CN102796986A

CN102796986A - 真空连续金属化镀膜装饰工艺

Info

Publication number: CN102796986A
Application number: CN2012102505196A
Authority: CN
Inventors: 潘晓勇; 姚国红; 周朝军; 李双月; 江平; 蒲春华; 万虎; 刘勇
Original assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Current assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2012-11-28

Abstract

本发明公开了一种环保的塑料件金属化装饰工艺，属于塑料件装饰领域，该方法包括如下步骤：a、清洁处理成型的塑料件；b、底漆喷涂：用丙烯酸脂类UV底漆对塑料件进行喷涂，然后固化，使底漆填平基材的不平整表面；c、真空镀膜：将塑料件放入真空镀膜设备的真空镀膜腔体内，控制真空镀膜腔体内的真空度为10^-2～10^-3Pa，经等离子除尘后进行真空连续镀膜；d、保护漆喷涂：用与UV底漆配套的丙烯酸脂类UV保护漆对塑料件进行喷涂，然后固化，形成具有一定硬度的漆膜；e、对塑料件进行贴膜和包装。本发明方法产生的废气废水少，比现有金属化工艺环保，并且产品质量轻，也可以实现产品外观设计自由化、满足消费者个性化的需求。

Description

真空连续金属化镀膜装饰工艺

技术领域

本发明属于塑料件装饰领域，具体涉及一种真空连续金属化镀膜装饰工艺。

背景技术

2011年三星电子以D7000、8000、9000系列产品以约0.5cm的超窄金属边框而轰动行业，从而超窄边框成为行业的标杆，同时金属化也成为一种装饰效果趋势在蔓延，其实在IT界还有另一巨作：Iphone4边框以铝合金纯金属打造，也改变了手机的外观设计和装饰感觉。金属化效果越来越浓烈了，于是在家电产品以及便携式电子产品上都在进行着金属化效果装饰的改变。

2012年CES展,三星电子发布了以“智无界、行无疆”为主题的年度战略理念，并推出了智能电视Smart TV ES7000和ES8000等新品,全金属打造，依然延续三星“简洁至上、低调奢华”的作风，27吋2560×1440超高分辨率的大屏，支撑起27吋硕大屏幕的精致小巧的圆形底座以及粗细均匀笔直挺立的金属升降支架。三星S27B970在机身背部、支架以及底座表面，大面积的使用了金属材质，不仅让整机更加稳固牢靠，金属带来的质感更是画龙点睛之笔，让三星在众多品牌中脱颖而出。

当今世界金属资源越来越匮乏，家电产品的外观金属装饰采用真金属成本也将会越来越高；其次金属零件整体后加工处理较难；再次其外观颜色效果较单一，因为目前可利用的外观金属装饰一般采用铝、不锈钢，这两种材料表面变化颜色较少，对外观设计具有一定的局限性，无法满足部分消费者的个性化需求；并且其真金属材料相对塑料零件比较厚重不易取拿和装配等工艺。

环境保护部、国家发展与改革委员会、工业和信息化部、监察部、司法部、住房和城乡***、工商总局、***总局、电监会（以下简称国务院九部门）近日在京联合召开电视电话会议，安排部署2012年全国整治违法排污企业保障群众健康环保专项行动。针对金属化工艺如电镀，金属油漆喷涂等工艺面临环境污染的问题，其中废水、废气、重金属等负面产物严重影响着人类的生存，这些工艺将会面临取缔从而销声匿迹了。这些工艺的局限和高成本问题，发明人通过所有可实现家电产品金属化工艺的比较分析，研究出一种真空连续金属化镀膜工艺方法,该方法使用塑料替代真实金属而实现金属化多种装饰效果，同时还可以与其它工艺叠加后产生更丰富的装饰效果，相对部分金属表面处理工艺解决了环保问题，并节约了较大的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种环保的塑料件金属化装饰工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：真空连续金属化镀膜装饰工艺，包括如下步骤：

a、清洁处理成型的的塑料件；

b、底漆喷涂：用丙烯酸脂类UV底漆对塑料件进行喷涂，然后固化，使底漆填平基材的不平整表面；

c、真空镀膜：将塑料件放入真空镀膜设备的真空镀膜腔体内，控制真空镀膜腔体内的真空度为10^-2～10^-3Pa，经等离子除尘后进行真空连续镀膜；

d、保护漆喷涂：用与UV底漆配套的丙烯酸脂类UV保护漆对塑料件进行喷涂，然后固化，形成具有一定硬度的漆膜；

e、对塑料件进行贴膜和包装。

所述丙烯酸脂类UV底漆是指UV底漆B-1或UV底漆ZSB-1，丙烯酸脂类UV底漆来源于深圳市伟恒基涂料厂。所述与UV底漆配套的丙烯酸脂类UV保护漆是指UV保护漆PB-1或UV保护漆ZSPB-12，UV保护漆来源于深圳市伟恒基涂料厂。

其中，上述方法中，在步骤c和d之间还包括对真空镀膜层表面进行多彩图案或纹理装饰处理的步骤。

进一步的，所述多彩图案或纹理装饰处理所采用的方式为印刷、退镀或镭射的至少一种方式。

其中，上述方法中，步骤a、b、c和d在洁净度1000级以上的环境中进行。

其中，上述方法步骤b中底漆喷涂的厚度为10～25μm。

进一步的，上述方法步骤b中所述固化采用的方式为：将喷涂后的塑料件烘烤4～10分钟，再用UV灯照射20～90秒。

其中，上述方法步骤d中保护漆喷涂的厚度为10～35μm。

进一步的，步骤d中所述固化采用的方式为：将喷涂后的塑料件烘烤4～10分钟，再用UV灯照射20～90秒。

其中，上述方法步骤c中真空镀膜的厚度为30～60nm。

本发明的有益效果是：本发明有效结合底漆喷涂、真空镀膜、保护漆喷涂的工艺，将塑料件装饰成金属效果，控制连续镀膜真空度，保证产品质量的基础上，全部过程产生的废气和废水少，比现有的金属化装饰工艺（如电镀）环保，并且实现产品质量轻的特点，更方便装配取拿。本发明方法使用塑料件替代真实金属实现金属化装饰效果，节约了成本，并且塑料件的材质不受限制。本发明的多彩图案或纹理装饰处理，使产品产生更丰富的装饰效果，实现产品外观设计自由化，满足消费者个性化需求。用本发明方法制得的产品，在附着力、高温贮存、低温贮存、恒温恒湿贮存、温度变化贮存、盐雾试验等性能上的测试均可满足家电产品的品质要求。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明所述工艺流程主要包括塑料清洁、底漆喷涂、真空镀膜、工艺叠加、喷涂保护漆和贴装六大工序，下面依次进行说明：

1）塑料清洁工序，塑料经过高光模具或普通模具成型后保护膜包装好后运输到喷涂的无尘室内，将保护膜撕掉清洁处理零件表面，清洁需要按照工艺说明书进行标准作业，手带防尘指套，使用擦拭无尘布蘸清洁溶剂擦拭零件表面，最后放置在零件工作台上。

2）底漆喷涂工序，在洁净度1000级以上的喷房里，选择丙烯酸脂类UV底漆后进行调和，调和后填充到自动喷涂***并设定喷涂参数，先进行试喷判定喷涂后效果，然后批量性喷涂，喷涂好的零件进行4～10min的烘烤和约1min的UV灯照固化成膜10～25μm，从而达到使镀膜能附着和填平基材不平整表面的目的。本发明控制洁净度、固化方式和膜厚度，都是为了保证最终得到装饰质量更好的产品。

3）真空镀膜工序，进行抽真空、镀膜频率、电压和电流等参数设置，真空约抽到10^-2～10^-3Pa(帕斯卡),真空度是处于真空状态下的气体稀簿程度,其数值等于大气压强减去绝对压强。其真空度超出此范围后会出现镀膜层不均匀,从而影响整体颜色的均匀性，然后将喷涂固化好的半成品输送到密闭的真空腔体内，经过等离子除尘后进行真空连续镀膜，其外表面沉积一层有金属颜色效果，有附着力的真空连续镀膜层，然后输送出密闭的真空镀膜腔体。

4）工艺叠加工序，根据产品要求来选择不同工艺进行叠加实现多彩图案或纹理装饰；在真空镀膜层表面进行印刷（如丝印、网印、喷绘、特殊印刷等表面处理工艺）进行多彩图案或纹理装饰；或印刷图案后将其余未印刷金属镀膜层褪掉形成金属效果的图案、纹理或logo之类的装饰；或按照设计图案进行镭射编程后进行镭射图案或纹理处理。从而使在真空镀膜工艺的基础上丰富化、自由化处理。

5）喷涂保护漆工序，选择与UV底漆配套的丙烯酸脂类UV保护漆，在洁净度1000级以上的喷房里，将UV保护漆进行调和，也可以添加消光剂来调整其表面光泽度，调和后填充到自动喷涂***并设定喷涂参数，先进行试喷判定喷涂后效果，然后批量性喷涂，喷涂好的零件进行4～10min的烘烤和约1min的UV灯照固化成膜10～35μm，具有一定硬度的漆膜并保护以下的真空镀膜和基材。

6）贴装工序，将喷涂完UV保护漆的成品贴上保护膜，避免其与较硬、较尖锐的东西而被破坏，也不会被污染。最后将产品包装入盒为下一工序组装准备。

下面通过实施例对本发明具体实施方式作进一步说明，但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例的范围之中。

实施例一 42吋电视机面框件真空镀膜金属化装饰工艺

（I）塑料清洁工序，将42吋ABS材料成型的电视机面框件拆掉表面保护膜，其面框长994mm×宽621mm；然后装置在根据面框设计好的定位工装上，1个人戴指套使用无尘布蘸取无水乙醇沿着边框边缘一个方向擦拭一次，接着另外一个人使用干无尘布擦拭一次（以同样方式擦拭同一区域）。按照这样的方法擦拭完整个面框四周，然后检查确认面框表面是否有残留纤维、灰尘等异物出现，确认结束即塑料成型清洁工序完成。

（II）底漆喷涂工序，将清洁完毕装置在定位工装上的42吋电视机面框成型件通过输送链以3.5m/min的速度输送到底漆喷涂喷房，将深圳市伟恒基涂料厂提供的底漆B-1与底漆稀释剂BT-1按照100：10的比例混合后填入喷涂***，然后设置喷涂***的参数并启动开关进行喷涂，先试样1件后确认外观效果，主要确认面框边缘部分积漆、平面的油漆平整度、液体漆内的气泡、灰尘等状况，如果这一切达到品质要求即可批量喷涂，喷涂好后取下放在输送链上送入烘烤炉进行5分钟烘烤，然后继续输送到后面的40秒的UV照射，即底漆成膜附在面框表面，底漆喷涂工艺结束，底漆喷涂厚度为10μm。

（III）真空镀膜工序，其真空镀膜设备由肇庆科润真空设备有限公司提供的磁控溅射GB2000腔体，将喷涂底漆好的面框和定位工装立起并固定在镀膜框上，通过输送链输入到真空镀膜腔内，设置真空度为2.5×10^-3Pa，镀膜频率为10HZ，电压设置为405V，电流设置为15A，然后抽真空到设定值后真空腔内电离子撞击真空腔内装置好的不锈钢金属靶材，从而产生金属自由离子，离子在真空状态下飞向电视机面框，从而形成一层致密的不锈钢金属薄膜层，其厚度经测量35nm左右，然后破掉真空腔里面真空状态，将镀膜好的产品输送出来，即真空镀膜工序完成。

（V）喷涂保护漆工序，将镀完膜的42吋电视机面框成型件通过输送链以3.5m/min的速度输送到底漆喷涂喷房，将深圳市伟恒基涂料厂提供的UV保护漆PB-1与保护漆稀释剂PBT-1和消光剂EX01按照100：35：15的比例混合后填入喷涂***，然后设置喷涂***的参数并启动开关进行喷涂，先试样1件后确认外观效果，主要确认面框边缘部分积漆、平面的油漆平整度、液体漆内的气泡、灰尘等状况，如果这一切达到品质要求即可批量喷涂，喷涂好后取下放在输送链上送入烘烤炉进行7分钟烘烤，然后继续输送到后面的45秒的UV照射，即保护漆成膜附在面框表面，保护漆喷涂工艺结束，最终成品即完成，保护漆喷涂厚度14μm。

（Ⅵ）贴装工序，选用据有静电吸附的金凯新瑞保护膜CP-125来贴附在电视机面框上，防止运输碰撞或外力加压等破坏。

其最终成品达到了完全不锈钢金属质感和颜色，外观效果和真实金属完全一致，其光泽度70度，其性能测试：附着力可满足家电产品0级要求，其耐人工汗液测试可以达到50℃×8小时表面无气泡、脱落、变色等任何异常变化，高温贮存、低温贮存、恒温恒湿贮存、温度变化贮存、盐雾试验等测试均可满足家电产品的品质要求。

实施例二 HIPS材料的冰箱把手真空镀膜金属化与喷绘叠加装饰工艺

（I）塑料成型清洁工序，将HIPS材料的冰箱把手成型零件表面保护膜拆掉，其面框长260mm×宽53mm；然后装置在根据面框设计好的定位工装上，1个人戴指套使用无尘布蘸取少量无水乙醇（布润湿即可），沿着边框边缘一个方向擦拭一次，接着另外一个人使用干无尘布擦拭一次（以同样方式擦拭同一区域）。按照这样的方法擦拭完整个面框四周，然后检查确认面框表面是否有残留纤维、灰尘等异物出现，确认结束即塑料成型清洁工序完成。

（II）底漆喷涂工序，将清洁完毕装置在定位工装上的冰箱把手通过自转输送链以3.5m/min的速度输送到底漆喷涂喷房，将深圳市伟恒基涂料厂提供的底漆ZSB-1与底漆稀释剂ZSBT-1按照100：15的比例混合后填入喷涂***，然后设置喷涂***的参数并启动开关进行喷涂，先试样1件后确认外观效果，主要确认面框边缘部分积漆、平面的油漆平整度、液体漆内的气泡、灰尘等状况，如果这一切达到品质要求即可批量喷涂，喷涂好后取下放在输送链上送入烘烤炉进行4分钟烘烤，然后继续输送到后面的30秒的UV照射，即底漆成膜附在面框表面，底漆喷涂工艺结束，底漆喷涂厚度为10μm。

（III）真空镀膜工序，其真空镀膜设备由肇庆科润真空设备有限公司提供的磁控溅射GB2000腔体，将喷涂底漆好的冰箱把手和定位工装立起并排列固定在镀膜框上，通过输送链输入到真空镀膜腔内，设置真空度为2.5×10^-3Pa，镀膜频率为15HZ，电压设置为405V，电流设置为20A，然后抽真空到设定值后真空腔内电离子撞击真空腔内装置好的铬金属靶材，从而产生金属自由离子，离子在真空状态下飞向电视机面框，从而形成一层致密的铬金属薄膜层，其厚度经测量48nm左右，然后破掉真空腔里面真空状态，将镀膜好的产品输送出来，即真空镀膜工序完成.

（IV）喷绘工艺叠加工序，将真空镀膜的把手上使用等离子除尘处理后，根据设计图案进行喷绘，使用泰威风暴UV平板机TS600进行喷绘，其喷绘精度可达800×1600dpi，喷绘环境要求：温度20℃-28℃，湿度40%-60%；输出速度为8.4m²/h，使用深圳市广兴油墨有限公司的801系列加硬材料油墨，添加10%的GX-T18稀释剂，同时必须添加12%的GX-CT-005硬化剂，混合好后加入喷绘***，然后开机按照输入图案进行喷绘，喷绘完成后进行烘烤80℃×30分钟，现试样1个确认效果及相关测试结果，再批量性喷绘生产。

（V）喷涂保护漆工序，将镀喷绘通过输送链以3.5m/min的速度输送到底漆喷涂喷房，将深圳市伟恒基涂料厂提供的UV保护漆ZSPB-12与保护漆稀释剂ZSP01按照100：36的比例混合后填入喷涂***，然后设置喷涂***的参数并启动开关进行喷涂，先试样1件后确认外观效果，主要确认面框边缘部分积漆、平面的油漆平整度、液体漆内的气泡、灰尘等状况，如果这一切达到品质要求即可批量喷涂，喷涂好后取下放在输送链上送入烘烤炉进行8分钟烘烤，然后继续输送到后面的32秒的UV照射，即保护漆成膜附在面框表面，保护漆喷涂工艺结束，最终成品即完成，保护漆喷涂厚度为14μm。

（Ⅵ）贴装工序，选用据有静电吸附的金凯新瑞保护膜CP-125来贴附在冰箱把手上，防止运输碰撞或外力加压等破坏。

其最终成品达到了喷绘图案下面透露出暗暗的金属质感，其彩色图案和金属细腻感交叉相间，其性能测试可以达到：附着力可满足家电产品0级要求，其耐人工汗液测试可以达到50℃×8小时表面无气泡、脱落、变色等任何异常变化，高温贮存、低温贮存、恒温恒湿贮存、温度变化贮存、盐雾试验等测试均可满足家电产品的品质要求。

实施例三 HIPS材料的冰箱把手真空镀膜金属化与镭射叠加装饰工艺

（I）塑料成型清洁工序，将HIPS材料的冰箱把手成型零件表面保护膜拆掉，其面框长260mm×宽53mm；然后装置在根据面框设计好的定位工装上，1个人戴指套使用无尘布蘸取少量无水乙醇（布润湿即可），沿着边框边缘一个方向擦拭一次，接着另外一个人使用干无尘布擦拭一次（以同样方式擦拭同一区域）。按照这样的方法擦拭完整个面框四周，然后检查确认面框表面是否有残留纤维、灰尘等异物出现，确认结束即塑料成型清洁工序完成.

（II）底漆喷涂工序，将清洁完毕装置在定位工装上的冰箱把手通过自转输送链以3.5m/min的速度输送到底漆喷涂喷房，将底漆ZSB-1与底漆稀释剂ZSBT-1按照100：15的比例混合后填入喷涂***，然后设置喷涂***的参数并启动开关进行喷涂，先试样1件后确认外观效果，主要确认面框边缘部分积漆、平面的油漆平整度、液体漆内的气泡、灰尘等状况，如果这一切达到品质要求即可批量喷涂，喷涂好后取下放在输送链上送入烘烤炉进行4分钟烘烤，然后继续输送到后面的30秒的UV照射，即底漆成膜附在面框表面，底漆喷涂工艺结束，底漆喷涂厚度为10μm。

（IV）镭射工艺叠加工序，根据设计图案进行镭射雕刻，使用大族激光CO₂激光机CO2-S100XP/120XP进行镭射，设置频率参数位8700HZ，发射时间55微秒，填充方式单线填充，间距0.05mm，扫描速度1000mm/s，FPK延时300us，FPK大小50%，设置完成后启动其镭射机台，开始雕刻图案，然后将粉尘吸走并清洁表面，即镭射图案工艺完成；

（V）喷涂保护漆工序，将镭射雕刻好图片的冰箱通过输送链以3.5m/min的速度输送到底漆喷涂喷房，将UV保护漆ZSPB-12与保护漆稀释剂ZSP01按照100：31的比例混合后填入喷涂***，然后设置喷涂***的参数并启动开关进行喷涂，先试样1件后确认外观效果，主要确认面框边缘部分积漆、平面的油漆平整度、液体漆内的气泡、灰尘等状况，如果这一切达到品质要求即可批量喷涂，喷涂好后取下放在输送链上送入烘烤炉进行5分钟烘烤，然后继续输送到后面的32秒的UV照射，即保护漆成膜附在面框表面，保护漆喷涂工艺结束，最终成品即完成，保护漆喷涂厚度为14μm。

其最终成品达到了金属分块结合组拼成图形，类似金属片植入塑料里面而形成图案，其性能测试可以达到：附着力可满足家电产品0级要求，其耐人工汗液测试可以达到50℃×8小时表面无气泡、脱落、变色等任何异常变化，高温贮存、低温贮存、恒温恒湿贮存、温度变化贮存、盐雾试验等测试均可满足家电产品的品质要求。

从实施例可知，采用本发明真空连续金属化镀膜装饰工艺方法，完全可以使塑料代替金属实现金属化装饰效果，大大降低实体金属装饰成本，减轻其装饰重量；同时还可以进行更多的装饰工艺进行叠加，从而使家电产品外观设计丰富化、自由化、多彩化。用本发明方法制得的产品，在附着力、高温贮存、低温贮存、恒温恒湿贮存、温度变化贮存、盐雾试验等性能上的测试均可满足家电产品的品质要求。

Claims

1.真空连续金属化镀膜装饰工艺，其特征在于包括如下步骤：

a、清洁处理成型的的塑料件；

e、对塑料件进行贴膜和包装。

2.根据权利要求1所述的真空连续金属化镀膜装饰工艺，其特征在于：在步骤c和d之间还包括对真空镀膜层表面进行多彩图案或纹理装饰处理的步骤。

3.根据权利要求2所述的真空连续金属化镀膜装饰工艺，其特征在于：所述多彩图案或纹理装饰处理所采用的方式为印刷、退镀或镭射的至少一种方式。

4.根据权利要求1、2或3所述的真空连续金属化镀膜装饰工艺，其特征在于：步骤a、b、c和d在洁净度1000级以上的环境中进行。

5.根据权利要求1、2或3所述的真空连续金属化镀膜装饰工艺，其特征在于：步骤b中底漆喷涂的厚度为10～25μm。

6.根据权利要求5所述的真空连续金属化镀膜装饰工艺，其特征在于：步骤b中所述固化采用的方式为：将喷涂后的塑料件烘烤4～10分钟，再用UV灯照射20～90秒。

7.根据权利要求1、2或3所述的真空连续金属化镀膜装饰工艺，其特征在于：步骤d中保护漆喷涂的厚度为10～35μm。

8.根据权利要求7所述的真空连续金属化镀膜装饰工艺，其特征在于：步骤d中所述固化采用的方式为：将喷涂后的塑料件烘烤4～10分钟，再用UV灯照射20～90秒。

9.根据权利要求1、2或3所述的真空连续金属化镀膜装饰工艺，其特征在于：步骤c中真空镀膜的厚度为30～60nm。