝飾方法，其特征在于， 所述表面清潔步驟中打磨工藝包括:對(duì)鎂合金表面的氧化皮和銹蝕產(chǎn)物、邊角進(jìn)行打磨，獲得干凈新鮮的合金表面，依次采用型號(hào)為400#、600#、800#砂紙進(jìn)行打磨； 所述表面清潔步驟中拋光處理工藝包括:將經(jīng)過(guò)打磨后的鎂合金采用布輪進(jìn)行拋光處理； 所述表面清潔步驟中除臘處理工藝包括:將拋光后的鎂合金在超聲波溶液中進(jìn)行超聲波處理，去除鎂合金表面殘留的蠟潰。
【文檔編號(hào)】C23C18/32GK103572286SQ201310554383
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】李遠(yuǎn)發(fā), 單巍巍, 鄭慶交 申請(qǐng)人:創(chuàng)金美科技（深圳）有限公司