一种金属基材上仿拉丝镍外观、防变色的表面处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金属基材表面处理方法，尤其涉及一种金属基材上仿拉丝镍外观、防变色的表面处理方法。
【背景技术】
[0002]目前，铁基材配件经机械抛光、拉丝形成拉丝纹路，清洗后进行物理气相沉积(PVD)真空镀膜，涂层只有微米级，经涂装层高温固化后，PVD涂层并不能阻挡铁基材变暗。
[0003]在铁基材上进行装饰仿拉丝镍绿色镀膜也很容易出现变色问题，且从镀膜工艺方面无法解决，无论采用水性抛磨再机械拉丝，还是干式抛磨后再拉丝，经涂装温度固化后，铁基材都是非常容易变暗。
[0004]为克服上述问题，采用对冷轧钢卷料(SPCC)直接机械抛光拉丝贴膜保护是其中一种可行的方法，可以有效解决涂装固化后基材变暗的问题。目前，常用的针对钢材的表面处理方法中有采取PVD真空镀膜的方法，中国专利CN101691653A公开了一种不锈钢板材表面处理的工艺，依次包括步骤:开平备料、研磨抛光、清洗、烘干、检验、PVD真空镀膜、贴膜包装，可以有效提升不锈钢板材表面防腐性能；然而，该工艺在冷轧钢铁材料表面的处理并不能解决涂装固化后变暗的问题。
【发明内容】
[0005]本发明为解决现有技术中的上述问题提出的。
[0006]本发明的一个目的是解决铁基材容易变色的一个替代技术方案。
[0007]本发明的第二个目的是提供一种金属基材上仿拉丝镍外观的表面处理方法。
[0008]本发明还提供由上述表面处理方法处理得到的金属装饰组件。
[0009]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0010]本发明的第一个方面是提供一种金属基材上仿拉丝镍外观、防变色的表面处理方法，所述方法包括如下步骤:
[0011]步骤1:在金属基材表面上机械油磨抛光拉丝；
[0012]步骤2:在拉丝后的基材上贴覆一层保护膜；
[0013]步骤3:机加工成型；
[0014]步骤4:去除保护膜、除残胶、除油、清洗、真空微波干燥；
[0015]步骤5:施加物理气相沉积层；
[0016]步骤6:抽真空后通入氩气，进行离子辉光活化280-320S ；
[0017]步骤7:再次抽真空后通入氩气，施加非反应沉积层60-80s ；
[0018]步骤8:再次抽真空后通入氮气、氩气，施加反应沉积层80-100S ；
[0019]步骤9:喷涂聚合物透明粉末、并固化。
[0020]上述方法中，步骤I所述的抛光拉丝优选采用碳化硅材质的砂带，更优选地，所述的抛光拉丝碳化硅砂带依次使用80#180目、100#240目、120#320目、最后油性拉长丝。
[0021]上述方法中，优选地，步骤4所述的除残胶、除油采用真空超声波方法在碳氢溶剂中进行，其中真空碳氢清洗利用蒸馏回用技术，使得碳氢溶剂可反复利用，无废弃物排放。除残胶、除油、清洗后的干燥步骤优选地采用真空微波干燥方法。
[0022]上述方法中，优选地，步骤5、7、8所述物理气相沉积层、非反应沉积层、反应沉积层的涂层材质选自包括镍、铬、钴、锆、钛、铝、钨中至少两种金属合金或它们的氮化物和/或碳化物。更优选地，物理气相沉积层采用金属镍铬合金/锆金属、陶瓷膜氮化锆或镍铬合金金属层，非反应沉积层采用镍铬合金薄膜或锆金属薄膜，反应沉积层采用镍铬合金薄膜或氮化锆薄膜。
[0023]上述方法中，优选地，步骤6、7、8所述抽真空达到的真空度为6.0*1(Γ3-10.0*10_3Pa，更优选为 7.0*10文9.0*l(T3Pa，例如 8.0*l(T3Pao
[0024]上述方法中，优选地，步骤6所述通入氩气的体积流量为200_240sccm，步骤7所述通入氩气的的体积流量为80-100sccm，步骤8所述通入氮气、氩气的体积流量分布为120-130sccm、95-105sccm ;这三个步骤通入气体后达到的占空比均为50-70%。
[0025]上述方法中，步骤9所述聚合物可以为具有附着力的各种光泽度及透明度的聚合物粉末，优选地，选自环氧树脂、聚酯、丙烯酸树脂、聚丙烯酸酯、聚氨酯的均聚物、共聚物的一种或多种，更优选地，选自环氧或聚酯或环氧聚酯透明粉末。
[0026]上述方法中，步骤9所述固化温度和固化时间根据所述聚合物的种类不同而相应发生改变，优选地，当选自环氧或聚酯或环氧聚酯透明粉末时，喷涂后的固化温度为140-200 °C、固化时间为 15-20min。
[0027]上述方法中，所述金属基材优选地选自钢材、铜合金、锌合金，更优选为钢材，例如冷乳钢卷料。
[0028]本发明的第二个方面是提供一种如上述任一方法得到的金属装饰组件，优选地，通过上述任一方法处理得到的金属装置组件具有仿拉丝镍外观，其颜色模型Lab值为:L值为68.91-69.91，a值为0.40-0.58，b值为7.59-8.94，与电镀拉丝镍的Lab值(L值为70.23-72.67，a 值为 0.80-1.05，b 值为 7.39-8.66)非常接近。
[0029]本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果:
[0030]I)本发明提供的方法中，金属基材用砂带抛光拉丝后贴覆了一层保护膜，有效防止拉丝后的金属基材表面生锈，保护了拉丝效果；
[0031]2)本发明提供的方法中，去除保护膜后，采用真空超声波碳氢溶剂除胶、超声波碳氢溶剂除油后，真空微波干燥，对金属基材无任何损伤，且无三废排放；
[0032]3)本发明提供的方法中，施加金属镍铬合金/锆金属、陶瓷膜氮化锆或镍铬合金金属层的物理气相沉积层后，再施加镍铬合金薄膜或锆金属薄膜的非反应沉积层以及镍铬合金薄膜或氮化锆薄膜的反应沉积层，可有效改善涂层与金属基材之间的附着力和外观色差;
[0033]4)本发明提供的方法中，最后喷涂透明粉末，且喷涂后的金属装饰组件外观不会因为高温烘烤而变色，可有效提高金属基材的防腐性能、防变色性能及其它性能；
[0034]5)本发明提供的方法兼具拉丝效果、工序简单、成本低、无污染、环境友好等优势，且由本发明的方法生产的金属装饰组件的性能优于冷轧铁基板的传统水电镀及常规机械磨抛、拉丝、仿拉丝镍绿色镀膜工艺的性能。
【具体实施方式】
[0035]下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
[0036]实施例1:一种金属装饰面板组件的制作方法:
[0037]包括如下步骤:
[0038]I)用冷轧刚卷料自动机械油磨、抛光、拉丝；
[0039]2)拉丝钢带贴覆一层保护膜保护，防止钢带生锈；
[0040]3)根据组件的尺寸，将钢带粉条、冲压成型成工件；
[0041]4)去除保护膜，上机进行真空超声波碳氢清除覆膜残胶，超声波碳氢除油清洗，并真空微波干燥；
[0042]5)转入真空镀膜机进行物理气相沉积金属镍铬合金/锆金属、陶瓷膜氮化锆或镍铬合金金属层；再将工件转入真空炉只能怪，依次粗抽、精抽真空，使真空度达到8.0*10_3Pa后，关闭节流阀，开始通入210sccm的氩气，打开偏压设定1300_1700v，占空比55%，进行离子辉光活化290s;完成后关闭氩气质量流量计、偏压电源、打开节流阀抽真空，抽真空至真空度达到8.0*10_3Pa后，关闭节流阀，通入85sCCm氩气，打开偏压设定为180-220V,占空比50-70%，设定弧电源100A并打开，进行非反应沉积65s的镊铬合金薄膜或错金属薄膜；非反应沉积完成后，关闭弧电源、氩气质量流量计、偏压电源，打开节流阀抽真空，抽真空至真空度达到8.0*l(T3Pa后，关闭节流阀，通入120sccm氮气、95sccm氩气，打开偏压设定为120-130V，占空比55%，设定弧电源100A并打开，进行反应沉积85s的镍铬合金薄膜或氮化锆薄膜；
[0043]6)转入自动粉末涂装线喷涂环氧透明亚光粉末，转入粉末固化炉进行粉末固化，粉末固化温度为180 °C，固化时间为16min。
[0044]实施例2:—种金属装饰面板组件的制作方法:
[0045]包括如下步骤:
[0046]I)用冷轧刚卷料自动机械油磨、抛光、拉丝；
[0047]2)拉丝钢带贴覆一层保护膜保护，防止钢带生锈；
[0048]3)根据组件的尺寸