一种金属表面形成网纹图案的方法与流程

本发明涉及一种金属表面处理方法，特别是涉及一种金属表面形成装饰性网纹图案的方法。
背景技术：
：金属制品单调的金属色或单色漆表面已经无法满足人们对产品外观多样化的需求，因而在金属制品表面保护的同时，形成多彩的装饰性图案外观以制造装饰性产品、与其他部件风格统一的产品或者新颖美观的产品逐渐得到重视，其制作工艺也日益发展。现有的图案外观制作方法包括表面喷涂涂料、热转印图案、印刷等，这些方式的装饰性油墨层与底漆是分开的，仅存在于产品表面而不穿透底漆，极易因磨损、腐蚀等而失去表面的图案层，尤其是在较严苛的使用环境中，例如卫浴产品的地漏、水龙头等长期处于潮湿、易腐蚀、常刷洗的环境中，其外观寿命更难以长久维持，保质期短，这极大的影响了其使用。有鉴于此，电泳工艺逐渐得到重视。电泳工艺是以金属物表面为电极，依靠电场的作用使涂料在金属表面沉积形成漆膜的涂装方法，附着力强，不易受磨损，外观寿命长。现有的形成图案的双色电泳工艺，均是通过涂覆油墨形成遮蔽层，进行一次电泳后清洗掉油墨，再进行二次电泳。油墨清洗时必须使用强碱或其他腐蚀性物质作为清洗剂，会对一次电泳膜层造成伤害，因而对其性能及外观影响较大。此外，精细的图案，例如网纹类的图案需要较高的图形制作分辨率，现有的油墨往往采用丝网印刷的方式，其分辨率较低，难以制作网纹类图案，更无法达到自然的无序网纹的效果，限制了其应用。此外，丝网印刷需要通过设计不同的网版来实现不同的图案，网版间切换及清洗保养麻烦，成本高。技术实现要素：本发明提供了一种金属表面形成网纹图案的方法，其克服了现有技术所存在的不足之处。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属表面形成网纹图案的方法包括以下步骤：1)制作网膜，该网膜是由热熔胶丝形成的网纹结构，克重为3g/m2-30g/m2，热熔胶丝的软化点为80-180℃，直径为30μm-1000μm；2)将网膜通过热轧粘附于金属制品的表面，热轧的温度不低于热熔胶丝的软化点，压力为0.05-0.5kg/cm2，时间为10-120s；3)对该金属表面进行一次电泳处理，通过电泳于金属表面裸露的区域形成第一漆层并对第一漆层进行固化；4)将产品表面的网膜在有机溶剂中进行溶胀溶解并清洗清除；或所述网膜由水解型热熔胶制成，将网膜浸入60℃～95℃的水中10min～60min使其溶解并从金属表面去除；5)对该金属表面进行二次电泳处理，通过电泳在原网膜覆盖区域形成与第一漆层颜色相异的第二漆层并对第二漆层进行固化，形成与该网膜结构相应的网纹图案。优选的，步骤1)中，所述网膜的制作过程包括以下步骤：1)将形成热熔胶的物料按配比混合搅拌，熔融共混后泵入喷丝枪内并进行喷丝，喷出的热熔胶丝由接收板接收，通过控制喷丝枪、接收板的动作及其相对位置形成预设网纹样式的网膜；2)网膜经冷却结晶、熟化、定型后切分成预定大小备用。优选的，所述喷丝枪及接收板按预设轨迹相对运动，以形成规则网纹结构。优选的，所述网膜的热熔胶丝有序排列形成网格结构，网格宽度与热熔胶丝的直径比为20-100:1；所述金属表面形成相应网格图案。优选的，所述网膜的热熔胶丝无序排列，所述金属表面形成相应无序网纹图案。优选的，所述热熔胶丝是由聚乙烯类热熔胶、聚丙烯类热熔胶、乙烯-乙酸乙烯共聚物热熔胶、聚酯类热熔胶、聚酰胺类热熔胶、聚氨酯类热熔胶、苯乙烯及其嵌段共聚物类热熔胶中的一种或其组合制成。优选的，所述有机溶剂是丙酮、环己酮、醋酸、乙酸乙酯、丁酮、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯乙烷、丙酸乙酯、乙酸丁酯、环己烷、N，N-二甲基乙酰胺、异丙醇、丁醇的一种或其组合。优选的，所述水解型热熔胶由20％～65％聚乙烯醇、20％～50％基体树脂、3～25％增粘树脂、增塑剂10～50％、0～10％填料及2％～5％功能助剂组成，其中基体树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性聚氨酯、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯高聚物、聚丙烯酸乙酯、聚酰胺、聚酯中的一种或其组合，增黏剂为松香、改性松香、液体松香、C5石油树脂、C9石油树脂、C5/C9共聚树脂、氢化甲撑茚树脂、氢化C9树脂、萜烯树脂、松香酯、氢化松香酯、氧茚树脂、萜烯树脂中一种或其组合，填料为硫酸钡、滑石粉、空心微珠、二氧化钛、白炭黑、高岭土、云母粉中的一种或其组合，增塑剂为甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、丙三醇、己内酰胺、乙酰胺、聚乙二醇、三羟基甲基丙烷、邻苯二甲酸酯中的一种或其组合，功能助剂为润滑剂、抗氧剂、粘度调节剂中一种或其组合。优选的，通过向所述热水中添加适量二甲基亚砜或甘油、搅拌热水或超声波震动热水加速所述热水溶解型热熔胶遮蔽膜的清洗过程。优选的，步骤3)及步骤5)中，该电泳的固含量为5-15％，pH值为4-5，电压为45-55V，时间为20-50s；所述第一漆层和第二漆层的厚度为5～30μm。优选的，步骤3)或步骤5)中，所述固化是烘干固化，于120℃-180℃下固化20-40分钟；或所述固化是紫外固化，于60℃-90℃下烘干2-10分钟后于1500-2500mJ/cm2紫外光下固化。相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：1.采用热熔胶丝制作具有网纹结构的网膜，以网膜作为遮蔽层，一次电泳于网膜未遮蔽区域形成第一漆层，去除网膜后再通过二次电泳使网膜覆盖区域沉积与第一漆层不同颜色的第二漆层，从而将网膜的网纹结构转移至金属表面。热熔胶网膜可以通过热水溶解或有机溶剂溶胀溶解去除等简单的方法去除，无需使用强碱或其他腐蚀性物质，不会对漆膜结构造成影响，同时简化了制程。2.热熔胶喷丝形成热熔胶丝后，通过控制喷丝枪和接收板的相对位置和动作来控制热熔胶丝规则或无序地落于接收板上，从而可以形成各种网纹图案的网膜，可控性强，精细度高，图案清晰，尤其可以形成常规方法所无法形成的无序网纹，扩大了使用范围，可满足各种设计及实用需求，装饰效果好。3.形成的网纹图案耐磨性、耐酸性盐雾腐蚀性能和水煮测试效果好，适于应用于潮湿易腐蚀，常刷洗等严苛的环境中，外观寿命长。4.采用水解型热熔胶制成的网膜可在热水中溶解清除，进一步简化了制程及降低了制作条件，适于实际生产使用。以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种金属表面形成网纹图案的方法不局限于实施例。附图说明图1是本发明形成的无序网纹结构示意图；图2是本发明形成的规则网纹结构示意图；图3是本发明形成的渐变网纹结构示意图；图4是本发明形成的网格图案结构示意图。具体实施方式一种金属表面形成网纹图案的方法，是由热熔胶丝制作网膜，以网膜作为遮蔽层，再通过二次电泳使网膜覆盖区域及未覆盖区域沉积不同颜色的电泳漆，从而形成预定的网纹图案。网膜是由热熔胶丝形成的网纹结构，克重范围为3g/m2-30g/m2，热熔胶丝的软化点范围为80-180℃，直径为30μm～1000μm。在一实施例中，制作时，将形成热熔胶的物料按配比混合搅拌，熔融共混后挤出并造粒；将母粒用挤出机加热熔融后用熔体泵泵入喷丝枪内，喷丝枪喷出的热熔胶丝落入接收板，通过控制喷丝枪口径大小及数量以及喷丝枪与接收板的相对位置来调节热熔胶丝的排列方式以及疏密度，以形成预定纹理样式的网膜，热熔胶丝交接处互相粘结；网膜经冷却结晶、熟化、定型后切分成预定大小备用。喷丝枪口模的尺寸可以通过程序进行控制以实现粗细变化。举例来说，喷丝枪采用多孔喷丝，且通过变化喷丝枪与接收板的距离、角度及相对位置，使热熔胶丝随机落入接收板，可以形成无序网纹结构的网膜，如图1所示。又如，喷丝枪采用单孔喷丝且垂直静置于接收板上方，通过调节接收板的运动轨迹可以形成规则网纹结构的网膜，图2为规则网纹结构的示例。此外，通过控制喷丝枪喷丝孔径的变化，可以形成直径渐变的热熔胶丝，从而具有渐变效果的纹理，如图3所示。又如，使接收板静止，通过多个喷丝枪横向及纵向的移动，使喷出的热熔胶丝有序排列形成网格结构，网格宽度与热熔胶丝的直径比范围可为20-100:1，参考图4。借由本方法，可以根据需要使热熔胶丝排列成任意网纹结构的网膜，结构精细，制作方便，可操作性强。接收板可以是离型膜，网膜附着于离型膜上，便于后续使用。此外，亦可通过熔融纺丝等常规方式制作热熔胶丝，再通过梳理、织布、敷设等方式来制作预定网纹样式，并不对此进行限定。热熔胶丝可由例如聚乙烯类热熔胶、聚丙烯类热熔胶、乙烯-乙酸乙烯共聚物热熔胶、聚酯类热熔胶、聚酰胺类热熔胶、聚氨酯类热熔胶、苯乙烯及其嵌段共聚物类热熔胶中的一种或其组合制成，优先选用基体树脂为中低分子量的热熔胶。在一实施例中，热熔胶丝由20％～65％聚乙烯醇、20％～50％基体树脂、3～25％增粘树脂、增塑剂10～50％、0～10％填料及2％～5％功能助剂组成，其中基体树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性聚氨酯、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯高聚物、聚丙烯酸乙酯、聚酰胺、聚酯中的一种或其组合，优选的为热塑性聚氨酯、聚酰胺，基体树脂的极性优选极性基团含量较高的树脂型号，基体树脂的分子量优选中等分子量的树脂或者中低分子量搭配的树脂体系。增黏剂为松香、改性松香、液体松香、C5石油树脂、C9石油树脂、C5/C9共聚树脂、氢化甲撑茚树脂、氢化C9树脂、萜烯树脂、松香酯、氢化松香酯、氧茚树脂、萜烯树脂中一种或其组合，填料为硫酸钡、滑石粉、空心微珠、二氧化钛、白炭黑、高岭土、云母粉中的一种或其组合，增塑剂为甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、丙三醇、己内酰胺、乙酰胺、聚乙二醇、三羟基甲基丙烷、邻苯二甲酸酯中的一种或其组合，优选的为丙三醇、己内酰胺、乙酰胺、聚乙二醇、三羟基甲基丙烷，更优选的为甘油/己内酰胺、甘油/聚乙二醇、甘油/乙酰胺、甘油/三羟基甲基丙烷。功能助剂为润滑剂、抗氧剂、粘度调节剂中一种或其组合。该热熔胶是水解型热熔胶，通过调节聚乙烯醇的分子组分及结构可以调节其溶解温度和溶解速度，可以控制在60℃～95℃的热水中溶解。制成的网膜铺设并通过热轧粘附于金属制品的表面，热轧的温度不低于热熔胶的软化点，压力为0.5-3kg/cm2，时间为10-60s。热熔胶网膜达到软化点具有一定的粘性，从而粘附于金属制品表面，冷却后固定。优选的，可以预先对金属制品表面进行抛光，镀铜、镀半光镍、镀铬或其组合等预处理以便于后续电泳。接着，对金属表面进行一次电泳处理，通过阴极电泳于金属表面裸露的区域(即未被网膜纤维遮蔽的区域)形成厚度为5-30μm的第一漆层并对第一漆层进行固化。电泳的固含量为5-15％，pH值为4-5，电压为45-55V，时间为20-50s。由于电泳是以金属本身为阴极进行沉积，不导电的热熔胶网膜覆盖的区域不沉积，从而实现了区域式镀漆。对第一漆层的固化可以是紫外固化，于60℃-90℃下烘干2-10分钟后于1500-2500mJ/cm2紫外光下进行固化。此外，当采用软化温度较高的热熔胶网膜，固化是烘干固化，于120℃-180℃下固化20-40分钟。此外，亦可以通过阳极电泳来实现，在此不加以赘述。一次电泳后，将网膜从金属表面去除并清洗金属表面。在一实施例中，将金属表面的网膜在有机溶剂中溶胀溶解并清除。有机溶剂是丙酮、环己酮、醋酸、乙酸乙酯、丁酮、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯乙烷、丙酸乙酯、乙酸丁酯、环己烷、N，N-二甲基乙酰胺、异丙醇、丁醇等，通过相似相溶原理进行溶胀溶解清除。热熔胶为热塑性材料，而电泳漆经过高温固化或者紫外光固化后是热固性材料，在有机溶剂作用下，热塑性热熔胶发生溶胀，容易清除掉，而热固性电泳漆则基本上不发生溶胀，不会对电泳漆产生影响。在另一实施例中，网膜是热水溶解型热熔胶，将网膜浸泡于热水中使其溶解并清洗去除，该热水的温度为60℃～95℃，浸泡时间为10min～60min，优选的温度为80℃-95℃。通过向所述热水中添加适量二甲基亚砜或甘油、搅拌热水或超声波震动热水加速所述热水溶解型热熔胶遮蔽膜的清洗过程。上述方法可迅速去除热熔胶网膜，清洗过程简单，无腐蚀性物质，对前道电泳漆无破坏作用，可以保证电泳漆的性能。其中，水溶解型热熔胶中，聚乙烯醇是生物可降解高分子材料，在细菌和酶作用下，46天可降解75％，对环境无危害。接着，对金属表面进行二次电泳处理，通过阴极电泳在原网膜覆盖区域(此时该部分区域金属面裸露)沉积与第一漆层颜色相异的第二漆层并对第二漆层进行固化，其中该第二漆层的厚度为5-30μm，该二次电泳的固含量为5-15％，pH值为4-5，电压为35-45V，时间为20-50s，固化与第一漆层的固化类似。第一漆层和第二漆层颜色相异，举例来说，第一漆层是仿古黑色，第二漆层是红古铜色；或者，第一漆层是褐色，第二漆层是浅黄色，从而形成了与网膜结构相应的网纹图案。对本发明方法所得的制品进行测试，其结果如表1所示：测试项目测试条件测试结果传统标准(A)酸性盐雾测试>500H外观10级64H(C)落砂冲击>30L镀层无磨穿12L(E)水浸65℃200H外观10级38℃*100H(D)结合力(百割)/5A(B)冷热冲击循环10个循环外观10级4个循环(F)铅笔硬度(三菱)/3H2H形成的网纹图案表面的耐磨性、耐酸性盐雾腐蚀性和水煮测试等性能良好，具有持久的外观寿命，即具有装饰性，又能应用于较为严苛的环境中，例如厨卫等潮湿易腐蚀，常刷洗的环境。上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种金属表面形成网纹图案的方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。当前第1页1 2 3