专利名称：一种不连续高金属质感膜层的镀膜方法
技术领域：
本发明属于真空镀膜技术领域，尤其涉及手机外壳、平板电脑外框等塑胶的真空镀膜工艺，具体涉及一种不连续高金属质感膜层的镀膜方法。
背景技术：
目前电镀行业面临两大社会问题职业健康与环境污染问题。随着欧盟ROHS (Restriction of Hazardous Substances，关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令)、WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment，报废的电子电气设备)、EUP (Energy-using Products，能耗产品)指令的实施及各国针对环保问题解决方法。企业、劳动者对企业社会责任、职业健康的高度关注，传统的高污染、高危害的工业水电镀技术必将被新兴的工艺——真空镀膜逐步取代。手机外壳和平板电脑外框等塑胶一般要进行真空镀膜，由于手机和平板电脑都是带电体，因此，进行真空镀膜时，要求外壳、外框镀上不导电膜层。目前，不导电膜层镀膜工艺已普遍成熟，一般采用预热后蒸发镀膜工艺，大多使用相同工艺参数及材料，及使用铟锡合金(30 70)蒸发镀膜；然而，铟锡合金在蒸镀过程中颜色不统一，光泽度不够，金属质感差，在自然光环境下，因为铟锡合金易氧化，产品不能在空气中暴露太久。目前，国内不导电膜层镀膜工艺多数是采用蒸发单体镀膜机制备不连续导电膜， 存在产量低、均勻性不好和制造成本高等问题，而且铟、锡又是稀有金属，生产成本居高不下。磁控溅射镀膜技术能够做到镀膜的膜层具有色泽均勻，清晰度高，持久隔热以及不褪色等特点，但该技术中溅射效率容易受到多种因素的影响，尤其是靶材的选择及其尺寸的影响。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种产量高、膜层均勻性好、成本低廉，且以取材容易的硅铝合金为靶材料的不连续高金属质感膜层的镀膜方法。本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的
一种不连续高金属质感膜层的镀膜方法，该镀膜方法依次包括喷涂UV底漆、镀制高金属质感不导电膜层和喷涂UV面漆三个步骤，其中镀制高金属质感不导电膜层是以硅铝合金为靶材料，并且引入磁控溅射镀膜技术，根据手机外壳和平板电脑外框等塑胶材料的具体特性，选择合适的靶材料及其尺寸，并且根据靶材料相应地优化磁控溅射镀膜技术的各项参数，对待镀膜产品进行镀膜，镀膜产品经验证可有效解决现有技术的不足、实现本发明目的。上述不连续高金属质感膜层的镀膜方法中，靶材料硅铝合金的规格采用长X 宽 X 厚=1009 mmX124. 7 mmX8mm。
上述不连续高金属质感膜层的镀膜方法中，磁控溅射镀膜技术的各项参数优化后为
真空溅射室中真空压力抽到0. 003 0. 005pa后，冲入氩气为工作气体，冲入氩气后的真空恒压为0. 4pa 0. 6pa ；
流量计流量为150sccm 170sccm ； 溅射电源为中频电源； 镀膜溅射功率为0. 5KW 1. 5KW ； 偏压调制为:350V 400 V ； 基板载体工件架的移动线速为4HZ 6HZ。上述不连续高金属质感膜层的镀膜方法具体包括如下步骤 步骤1喷涂UV底漆
在温度10°c 35°C、湿度30% 80%的环境下，将待镀膜的产品放到一号涂装机的自动线上，进行前处理擦试及自动化静电除尘；调整喷枪气压2 kg/cm2 3jkg/cm2，把UV底漆自动化喷涂到产品待镀膜的面上，喷涂UV底漆的膜厚16 um 20um ；然后将完成喷涂的产品放入烤箱烘烤，烘烤温度40°C 50°C，烘烤时间5 min Smin ；最后将完成烘烤的产品过UV炉进行固化；
步骤2硅铝合金靶材磁控溅射镀膜
本步骤所用的磁控溅射连续镀膜机上装有硅铝合金靶2个，硅铝合金靶的规格为长X 宽 X 厚=1009 mmX 124. 7 mmX8mm ；
在温度为17。C 27°C、湿度为45% 85%的条件下，在磁控溅射连续镀膜机中，采用磁控溅射连续镀膜技术对经过步骤1处理后的产品进行全自动溅射镀膜，该全自动溅射镀膜的参数如下
真空溅射室中真空压力抽到0. 003 0. 005pa后，冲入氩气为工作气体，冲入氩气后的真空恒压为0. 4pa 0. 6pa ；
流量计流量为150sccm 170sccm ； 溅射电源为中频电源； 镀膜溅射功率为0. 5KW 1. 5KW ； 偏压调制为:350V 400 V ； 基板载体工件架的移动线速为4HZ 6HZ ； 步骤3喷涂UV面漆
在温度5°C 35°C、湿度30% 80%的环境下，将步骤2处理后的产品放到二号涂装机的自动线上，用静电除尘枪进行手动除尘，再用离子静电除尘枪进行自动静电除尘；调整喷枪气压1. 5 kg/cm2 3. 5kg/cm2,把UV面漆喷涂到产品镀膜的面上，膜厚为IOum 14um ； 然后将完成喷涂的产品放入烤箱烘烤，烘烤温度为70°C 80°C，烘烤时间为5 min Smin ； 最后将烘烤完成的产品过UV炉进行固化，完成本发明不连续高金属质感膜层镀膜的整个过程。进一步地，上述步骤1中，将待镀膜的产品放到一号涂装机的自动线上进行前处理擦试及自动化静电除尘，所述一号涂装机的线速为18 Hz 22Hz ；
进一步地，上述步骤1中，UV底漆的粘度为7. 8 s 10s。
进一步地，上述步骤1中，对完成烘烤的产品进行UV炉固化，所述UV炉包括4盏 UV灯，其中3盏开启强光，1盏开启中光，UV能量为800 mj/cm2 lOOOmj/cm2。进一步地，上述步骤3中，将步骤2处理后的产品放到二号涂装机的自动线上，所述二号涂装机的线速为16 Hz 20Hz。进一步地，上述步骤3中，UV面漆的粘度为7. 8 s 8. 2 S。进一步地，上述步骤3中，将烘烤完成的产品过UV炉固化，所述UV炉包括4盏UV 灯，该4盏UV灯开启强光，UV能量为900 mj/cm2 1100mj/cm2。对采用上述镀膜方法进行镀膜的产品进行检测，发现其膜层牢固度好、金属质感超强，而且耐候性好。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果
1.现有技术对手机外壳和平板电脑外框等塑胶材料采用单体蒸发镀膜，其膜料是铟锡合金，蒸发的膜料以分子的方式沉淀在塑胶上，膜层稀疏，牢固度差，铟锡合金在蒸发中容易被氧化，蒸发完成后暴露在空气中时间长膜层不稳定；本发明根据研究后选择将连续磁控溅射镀膜技术应用到手机外壳和平板电脑外框等塑胶材料上，并且根据研究采用硅铝合金为靶材料，磁控溅射溅射靶材是以原子的方式沉淀在基板上，膜层致密，牢固度好，镀膜后暴露在在空气中时间长膜层稳定；
2.本发明不连续高金属质感膜层的镀膜方法，其所采用的靶材料、靶材料的尺寸都是经过试验优化后得到的，能够保证镀膜效果，此外，还对镀膜过程中的各项参数进行了优化，从而进一步保证镀膜效果；
3.通过本发明不连续高金属质感膜层的镀膜方法得到的产品，其膜层牢固度好、金属质感超强，而且耐候性好；
4.本发明不连续高金属质感膜层的镀膜方法操作简单、设备要求低、无毒无污染，易于控制，适合工业化生产。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步地阐述，但具体实施例并不对本发明做任何限定。实施例1 手机外壳的镀膜
本实施例是采用型号为UHS-560B的UVAT磁控溅射连续镀膜机对手机外壳进行镀膜， 具体包括如下步骤
步骤1喷涂UV底漆
在温度25°C、湿度60%的环境下，将待镀膜的产品放到一号涂装机的自动线上，进行前处理擦试及自动化静电除尘；调整喷枪气压2. Wcg/cm2，把粘度为9s的UV底漆自动化喷涂到产品待镀膜的面上，喷涂UV底漆的膜厚18um ；然后将完成喷涂的产品放入烤箱烘烤，烘烤温度45°C，烘烤时间7min ；最后将完成烘烤的产品过UV炉进行固化； 步骤2硅铝合金靶材磁控溅射镀膜
本步骤所用的磁控溅射连续镀膜机上装有硅铝合金靶2个，硅铝合金靶的规格为长X 宽 X 厚=1009 mmX 124. 7 mmX8mm ；
在温度为20°C、湿度为60%的条件下，在磁控溅射连续镀膜机中，采用磁控溅射连续镀膜技术对经过步骤1处理后的产品进行全自动溅射镀膜，该全自动溅射镀膜的参数如下
真空溅射室中真空压力抽到0. 005pa后，冲入氩气为工作气体，冲入氩气后的真空恒压为0. 6pa ；
流量计流量为170sccm ； 溅射电源为中频电源； 镀膜溅射功率为1. 5KW ； 偏压调制为400 V ； 基板载体工件架的移动线速为4HZ ； 步骤3喷涂UV面漆
在温度25°C、湿度60%的环境下，将步骤2处理后的产品放到二号涂装机的自动线上，用静电除尘枪进行手动除尘，再用离子静电除尘枪进行自动静电除尘；调整喷枪气压 2. 8kg/cm2,把粘度为8. Os的UV面漆喷涂到产品镀膜的面上，膜厚为12um ；然后将完成喷涂的产品放入烤箱烘烤，烘烤温度为75°C，烘烤时间为6min ；最后将烘烤完成的产品过UV 炉进行固化，完成对手机外壳镀膜的整个过程。上述步骤1中，将待镀膜的产品放到一号涂装机的自动线上进行前处理擦试及自动化静电除尘，所述一号涂装机的线速为20Hz。上述步骤1中，对完成烘烤的产品进行UV炉固化，所述UV炉包括4盏UV灯，其中 3盏开启强光，1盏开启中光，UV能量为860mj/cm2。上述步骤3中，将步骤2处理后的产品放到二号涂装机的自动线上，所述二号涂装机的线速为18Hz。上述步骤3中，将烘烤完成的产品过UV炉固化，所述UV炉包括4盏UV灯，该4盏 UV灯开启强光，UV能量为950mj/cm2。对本实施例的镀膜进行检测，发现其膜层牢固度好、金属质感超强，而且耐候性好。实施例2 平板电脑外框的镀膜
本实施例是采用型号为UHS-560B的UVAT连续磁控溅射镀膜机对平板电脑外框进行镀膜，具体包括如下步骤 步骤1喷涂UV底漆
在温度25°C、湿度60%的环境下，将待镀膜的产品放到一号涂装机的自动线上，进行前处理擦试及自动化静电除尘；调整喷枪气压2. Wig/cm2，把粘度为8. 3s的UV底漆自动化喷涂到产品待镀膜的面上，喷涂UV底漆的膜厚16um ；然后将完成喷涂的产品放入烤箱烘烤， 烘烤温度50°C，烘烤时间6min ；最后将完成烘烤的产品过UV炉进行固化； 步骤2硅铝合金靶材磁控溅射镀膜
本步骤所用的磁控溅射连续镀膜机上装有硅铝合金靶2个，硅铝合金靶的规格为长X 宽 X 厚=1009 mmX 124. 7 mmX8mm ；
在温度为22°C、湿度为60%的条件下，在磁控溅射连续镀膜机中，采用磁控溅射连续镀膜技术对经过步骤1处理后的产品进行全自动溅射镀膜，该全自动溅射镀膜的参数如下
真空溅射室中真空压力抽到0. 0035pa后，冲入氩气为工作气体，冲入氩气后的真空恒压为 0. 43pa ；流量计流量为150sccm ； 溅射电源中频电源； 镀膜溅射功率IKW ； 偏压调制380V ；
基板载体工件架的移动线速6HZ; 步骤3喷涂UV面漆
在温度25°C、湿度60%的环境下，将步骤2处理后的产品放到二号涂装机的自动线上，用静电除尘枪进行手动除尘，再用离子静电除尘枪进行自动静电除尘；调整喷枪气压 3. Okg/cm2,把粘度为7. 8s的UV面漆喷涂到产品镀膜的面上，膜厚为13 um ；然后将完成喷涂的产品放入烤箱烘烤，烘烤温度为78°C，烘烤时间为5. 5min ；最后将烘烤完成的产品过 UV炉进行固化，完成对平板电脑外框的镀膜。上述步骤1中，将待镀膜的产品放到一号涂装机的自动线上进行前处理擦试及自动化静电除尘，所述一号涂装机的线速为20Hz ；
上述步骤1中，对完成烘烤的产品进行UV炉固化，所述UV炉包括4盏UV灯，其中3盏开启强光，1盏开启中光，UV能量为900mj/cm2。上述步骤3中，将步骤2处理后的产品放到二号涂装机的自动线上，所述二号涂装机的线速为18Hz。上述步骤3中，将烘烤完成的产品过UV炉固化，所述UV炉包括4盏UV灯，该4盏 UV灯开启强光，UV能量为1020mj/cm2。对本实施例的镀膜进行检测，发现其膜层牢固度好、金属质感超强，而且耐候性好。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种不连续高金属质感膜层的镀膜方法，该镀膜方法依次包括喷涂UV底漆、镀制高金属质感不导电膜层和喷涂UV面漆三个步骤，其特征在于所述镀制高金属质感不导电膜层是以硅铝合金为靶材料，采用磁控溅射镀膜技术，对待镀膜产品进行镀膜。
2.根据权利要求1所述一种不连续高金属质感膜层的镀膜方法，其特征在于所述硅铝合金的规格为长χ宽χ厚=1009 mmX124. 7 mmX8mm。
3.根据权利要求1所述一种不连续高金属质感膜层的镀膜方法，其特征在于所述磁控溅射镀膜技术的各参数为真空溅射室中真空压力抽到0. 003 0. 005pa后，冲入氩气为工作气体，冲入氩气后的真空恒压为0. 4pa 0. 6pa ；流量计流量为150sccm 170sccm ； 溅射电源为中频电源； 镀膜溅射功率为0. 5KW 1. 5KW ； 偏压调制为:350V 400 V ； 基板载体工件架的移动线速为4HZ 6HZ。
4.根据权利要求1 3所述任一项的一种不连续高金属质感膜层的镀膜方法，其特征在于该镀膜方法具体包括如下步骤步骤1喷涂UV底漆在温度10°C 35°C、湿度30% 80%的环境下，将待镀膜的产品放到一号涂装机的自动线上，进行前处理擦试及自动化静电除尘；调整喷枪气压2 kg/cm2 3. ^g/cm2，把UV底漆自动化喷涂到产品待镀膜的面上，喷涂UV底漆的膜厚16 um 20um ；然后将完成喷涂的产品放入烤箱烘烤，烘烤温度40°C 50°C，烘烤时间5 min Smin ；最后将完成烘烤的产品过UV炉进行固化；步骤2硅铝合金靶材磁控溅射镀膜本步骤所用的磁控溅射连续镀膜机上装有硅铝合金靶2个，硅铝合金靶的规格为长X 宽 X 厚=1009 mmX 124. 7 mmX8mm ；在温度为17。C 27°C、湿度为45% 85%的条件下，在磁控溅射连续镀膜机中，采用磁控溅射连续镀膜技术对经过步骤1处理后的产品进行全自动溅射镀膜，该全自动溅射镀膜的参数如下真空溅射室中真空压力抽到0. 003 0. 005pa后，冲入氩气为工作气体，冲入氩气后的真空恒压为0. 4pa 0. 6pa ；流量计流量为150sccm 170sccm ； 溅射电源为中频电源； 镀膜溅射功率为0. 5KW 1. 5KW ； 偏压调制为:350V 400 V ； 基板载体工件架的移动线速为4HZ 6HZ ； 步骤3 喷涂UV面漆在温度5°C 35°C、湿度30% 80%的环境下，将步骤2处理后的产品放到二号涂装机的自动线上，用静电除尘枪进行手动除尘，再用离子静电除尘枪进行自动静电除尘；调整喷枪气压1. 5 kg/cm2 3. 5kg/cm2,把UV面漆喷涂到产品镀膜的面上，膜厚为IOum 14um ；然后将完成喷涂的产品放入烤箱烘烤，烤箱温度为70°C 80°C，烘烤时间为5 min Smin ； 最后将烘烤完成的产品过UV炉进行固化，完成不连续高金属质感膜层的镀膜。
5.根据权利要求4所述一种不连续高金属质感膜层的镀膜方法，其特征在于所述步骤1中，一号涂装机的线速为18 Hz 22Hz ；UV底漆采用粘度为7. 8 s IOs的UV底漆；UV炉包括4盏UV灯，其中3盏开启强光，1盏开启中光，UV能量为800 mj/cm2 IOOOmj/2cm ο
6.根据权利要求4所述一种不连续高金属质感膜层的镀膜方法，其特征在于所述步骤3中，二号涂装机的线速为16 Hz 20Hz ;UV面漆采用粘度为7. 8 s 8. 2 s的UV面漆；UV炉包括4盏UV灯，该4盏UV灯开启强光，UV能量为900 mj/cm2 1100mj/cm2。
全文摘要
本发明公开一种不连续高金属质感膜层的镀膜方法，该镀膜方法依次包括喷涂UV底漆、镀制高金属质感不导电膜层和喷涂UV面漆三个步骤，其中，镀制高金属质感不导电膜层是以长×宽×厚=1009mm×124.7mm×8mm的硅铝合金为靶材料，采用磁控溅射镀膜技术，对待镀膜产品进行镀膜；本发明选择将连续磁控溅射镀膜技术应用到手机外壳和平板电脑外框等塑胶材料上，并采用硅铝合金为靶材料，磁控溅射溅射靶材是以原子的方式沉淀在基板上，膜层致密，牢固度好，镀膜后暴露在在空气中时间长膜层稳定。本发明镀膜方法得到的产品，金属质感超强，且耐候性好。本发明镀膜方法操作简单、无毒无污染，易于控制，适合工业化生产。
文档编号B05D3/02GK102366742SQ201110292530
公开日2012年3月7日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者唐赵宝, 张双文, 谢守德, 龚玉根 申请人:东莞劲胜精密组件股份有限公司, 东莞华清光学科技有限公司