CN107390474B - 一种铝门槛饰条的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车用门槛饰条的制备工艺，尤其涉及一种铝门槛饰条的制备工艺，属于汽车配件制备技术领域。所述制备工艺包括以下步骤：坯料预处理和打印菲林；将打印后的菲林固定于预处理后的坯料上，进行曝光和显影去油墨；将显影去油墨后的坯料进行机械蚀刻拉丝和去油墨；将机械蚀刻拉丝和去油墨后的坯料经过冲压成型制成铝门槛饰条。本发明采用蚀刻工艺与冲压成型工艺相结合，先通过蚀刻在坯件上形成所需的图形或文字，然后通过冲压把所需要的图案或文字成型，使成型后的图案或文字在面上及深度或高度方向圆润过渡，即带工艺“R”，且无过渡缺陷、精度高。

Description

一种铝门槛饰条的制备工艺

技术领域

本发明涉及一种车用门槛饰条的制备工艺，尤其涉及一种铝门槛饰条的制备工艺，属于汽车配件制备技术领域。

背景技术

车用门槛饰条又称迎宾踏板，主要由不锈钢、铝合金等材料制成，用于装饰汽车门槛部位，起到保护和美化车体的作用。为了凸显整车设计概念以及让车型给人以深刻印象，通常需要在门槛饰条上设计图案或文字。

目前，这种起到标识和美化作用的文字以及图案大都通过机械抛光、铣切、冲压等机械加工工艺来实现。但由于门槛饰条窄、薄的特点，以及设计上对图案和文字的艺术效果的要求，例如色泽的明暗、细节特征的圆润过渡、无过渡缺陷、精度高等。导致机械抛光、铣切、冲压等机械加工工艺无法满足设计的需求。因此，需要寻找新工艺解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种蚀刻工艺和冲压成型相结合的铝门槛饰条的制备工艺。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种铝门槛饰条的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：

S1、坯料预处理和打印菲林；

S2、将打印后的菲林固定于预处理后的坯料上，进行曝光和显影去油墨；

S3、将显影去油墨后的坯料进行机械蚀刻拉丝和去油墨；

S4、将机械蚀刻拉丝和去油墨后的坯料经过冲压成型制成铝门槛饰条。

蚀刻工艺是一种既古老又新颖、既普通又尖端的技术。现在林林总总的建筑装饰材料、电子产品、汽车机械等行业的产品设计越来越多的用到蚀刻工艺来解决艺术要求，解决了机械抛光、铣切、冲压等机械加工工艺无法解决的问题。

本发明采用蚀刻工艺与冲压成型工艺相结合，并分别对蚀刻和冲压过程进行控制。首先将需要蚀刻的图形或文字打印至胶片菲林上。然后将打印后的的菲林固定于预处理后的坯料上进行曝光，曝光时对应菲林黑色处的坯料未被感光，对应菲林透光处的坯料感光，坯料感光处的油墨发生聚合反应。然后经过显影机，坯料上被感光的油墨不被显影液溶化，而未被感光的油墨被显影溶液溶化去除，这样需要蚀刻的图形或文字即通过曝光转移到坯料上。最后通过后续的冲压成型工艺，把所需要的图案或文字冲压成型而成，使图案或文字在面上及深度或高度方向圆润过渡，即带工艺“R”，且无过渡缺陷、精度高。

在上述的一种铝门槛饰条的制备工艺中，所述坯料为一系铝合金。蚀刻工艺加工对铝合金材料的要求比较高，材料选择不当，最终制品存在色差等缺陷。本发明选择的一系铝合金比较适合蚀刻工艺，经蚀刻后的基本确保无色差缺陷，效果最好。本发明进一步优选为1050铝合金，1050铝合金由以下质量百分比成分组成：Si≤0.25％，Cu≤0.05％，Mg≤0.05％，Zn≤0.05％，Mn≤0.05％，Ti≤0.03％，V≤0.05％，Fe≤0.4％，余量为Al以及不可避免的杂质元素。更进一步优选1050铝合金由以下质量百分比成分组成：Si:0.088％，Cu:0.002％，Mg:0.002％，Zn:0.008％，Mn:0.002％，Ti:0.01％，V:0.011％，Fe:0.32％，余量为Al以及不可避免的杂质元素。

在上述的一种铝门槛饰条的制备工艺中，所述坯料预处理包括坯料的清洁、湿涂和预烘干。蚀刻产品对环境的清洁度要求很高，如果在蚀刻前不对坯料进行清洁等预处理，制品会出现露底或亮点的缺陷。

在上述的一种铝门槛饰条的制备工艺中，所述湿涂的材料为油墨，湿涂得到的油墨的厚度为0.03-0.05mm。本发明采用湿膜工艺在坯料上涂布一定厚度的油墨，以保证其抗蚀刻性能，起到遮蔽要求，用于曝光显影，保护显影位置。

在上述的一种铝门槛饰条的制备工艺中，所述预烘干的温度为85-95℃，保温时间为10-20min。本发明预烘干的温度可以避免油墨的热固性，通过预烘干可以将油墨中含有的有机溶剂挥发掉，从而保证坯料在与菲林固定时不会破坏菲林。本发明进一步优选在湿涂后、预烘干前将产品静置5分钟左右，通过油墨的流平性保证油墨膜中的缩孔消除掉，使油墨涂布均匀，无气孔等。

在上述的一种铝门槛饰条的制备工艺中，所述菲林的厚度为0.15-0.2mm，菲林的分辨率精度为1-5万dpi，打印的精度为0.001-0.03mm。本发明菲林的打印精度高，在量产时作为母片拷贝出工作片，同时精度传递给工作片；同时，菲林的厚度选择适宜，分辨率高。因此，本发明的菲林使用寿命长，生产费用低。

在上述的一种铝门槛饰条的制备工艺中，所述曝光的光功率为100-200mJ/cm²，光照均匀度≥80％。曝光条件的控制是影响曝光成像质量的重要因素，当曝光不足时，由于单体聚合不彻底，在显影过程中，胶膜溶涨***，线条不清晰，色泽暗淡，甚至脱胶，在蚀刻过程中膜起翘，渗镀，甚至脱落；当曝光过度时，会造成难于显影，胶膜发脆，留下残胶等缺陷，曝光将产生图像或文字线宽的偏差，过量的曝光会使图形或文字线条变细，使产品的线条***。

在上述的一种铝门槛饰条的制备工艺中，所述显影去油墨采用的显影液为Na₂CO₃溶液，Na₂CO₃溶液的浓度为0.5％-1.5％，温度为25-35℃，压力1.5-2Kgf/cm²。通过显影液把没有光固的油墨溶化去除，这样需要蚀刻的图形或文字即通过曝光转移到坯料上。

在上述的一种铝门槛饰条的制备工艺中，所述机械蚀刻拉丝采用的拉丝带的目数为300-350目，拉丝的压力为1-2Kgf，速度为0.5-3m/min。通过本发明的机械蚀刻拉丝处理，在坯件上形成粗细适当、纹路清晰的丝纹，提升最终制品的感官品质。

在上述的一种铝门槛饰条的制备工艺中，所述冲压成型的压力为6-25T。通过冲压成型工艺，把所需要的图案或文字冲压成型而成，使图案或文字在面上及深度或高度方向圆润过渡，即带工艺“R”，且无过渡缺陷、精度高。

作为优选，所述坯料预处理前还要冲定位孔。在坯料预处理前冲定位孔可以保证蚀刻工序和冲压成型工序的定位销精度一致，保证冲压后的艺术效果。

作为优选，所述冲压成型后还要进行表面处理，所述表面处理包括氧化和涂装。

与现有技术相比，本发明采用蚀刻工艺与冲压成型工艺相结合，先通过蚀刻在坯件上形成所需的图形或文字，然后通过冲压把所需要的图案或文字成型，使成型后的图案或文字在面上及深度或高度方向圆润过渡，即带工艺“R”，且无过渡缺陷、精度高。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1：

选取市售1050铝合金作为坯料，下料冲定位孔，然后进行清洁和湿涂，湿涂的油墨厚度为0.04mm，湿涂后静置一定时间，然后在温度为90℃下保温15min进行预烘干。

选取厚度为0.18mm，分辨率精度为2万dpi的菲林进行打印，打印的精度要求为0.01mm，在菲林上打印形成所需要的图形或文字。

将打印后的菲林固定于预处理后的坯料上，在光功率为100mJ/cm²，光照均匀度为95％的条件下进行曝光，然后经过显影机，通过浓度为1％，温度为30℃，压力1.5Kgf/cm²的Na₂CO₃显影液溶化去除未被感光的油墨，从而将需要蚀刻的图形或文字转移到坯料上。坯料经清洁干燥后，采用目数为300目的拉丝带，在压力为1.5Kgf，速度为1m/min的条件下进行机械蚀刻拉丝。拉丝后进行去油墨、化抛、清洁干燥、覆膜等处理。

然后将上述坯料经过定位孔定位，采用6T的压力将所需的图案或文字冲压成型，然后撕膜，并经过氧化、涂装、冲压落废料、贴膜制成最终的铝门槛饰条。

经检验，制品铝门槛饰条的图案或文字在面上及深度或高度方向圆润过渡，带工艺“R”，且无过渡缺陷、精度高。制品上形成的丝纹的横向平均值为Ra0.22μm、纵向平均值为Ra0.13μm、组合丝径为5-20μm。

实施例2：

选取1050铝合金作为坯料，1050铝合金的组成成分及其质量百分比为：Si:0.088％，Cu:0.002％，Mg:0.002％，Zn:0.008％，Mn:0.002％，Ti:0.01％，V:0.011％，Fe:0.32％，余量为Al以及不可避免的杂质元素。坯料下料冲定位孔，然后进行清洁和湿涂，湿涂的油墨厚度为0.03mm，湿涂后静置一定时间，然后在温度为85℃下保温20min进行预烘干。

选取厚度为0.15mm，分辨率精度为1万dpi的菲林进行打印，打印的精度要求为0.001mm，在菲林上打印形成所需要的图形或文字。

将打印后的菲林固定于预处理后的坯料上，在光功率为100mJ/cm²，光照均匀度为85％的条件下进行曝光，然后经过显影机，通过浓度为0.5％％，温度为25℃，压力1.5Kgf/cm²的Na₂CO₃显影液溶化去除未被感光的油墨，从而将需要蚀刻的图形或文字转移到坯料上。坯料经清洁干燥后，采用目数为310目的拉丝带，在压力为1Kgf，速度为0.5m/min的条件下进行机械蚀刻拉丝。拉丝后进行去油墨、化抛、清洁干燥、覆膜等处理。

然后将上述坯料经过定位孔定位，采用8T的压力将所需的图案或文字冲压成型，然后撕膜，并经过氧化、涂装、冲压落废料、贴膜制成最终的铝门槛饰条。

经检验，制品铝门槛饰条的图案或文字在面上及深度或高度方向圆润过渡，带工艺“R”，且无过渡缺陷、精度高。制品上形成的丝纹的横向平均值为Ra0.23μm、纵向平均值为Ra0.14μm、组合丝径为5-20μm。

实施例3：

选取1050铝合金作为坯料，1050铝合金的组成成分及其质量百分比为：Si:0.088％，Cu:0.002％，Mg:0.002％，Zn:0.008％，Mn:0.002％，Ti:0.01％，V:0.011％，Fe:0.32％，余量为Al以及不可避免的杂质元素。下料冲定位孔，然后进行清洁和湿涂，湿涂的油墨厚度为0.04mm，湿涂后静置一定时间，然后在温度为90℃下保温15min进行预烘干。

选取厚度为0.18mm，分辨率精度为2万dpi的菲林进行打印，打印的精度要求为0.01mm，在菲林上打印形成所需要的图形或文字。

将打印后的菲林固定于预处理后的坯料上，在光功率为150mJ/cm²，光照均匀度为90％的条件下进行曝光，然后经过显影机，通过浓度为1％，温度为30℃，压力1.8Kgf/cm²的Na₂CO₃显影液溶化去除未被感光的油墨，从而将需要蚀刻的图形或文字转移到坯料上。坯料经清洁干燥后，采用目数为320目的拉丝带，在压力为1.5Kgf，速度为1m/min的条件下进行机械蚀刻拉丝。拉丝后进行去油墨、化抛、清洁干燥、覆膜等处理。

然后将上述坯料经过定位孔定位，采用6T的压力将所需的图案或文字冲压成型，然后撕膜，并经过氧化、涂装、冲压落废料、贴膜制成最终的铝门槛饰条。

经检验，制品铝门槛饰条的图案或文字在面上及深度或高度方向圆润过渡，带工艺“R”，且无过渡缺陷、精度高。制品上形成的丝纹的横向平均值为Ra0.24μm、纵向平均值为Ra0.15μm、组合丝径为5-20μm。

实施例4：

选取市售1050铝合金作为坯料，下料冲定位孔，然后进行清洁和湿涂，湿涂的油墨厚度为0.04mm，湿涂后静置一定时间，然后在温度为92℃下保温18min进行预烘干。

选取厚度为0.16mm，分辨率精度为3万dpi的菲林进行打印，打印的精度要求为0.005mm，在菲林上打印形成所需要的图形或文字。

将打印后的菲林固定于预处理后的坯料上，在光功率为160mJ/cm²，光照均匀度为88％的条件下进行曝光，然后经过显影机，通过浓度为1.2％，温度为32℃，压力1.8Kgf/cm²的Na₂CO₃显影液溶化去除未被感光的油墨，从而将需要蚀刻的图形或文字转移到坯料上。坯料经清洁干燥后，采用目数为330目的拉丝带，在压力为1.8Kgf，速度为0.2m/min的条件下进行机械蚀刻拉丝。拉丝后进行去油墨、化抛、清洁干燥、覆膜等处理。

然后将上述坯料经过定位孔定位，采用10T的压力将所需的图案或文字冲压成型，然后撕膜，并经过氧化、涂装、冲压落废料、贴膜制成最终的铝门槛饰条。

经检验，制品铝门槛饰条的图案或文字在面上及深度或高度方向圆润过渡，带工艺“R”，且无过渡缺陷、精度高。制品上形成的丝纹的横向平均值为Ra0.22μm、纵向平均值为Ra0.16μm、组合丝径为5-20μm。

实施例5：

选取市售1100铝合金作为坯料，下料冲定位孔，然后进行清洁和湿涂，湿涂的油墨厚度为0.05mm，湿涂后静置一定时间，然后在温度为95℃下保温10min进行预烘干。

选取厚度为0.2mm，分辨率精度为5万dpi的菲林进行打印，打印的精度要求为0.03mm，在菲林上打印形成所需要的图形或文字。

将打印后的菲林固定于预处理后的坯料上，在光功率为200mJ/cm²，光照均匀度为80％的条件下进行曝光，然后经过显影机，通过浓度为1.5％，温度为35℃，压力2Kgf/cm²的Na₂CO₃显影液溶化去除未被感光的油墨，从而将需要蚀刻的图形或文字转移到坯料上。坯料经清洁干燥后，采用目数为350目的拉丝带，在压力为2Kgf，速度为3m/min的条件下进行机械蚀刻拉丝。拉丝后进行去油墨、化抛、清洁干燥、覆膜等处理。

然后将上述坯料经过定位孔定位，采用25T的压力将所需的图案或文字冲压成型，然后撕膜，并经过氧化、涂装、冲压落废料、贴膜制成最终的铝门槛饰条。

经检验，制品铝门槛饰条的图案或文字在面上及深度或高度方向圆润过渡，带工艺“R”，且无过渡缺陷、精度高。制品上形成的丝纹的横向平均值为Ra0.20μm、纵向平均值为Ra0.11μm、组合丝径为5-20μm。

对比例1：

对比例1与实施例3的区别仅在于，对比例1采用五系铝合金，具体为市售5A05铝合金。经对比，对比例1的铝门槛饰条色泽不如实施例3，出现黄色与淡黄色，不符合要求。

对比例2：

对比例2与实施例3的区别仅在于，对比例2的坯料没有冲定位孔，导致对比例2的铝门槛饰条的图案或文字的冲压轮廓有重影。

对比例3：

对比例2与实施例3的区别仅在于，对比例3的坯料没有进行清洁，导致对比例3的制品出现了露底和亮点的缺陷。

对比例4：

对比例4与实施例3的区别仅在于，对比例4的曝光的光功率为95mJ/cm²，光照均匀度为90％。

对比例5：

对比例5与实施例3的区别仅在于，对比例5的曝光的光功率为150mJ/cm²，光照均匀度为75％。

对比例4和对比例5都曝光不足，显影后坯料上的图案或文字的线条不清晰，色泽暗淡，且还有部分脱胶，在蚀刻过程中还容易起翘，渗镀和脱落，无法进行较好的冲压成型，制品铝门槛饰条的图案或文字在面上及深度或高度方向存在明显的过渡缺陷。而且，曝光不足会导致油墨的光敏性发挥不出来，那么没通过光敏感性固定住的油墨在去油墨时将会被去掉，无法起到保护作用，拉丝工艺过程中表面被破坏。因此，制品合格率较低，不适宜产业化。

对比例6：

对比例4与实施例3的区别仅在于，对比例6的曝光的光功率为210mJ/cm²，光照均匀度为90％。

对比例7：

对比例7与实施例3的区别仅在于，对比例7的曝光的光功率为210mJ/cm²，光照均匀度为75％。

对比例6和对比例7都曝光过度，造成难于显影，胶膜发脆，留下残胶等弊病。曝光将产生图像线宽的偏差，过量的曝光会使图形线条变细，使产品的线条***。

对比例8-9：

对比例8-9与实施例3的区别仅在于，对比例8-9的机械蚀刻拉丝采用的拉丝带的目数分别为280目、380目。

对比例10-11：

对比例10-11与实施例3的区别仅在于，对比例10-11的机械蚀刻拉丝的压力分别为0.8Kgf和2.5Kgf。

对比例12-13：

对比例12-13与实施例3的区别仅在于，对比例12-13的机械蚀刻拉丝的速度分别为0.3m/min和3.5m/min。

对比例8-13铝门槛饰条制品的丝纹和丝的纹路存在一定的缺陷，感官效果较差，不符合市场要求。

对比例14-15：

对比例14-15与实施例3的区别仅在于，对比例14-15的冲压成型的压力分别为5T和30T。导致冲压成型的图案或文字存在缺陷，不符合要求。

鉴于本发明方案实施例众多，各实施例实验数据庞大众多，不适合于此处逐一列举说明，但是各实施例所需要验证的内容和得到的最终结论均接近，得到的制品铝门槛饰条的图案或文字在面上及深度或高度方向圆润过渡，带工艺“R”，且无过渡缺陷、精度高。故而此处不对各个实施例的验证内容进行逐一说明，仅以实施例1-5作为代表说明本发明申请优异之处。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (5)

1.一种铝门槛饰条的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括以下步骤：

S1、坯料预处理和打印菲林；所述坯料预处理包括坯料的清洁、湿涂和预烘干：所述湿涂的材料为油墨，湿涂得到的油墨的厚度为0.03-0.05mm；所述菲林的厚度为0.15-0.2mm，菲林的分辨率精度为1-5万dpi，打印的精度为0.001-0.03mm；

S2、将打印后的菲林固定于预处理后的坯料上，进行曝光和显影去油墨；所述曝光的光功率为100-200mJ/cm²，光照均匀度≥80％；

S3、将显影去油墨后的坯料进行机械蚀刻拉丝和去油墨；所述机械蚀刻拉丝采用的拉丝带的目数为300-350目，拉丝的压力为1-2Kgf，速度为0.5-3m/min；

S4、将机械蚀刻拉丝和去油墨后的坯料经过冲压成型制成铝门槛饰条。

2.根据权利要求1所述的一种铝门槛饰条的制备工艺，其特征在于，所述坯料为一系铝合金。

3.根据权利要求1所述的一种铝门槛饰条的制备工艺，其特征在于，所述预烘干的温度为85-95℃，保温时间为10-20min。

4.根据权利要求1所述的一种铝门槛饰条的制备工艺，其特征在于，所述显影去油墨采用的显影液为Na₂CO₃溶液，Na₂CO₃溶液的浓度为0.5％-1.5％，温度为25-35℃，压力1.5-2Kgf/cm²。

5.根据权利要求1所述的一种铝门槛饰条的制备工艺，其特征在于，所述冲压成型的压力为6-25T。