金属表面精整的方法

专利名称：金属表面精整的方法
技术领域：
本发明涉及金属表面精整的方法，更具体而言，涉及可防止称为“渗出”和“漏气”的化学反应的金属表面精整的方法。
压铸锌广泛用于生产包括卫生设备、门拉手、玩具和汽车零件的日用品。已发现，当压铸锌元件与黄铜或青铜电镀层之间的附着力不足时，会发生称为“渗出”和“漏气”的反应。
漏气是截留在锌底材微孔里、底材和镀层之间以及镀层微孔内的大气中的气体例如空气逸散所致。通常，当涂覆在最后电镀表面上的粉末涂料固化时这些气体会逸散。当将元件加热使粉末涂料固化时，这些气体从底材的微孔中通过镀层的微孔逸散并暴露到大气中。漏气表现为在透明粉末涂料中出现若干气泡，这是当粉末涂料固化时，粉末涂料中的气体渗透而形成的。
渗出是在电镀表面上出现脱色，这是由于夹带在电镀表面微孔中的化学品例如氰化物与大气中的水分反应所致。渗出导致电镀件上出现暗色斑渍。在电镀了黄铜或青铜的底材上渗出特别普遍，因为黄铜和青铜电镀法通常是利用氰化物化学进行的。
一种常规的方法需要在电镀件的表面上涂覆天然漆。然而，已发现天然漆并不能提供足以防止渗出和漏气的防湿层。
因此，本发明的目的是提供一种新的和改进的金属表面精整的方法，这种方法可以防止称为渗出的化学反应。
本发明的另一个目的是提供一种新的和改进的金属表面精整的方法，这种方法可以防止称为漏气的化学反应。
本发明的第三个目的是提供一种用于以黄铜或青铜电镀基底金属底材的新的和改进的金属表面精整的方法，这种方法可以防止称为渗出的化学反应。
本发明的第四个目的是提供一种用于以黄铜或青铜电镀基底金属底材的新的和改进的金属表面精整的方法，这种方法可以防止称为漏气的化学反应。
本发明的第五个目的是提供一种用黄铜或青铜电镀的新的和改进的压铸锌元件，该元件不会出现称为渗出的化学反应。
本发明的第六个目的是提供一种用黄铜或青铜电镀的新的和改进的压铸锌元件，该元件不会出现称为漏气的化学反应。
本发明的一个特点是抛光和擦光基底金属底材的表面，以基本上除去粗糙表面、微孔、孔穴和小凹痕。
本发明的另一个特点是在底材表面上电镀一层铜层，为在其上电镀一层黄铜或青铜提供基本上均匀的表面。
本发明的再一个特点是在元件的最后电镀表面上静电涂覆一层透明的环氧涂料。
本发明的优点是增强了基底金属底材和铜镀层之间的附着力，当底材的温度升高时，就可以抑制渗出和漏气发生。
本发明涉及一种制备和电镀基底金属底材的方法，该方法可使底材与黄铜或青铜电镀层之间产生足够的附着力，从而能防止称为渗出和漏气的化学反应发生。防止在高温下渗出和漏气，可以在黄铜或青铜镀层上涂覆透明涂料，进一步抑制上述化学反应。
本发明的一个方面涉及一种在压铸锌元件上提供“毛面”精整的方法，该方法基本上包括以下步骤抛光压铸锌元件的表面、用铜电镀压铸锌元件、通过除去任何粗糙部分以及遗留在铜表面上的任何无粘着性薄膜使铜层抛光、在铜层上电镀一层黄铜或青铜，然后在黄铜或青铜镀层上淀积一层基本上不透水的透明涂层。
本发明的一个有关方面涉及一种在压铸锌元件上提供“光亮”精整的方法，该方法基本上包括以下步骤抛光压铸锌元件的表面、用铜电镀压铸锌元件、通过除去任何粗糙部分以及遗留在铜表面上的任何无粘着性薄膜使铜层抛光、在蒸汽脱脂装置中采用一种溶剂例如三氯乙烯除去上述抛光步骤遗留在铜表面上的任何残渣、在铜层上电镀一层黄铜或青铜，然后在黄铜或青铜镀层上淀积一层基本上不透水的透明涂层。
本发明的另一个有关方面涉及根据上述方法制造的压铸锌元件。
本发明的再一个有关方面涉及一种制品，该制品包括基底金属底材、电镀在底材上的铜层、电镀在铜层上的选自黄铜或青铜的一层金属以及淀积在该金属层上的基本上不透水的透明涂层。
实施本发明的方法1.定义本文中所用的术语“抛光”被定义为一种操作，其中将在锻造、轧制或类似的操作后，在底材表面上遗留的粗划痕或在某些情况下遗留的粗糙表面基本上除去，以产生与预定划痕样式相当的底材表面纹理。优选采用砂带和接触轮实施抛光操作，紧握待抛光的元件并将其与接触轮接触，这样，由于砂带的摩擦特性即可除去元件表面上的任何物质和缺陷。
本文中所用的措词“颗粒尺寸”被定义为特定砂带上的颗粒尺寸。在本领域中也把“颗粒尺寸”称为“磨料粒度”。以下颗粒尺寸均与本发明的整个说明有关(a)100(细)、(b)150(细)、(c)180(细)、(d)200(很细)、(e)220(很细)。术语“细”和“很细”通常用来说明砂带上的颗粒或磨料的粗度。本文中所述的抛光过程采用具有100、150和180颗粒尺寸的砂带。
本文中所用的措词“划痕样式”被定义为采用特定颗粒尺寸的砂带抛光、精加工或擦光该表面而产生的元件或镀层的表面纹理。例如，当采用颗粒尺寸120的砂带抛光该表面时，在元件或镀层表面上产生#120的划痕样式(或120的划痕样式)。
本文中所用的术语“擦光”或“精加工”被定义为精抛光过程，利用颗粒尺寸或磨料粒度依次更细的砂带接触元件表面或镀层表面，致使粗划痕样式改变为细或很细的划痕样式。在擦光或精加工工序中仅从元件表面或镀层表面上除去很细小的物质。本文中所述的擦光或精加工过程采用颗粒尺寸为200和220的砂带。2.毛面精整在用青铜电镀的压铸锌元件上产生“毛面”光洁度的方法包括以下工序(a)提供压铸锌元件、(b)抛光元件的表面直到该表面与第一划痕样式相当为止、(c)抛光元件的异形表面直到该异形表面与第二划痕样式相当为止、(d)抛光该元件的表面直到该表面与第二划痕样式相当为止、(e)侵蚀该元件、(f)用铜电镀该元件、(g)侵蚀该元件、(h)在该铜层上电镀一层黄铜或青铜、(i)侵蚀该元件以及(j)在电镀后的元件上淀积不透水的透明涂层。下面，将对以上各工序作详细说明。
工序(a)需要提供压铸锌元件。锌合金特别适用于生产压铸锌件，因为它的熔点相当低，导致与普通钢一样长的模具寿命。此外，由锌合金生产的压铸锌件可以产生适合于抛光和其他精整过程的元件表面。然而，本发明的方法也适用于其他可铸的黑色金属底材例如冷轧钢或锻钢。
工序(b)的抛光过程要求抛光压铸锌元件，以便除去元件表面上的主要缺陷例如模缝线。本过程采用具有氧化铝磨料和X-桡曲背衬的#120颗粒或磨料粒度的抛光带和锯齿形橡胶接触轮。该接触轮具有约70计示硬度，外径约为14英寸，运转速度约为1750rpm。工序(b)可使压铸锌元件的表面纹理与120的划痕样式相当。
工序(c)的抛光过程要求将元件的复杂外形所确定的区域抛光，因为在工序(b)的抛光过程中难以触及这些区域。这类复杂的表面外形通常出现在门柄拉手上。采用具有氧化铝磨料和X-桡曲背衬的#150颗粒或磨料粒度的抛光带，并与Bader抛光机一起使用。优选采用带有重型B.J.Y连接臂而没有台板的Bader抛光机。工序(c)可使压铸锌元件的异形表面纹理与约150的划痕样式相当。
工序(d)的抛光过程要求进一步抛光元件的表面，以便将工序(b)的#120颗粒或磨料抛光带所赋予的划痕样式改变为与#150颗粒或磨料抛光带相当的划痕样式，并除去元件上的任何锐边。本过程优选采用金刚石横切接触轮。该接触轮应具有约14英寸的外径和约1750rpm的运转速度。工序(d)可使压铸锌元件的表面纹理与约150的划痕样式相当。
工序(b)-(d)可使压铸锌元件的表面，包括异形表面的纹理与约150的划痕样式相当。150的划痕样式是明显的且是具有“毛面”光洁度元件的原设计特性。因此，虽然可以将压铸锌元件抛光达到与更细的划痕样式相当的表面纹理，例如180、200或220，然而仍优选实施工序(b)-(d)以使元件的表面纹理与约150的划痕样式相当。
工序(e)的侵蚀过程要求采用由一些磨片(sections)和颗粒或磨料粒度约为200的无脂化合物构成的易拆卸擦拭轮，按照混合抛光划痕样式，擦光或精加工元件的表面，并除去撕裂的底材物质。易拆卸擦拭轮磨片优选具有约12英寸的外径和约为1750rpm的运转速度。工序(e)可使压铸锌元件的表面纹理与约150-200的划痕样式相当。
工序(f)的电镀过程是包括以下步骤的光亮氰化物镀铜过程(i)使压铸锌元件成为阴极的、(ii)将电解清洗剂与压铸锌元件接触、(iii)在按第一方向流动的冷水中漂洗该元件、(iv)在按与第一方向相反的第二方向流动的冷水中漂洗该元件、(v)将该元件浸渍在酸中、(vi)在按第一方向流动的冷水中漂洗该元件、(vii)在按与第一方向相反的第二方向流动的冷水中漂洗该元件、(viii)将该元件触击电镀一层铜氰化钾涂层、(ix)用铜电镀该元件、(x)处理该元件以除去任何残余氰化物、(xi)在冷水中漂洗该元件、(xii)在热水中漂洗该元件以及(xiii)用热风干燥机干燥该元件，除去来自上述漂洗工序的残余水分。
优选上述电解清洗剂是DycleneEW(MacDermid Incorporated ofWaterbury，Connecticut生产)，且在上述工序(f)的步骤(ii)以及本文所述的任何需要施加电解清洗剂的工序中使用。DycleneEW是含灰白色磷酸盐的中碱性粒状粉末，它溶于水，可用于压铸锌件、铜、黄铜、青铜(锻件或铸件)以及其他铜合金的阳极清洗。DycleneEW可以在阴极上使用，但是优选必须紧接采用瞬时(brief)阳极清洗剂。如果上述步骤不可能，那么优选将该阴极的DycleneEW溶液经常排出，以避免再电镀通常集中在电化学清洗剂中的金属污物。当电化学清洗压铸锌件时，优选绝对地进入电化学清洗站。优选在约125°F下施加DycleneEW约30秒钟。也可以使用其他具有基本上相同特性的电解清洗剂，例如CleanerE-123(Hubbard-Hall Inc.of Waterbury，Connecticut生产)。
上述工序(f)的步骤(v)的酸浴以及下文中所述的任何需要使用酸浴的工序，均优选采用MetexAcid Salt M-629(MacDermid Incorporated生产)的酸浴实施。MetexAcid Salt M-629是水溶性的干酸性粉末。它由酸式盐的平衡混合物、活化剂和表面活性剂组成。优选按照生产厂家的说明书和规格使用MetexAcid Salt M-629。然而，尽管厂家的说明书规定在室温下使用MetexAcid Salt M-629，持续时间约为15-30秒钟，但仍优选酸浴的持续时间约为5秒钟。也可以使用特性基本上相同的其他酸式盐体系，例如酸式盐W(Hubbard-Hall Inc.生产)。酸浴可使早先已被电解清洗剂钝化的元件表面活化。由于使用电解清洗剂后，氧化物残渣仍然留在元件表面上，使得钝化的表面不能充分地与电镀层粘附。
用于上述工序(f)的冷水漂洗步骤(vi)和(vii)以及本文所述的所有冷水漂洗步骤中的冷水温度均约为30°F-50°F。用于上述工序(f)的热水漂洗步骤(xii)以及本文所述的所有热水漂洗步骤中的热水温度均约为150°F-170°F。优选热水温度约为160°F。
上述工序(f)的步骤(viii)需要将元件触击电镀一层薄涂层或铜氰化钾层。该涂层或铜氰化钾层的厚度为从约0.0001英寸至0.0002英寸，并形成基本上均匀表面纹理的基面，该基面可使电镀在铜氰化钾层上的铜层具有牢固的附着力。本过程优选使用CP Chemicals，Inc.of New Jersey生产的铜氰化钾液体。在一个优选的实施方案中，铜氰化钾在约120°F下使用，持续时间约为15秒钟。优选在本文所述的需要以铜氰化钾触击电镀元件的所有步骤中使用铜氰化钾液体。
优选上述工序(f)的步骤(ix)的镀铜过程以及本文所述的所有需要镀铜的步骤中采用MetexNo.S-3光亮氰化物电镀铜的方法(Bright CyanideCopper Plating Process No.S-3)实施。MetexNo.S-3光亮氰化物电镀铜的方法提供了一种在高淀积速率下从氰化物溶液中电镀细粒、光亮铜的方法。该方法必须按照生产厂家的说明书使用。优选在约150°F下实施上述电镀方法约30分钟。优选上述电镀法按所生成的铜镀层厚度为从约0.0004英寸至约0.0008英寸的方式实施。在一个优选的实施方案中，该铜镀层厚度为从约0.0005英寸至约0.0007英寸。优选该铜镀层是纯铜且没有合金或杂质。该铜层还可以形成阻挡层，能防止任何夹带在底材微孔中的各种大气气体渗透进黄铜或青铜层。
上述工序(f)的步骤(x)是氰化物废物处理过程，该过程用以除去电镀铜过程中夹带在铜镀层的小孔穴或微孔中的过量氰化物。所述废物处理过程实际上是采用氯化法干燥氰化物。氰化物废物的处理过程要求将元件浸没在包括水和次氯酸钠的溶液中。该溶液的pH约为10。搅拌次氯酸钠溶液，以保证溶液渗透进截留氰化物的孔穴和微孔中。在本文所述的所有需要氰化物处理的工序中均采用氰化物处理过程。氰化物废物处理过程基本上可以除去夹带的氰化物，从而阻止上文所述的称为渗出的化学反应。
用于上述工序(f)的步骤(xiii)以及本文所述的所有需要热风干燥器的工序中的热风干燥器，可以使用任一种普通的，即蒸气加热或电加热的热风干燥器。该干燥器产生的热风的温度应为约200°F。
工序(g)的侵蚀过程要求采用由一些磨片和颗粒或磨料粒度约为200的无脂化合物磨料构成的易拆卸擦拭轮，除去任何的粗糙部分以及遗留在铜镀层表面上的任何无粘着性薄膜(上述工序(f)的步骤(ix)产生的)使铜镀层擦光。优选易拆卸擦拭轮的运转速度约为750rpm，外径约为10英寸。
工序(h)的镀青铜过程包括以下步骤(i)将元件与电解清洗剂接触、(ii)用冷水漂洗元件、(iii)将元件浸渍在酸中、(iv)在冷水中漂洗元件、(v)将元件触击电镀铜、(vi)用青铜电镀元件、(vii)除去残余氰化物、(viii)在冷水中漂洗元件、(ix)将元件浸没在铬酸盐浴中、(x)除去残余铬、(xi)在冷水中漂洗元件、(xii)在热水中漂洗元件以及(xiii)用热风干燥器干燥元件。步骤(v)所产生的铜镀层厚度为从约0.0001英寸至0.0002英寸。步骤(vi)所产生的青铜镀层厚度为从约0.0002英寸至0.0004英寸。优选该青铜层的厚度约为0.0003英寸。上述步骤(ix)的铬酸盐浴优选采用称为HALLCOAT CU-BR(Hubbard-Hall Inc.生产)的方法实施。优选按照生产厂家的说明书和规定使用铬酸盐浴。也可以采用的另一种铬酸盐浴是MACRO Bright L-7(MacDermid Inc.生产)。按照步骤(x)，除去残余的铬需要向元件施加连二亚硫酸钠将过量铬酸盐沉淀为金属氢氧化物泥渣。施加连二亚硫酸钠还可以显著降低对环境的有害影响。本文所述的所有需要铬酸盐浴和除铬的工序均与上述的相同。
如果需要用黄铜代替青铜电镀元件，那么工序(h)将包括以下步骤(i)施加电解清洗剂、(ii)在冷水中漂洗元件、(iii)将元件浸渍在酸浴中、(iv)在冷水中漂洗元件、(v)将该元件触击电镀铜以形成铜镀层、(vi)除去残余的氰化物、(vii)在冷水中漂洗元件、(viii)将元件浸渍在酸浴中、(ix)用冷水漂洗元件、(x)用镍电镀元件、(xi)在镍板上进行镍“拖带(dragout)”法、(xii)用冷水漂洗元件、(xiii)将元件浸渍在酸浴中、(xiv)用冷水漂洗元件、(xv)用黄铜电镀元件、(xvi)除去残余的氰化物、(xvii)在冷水中漂洗元件、(xviii)将元件浸渍在酸浴中、(xix)在冷水中漂洗元件、(xx)将元件浸渍在铬酸盐浴中、(xxi)除去残余的铬、(xxii)在冷水中漂洗元件以及(xxiii)在热水中漂洗元件。电镀镍优选采用Udylite66E BrightNickel Process(OMI International Corporation of Michigan提出)的方法实施。优选按照厂家的说明书和规定实施该过程。所生成的镍镀层的厚度为从约0.0001英寸至0.0003英寸。在一个优选的实施方案中，镍镀层的厚度约为0.0002英寸。镍“拖带”法是一种废物处理的方法，该方法要求将过量的镍电解液从镍镀层漂洗除去。将从镍镀层上洗出的过量镍废物回收并在加热了的镍电镀浴中重复利用。优选采用Bright High SpeedBrass Process(LeaRonal Company of New York提出)的方法实施黄铜电镀过程。该过程按照厂家的说明书实施，可使黄铜镀层的厚度达到从约0.00008英寸至0.00012英寸。在一个优选的实施方案中，黄铜镀层的厚度为约0.0001英寸。
可以在涂覆基本上不透水的透明涂层之前，利用本文中所述的青铜和黄铜电镀过程的铬酸盐浴，在黄铜或青铜层上提供铬酸盐的薄膜，以抑制黄铜或青铜层的腐蚀。
工序(i)的侵蚀过程要求采用由一些磨片和优选颗粒或磨料粒度约为200的无脂化合物制成的易拆卸擦拭轮，擦光青铜或黄铜电镀层，以除去任何粗糙和变色部分。优选易拆卸擦拭轮的外径约为10英寸，在运转速度约为750rpm下运行。
根据工序(j)，淀积基本上不透水的透明涂层要求在黄铜或青铜镀层上淀积环氧、树脂、塑料、丙烯酸等的透明涂层。优选该透明涂层符合这些标准the American National Standard For Materials and Fini-shes(ANSI/BHMA A156.18-1987)和the American National StandardFor Bored and Preassembled Locks and Latches(ANSI/BHMA A156.2-1983)。关键的是，该透明涂层的固化温度必须低于会造成漏气或渗出的温度。优选透明涂层在低于400°F的温度下固化。在一个优选的实施方案中，该透明涂层是环氧树脂。在本领域中众所周知，环氧树脂是以环氧基的活性为基础的热固性树脂。优选的环氧涂料是No.152C200 ClearEpoxy(Powder Coatings Division of the Ferro Corporation of Cleveland，Ohio生产)。No.152C200 Clear Epoxy是一种透明环氧粉末涂料，它已按能产生满意的遮盖和覆盖层，并能产生具有最佳抗腐蚀效果的结实保护层配制。上述保护层具有高透明度的平滑、有光泽、闪光的光洁度。优选按照在约320°F下固化20分钟，产生涂层厚度从约0.002英寸(2密耳)至0.003英寸(3密耳)的规程，进行静电淀积环氧涂层。该透明环氧涂层是基本上抗水渗透的，从而基本上可以防止大气中的水分接触黄铜或青铜镀层。3.光亮精整本发明提供了一种在压铸锌元件上产生“光亮”光洁度的方法，该方法基本上包括以下工序(a)将元件抛光、(b)擦亮该元件的表面、(c)除去工序(b)产生的残渣、(d)用铜电镀元件、(e)擦光铜镀层、(f)除去工序(e)产生的残渣、(g)在铜镀层上电镀黄铜或青铜镀层、(h)擦光黄铜或青铜镀层、(i)除去工序(h)产生的残渣、(j)在元件上淀积一层基本上不透水的透明涂层。下面，将详细说明以上各工序。
工序(a)的抛光过程包括6个步骤。第一个步骤要求抛光元件除去元件表面上的主要缺陷，例如模缝线等。优选采用具有氧化铝磨料和X-桡曲背衬的#120磨料抛光带以及锯齿形橡胶接触轮。优选该接触轮的硬度约为70计示硬度，外径约为14英寸，运转速度约为1750rpm。第一个步骤可使元件表面的纹理与约120的划痕样式相当。第二个步骤要求将第一个步骤的抛光过程中难以触及的元件复杂外形所确定的区域抛光。这类复杂的表面外形通常出现在门柄拉手上。优选将具有氧化铝磨料和X-桡曲背衬的#150颗粒或磨料的抛光带与Bader抛光机一起使用。优选该Bader抛光机与没有台板的重型B.J.Y连接臂一起使用。第二个步骤可使元件异形部分的表面纹理与约150的划痕样式相当。该工序中的第三个步骤要求重复第二个步骤，但是采用#220颗粒或磨料粒度的抛光带代替#150粒度的抛光带。这个擦光或精加工步骤可使元件异形部分的表面纹理与约220的划痕样式相当。该工序中的第四个步骤要求用#150粒度的抛光带抛光该异形部分以外的元件表面，以使该元件的表面纹理从上述第一个步骤形成的约120的划痕样式改变为约150的划痕样式。优选将具有氧化铝磨料和X-桡曲背衬的#150磨料抛光带与运转速度约为1750rpm、外径约为14英寸的金刚石横切接触轮一起使用。这样，由于后两个步骤的结果，可使元件异形部分的表面纹理与约220的划痕样式相当，其余的元件表面纹理与约150的划痕样式相当。该工序的第五个步骤重复第四个步骤。然而，采用#180颗粒或磨料粒度的抛光带代替#150粒度的抛光带，以使150的划痕样式改变为约180的划痕样式。该步骤可使元件表面的纹理与约180的划痕样式相当。第六个步骤重复第五个步骤。然而，采用#220粒度的抛光带代替#180粒度的抛光带。因为#220粒度的抛光带的表面纹理很细，第六个步骤构成擦光或精加工步骤，它包括除去元件表面上任何锐边的操作。该步骤可使元件表面的纹理与约220的划痕样式相当。与“毛面”精整不同，“光亮”精整希望得到细的划痕样式。更细的划痕样式不象粗划痕样式那样明显。此外，相当于约200或约220的划痕样式的表面纹理有利于后续擦光工序。虽然优选将元件表面抛光达到与约220的划痕样式相当的纹理，然而，也可以将元件表面抛光达到与更细的划痕样式相当的纹理。
工序(b)的擦亮过程包括两个步骤。第一个步骤是擦光过程，要求除去由#220粒度抛光带产生的细抛光划痕样式。将由一些磨片构成的易拆卸擦拭轮和切削力弱(cut-down)的化合物一起使用。切削力弱的化合物是一种块状的磨料。通常，该块料由动物脂组成，它可以提供足够的润滑，使基底金属底材材料移动而填满底材表面的缝隙和孔穴。优选易拆卸擦拭轮的运转速度约为1750rpm，外径约为12英寸。第二个步骤要求将元件表面擦亮到镜面样的光泽。优选由一些磨片构成的易拆卸擦拭轮与着色化合物一起使用。优选易拆卸擦拭轮的运转速度约为1750rpm，外径约为12英寸。
上述工序(c)的脱脂过程要求除去工序(b)的擦亮过程产生的遗留在元件上的任何残渣。优选采用例如三氯乙烯的溶剂在蒸汽脱脂器中将残渣除去。
铜电镀工序(d)是包括以下步骤的电镀过程(i)使压铸锌元件成为阴极的、(ii)将电解清洗剂与压铸锌元件接触、(iii)在按第一方向流动的冷水中漂洗该元件、(iv)在按与第一方向相反的第二方向流动的冷水中漂洗该元件、(v)将该元件浸渍在酸浴中、(vi)在按第一方向流动的冷水中漂洗该元件、(vii)在按与第一方向相反的第二方向流动的冷水中漂洗该元件、(viii)用铜氰化钾触击电镀该元件、(ix)用铜电镀该元件、(x)处理该元件以除去任何残余氰化物、(xi)在冷水中漂洗该元件、(xii)在热水中漂洗该元件以及(xiii)用热风干燥机干燥该元件。
工序(e)要求通过除去遗留在元件表面上的任何粗糙部分以及任何无粘着性铜膜，擦光电镀了的淀积铜层，使铜镀层表面擦亮到镜面样的光泽。优选由一些磨片构成的易拆卸擦拭轮与着色化合物一起使用。优选易拆卸擦拭轮的运转速度约为750rpm，外径约为10英寸。
工序(f)的脱脂过程要求除去由于工序(e)而残留在铜镀层表面上的任何着色化合物残渣。为了使残渣除去，优选将该元件浸没在例如三氯乙烯的溶剂中。
如果需要用黄铜电镀元件，那么工序(g)将包括以下步骤(i)施加电解清洗剂、(ii)在冷水中漂洗元件、(iii)将元件浸渍在酸浴中、(iv)在冷水中漂洗元件、(v)将该元件触击电镀铜以形成铜镀层、(vi)除去残余的氰化物、(vii)在冷水中漂洗元件、(viii)将元件浸渍在酸浴中、(ix)用冷水漂洗元件、(x)用镍电镀元件、(xi)在镍镀层上进行镍“拖带”法、(xii)用冷水漂洗元件、(xiii)将元件浸渍在酸浴中、(xiv)用冷水漂洗元件、(xv)用黄铜电镀元件、(xvi)除去残余的氰化物、(xvii)在冷水中漂洗元件、(xviii)将元件浸渍在酸中、(xix)在冷水中漂洗元件、(xx)将元件浸渍在铬酸盐浴中、(xxi)除去残余的铬、(xxii)在冷水中漂洗元件以及(xxiii)在热水中漂洗元件。
如果需要用青铜电镀元件，那么工序(g)将包括以下步骤(i)将元件与电解清洗剂接触、(ii)用冷水漂洗元件、(iii)将元件浸渍在酸中、(iv)在冷水中漂洗元件、(v)用铜触击电镀元件、(vi)用青铜电镀元件、(vii)除去残余的氰化物、(viii)在冷水中漂洗元件、(ix)将元件浸渍在铬酸盐浴中、(x)除去残余的铬、(xi)在冷水中漂洗元件、(xii)在热水中漂洗元件以及(xiii)用热风干燥器干燥元件。
虽然在上述工序(d)中所述的铜镀层或基底层上优选电镀黄铜或青铜镀层，工序(g)可以通过在铜镀层或基底层上电镀任一种铜合金实施。
上述工序(h)要求采用着色擦光化合物擦光和擦亮黄铜或青铜镀层的表面。这类化合物在本领域中是众所周知的，在此不作详细说明。
工序(i)是脱脂过程，要求除去电镀淀积了黄铜或青铜的表面上的任何着色擦光遗留的残余物。该工序优选通过在蒸汽脱脂器中使电镀了的元件表面与溶剂例如三氯乙烯接触实施。
工序(j)要求在青铜或黄铜镀层上淀积基本上不透水的透明涂层。该涂层具有上述“毛面精整”过程的工序(j)中所述的特性。
将底材表面抛光直到其纹理与“毛面”和“光亮”精整过程中的特定划痕样式相当，对以下几方面都是必要的(i)移动底材材料填满底材表面的孔穴、缝隙或微孔，达到基本上可防止大气气体的夹带(ii)显著地增强下一道铜镀层的附着力以及(iii)产生具有基本上均匀表面的铜镀层，能显著地增强铜镀层与黄铜或青铜镀层之间附着力。铜镀层可起阻挡层的作用，可以阻挡夹带在底材表面任何遗留的微孔中的大气气体。铜镀层还可以起基底层的作用，能提供纹理基本上均匀的表面，从而可在其上淀积黄铜或青铜层。氰化物废物处理过程基本上可除去夹带在铜镀层的任何微孔中的氰化物。基本上不透水的透明涂层可以防止大气中的水分接触黄铜或青铜镀层。因此，本发明有效地达到了上述目的，从以上的详细说明这些目的是显而易见的。
虽然本发明已在认为最实用和优选的实施方案中作了说明，然而应该认识到许多改变是可能的，且属于本发明的范围之内。例如，虽然优选在电镀了铜的镀层上电镀黄铜或青铜，然而也可以在铜镀层上电镀任一种铜合金。因此，所附权利要求书有权要求保护同等物的全部范围。
因此，在详细说明了本发明之后，提出以下
权利要求
权利要求书按照条约第19条的修改1.一种用于可抑制渗出和漏气发生的压铸锌件的精整方法，该方法包括以下工序(a)抛光压铸锌的表面；(b)用铜电镀压铸锌；(c)抛光电镀了铜的压铸锌；(d)在所述铜层上电镀一层金属；和(e)在所述金属层上淀积一层基本上不透水的涂层。
2.权利要求1的方法，其中工序(a)包括抛光压铸锌的表面直到其表面纹理与至少为150的划痕样式相当的一些步骤。
3.权利要求2的方法，该方法还包括以下工序(a)在用铜电镀压铸锌的工序之前，将粒度至少为200的无脂化合物施加到该基底金属底材上；和(b)此后，将该基底金属底材擦光。
4.权利要求3的方法，该方法还包括以下工序(a)在用铜电镀所述压铸锌之后，将粒度至少为200的无脂化合物施加到该铜镀层的表面上；和(b)此后，将该铜镀层的表面擦光。
5.权利要求4的方法，该方法还包括以下工序(a)在所述铜层上电镀所述金属层后，将粒度至少为200的无脂化合物施加到该金属层的表面上；和(b)将所述金属层的表面擦光，以除去该金属层表面上的斑渍。
6.权利要求2的方法，该方法还包括抛光压铸锌的表面直到其表面纹理与至少为220的划痕样式相当的一些步骤。
7.权利要求6的方法，该方法还包括以下工序(a)将切削力弱的化合物施加到压铸锌的表面上；和(b)此后，将该压铸锌的表面擦光。
8.权利要求7的方法，该方法还包括将压铸锌的表面脱脂的工序。
9.权利要求8的方法，该方法还包括(a)将着色擦光化合物施加到铜镀层上；和(b)此后，将该铜镀层擦光。
10.权利要求9的方法，该方法在擦光工序(b)之后还包括铜镀层的脱脂步骤。
11.权利要求10的方法，该方法还包括以下工序(a)将着色擦光化合物施加到金属层上；和(b)此后，将该金属层擦光。
12.权利要求11的方法，该方法在擦光工序(b)之后还包括金属层的脱脂步骤。
13.权利要求1的方法，其中该金属层是选自黄铜和青铜的铜合金。
14.权利要求1的方法，其中该不透水的透明涂层是环氧树脂。
15.根据权利要求5的方法制得的产品。
16.根据权利要求12的方法制得的产品。
17.一种制品，该制品包括一种压铸锌；一种电镀在所述压铸锌上的铜基底层；一种电镀在铜层上的选自黄铜和青铜的合金；和一种淀积在所述金属层上的基本上不透水的涂层。
18.权利要求17的制品，其中所述铜基底层的厚度为从约0.0004英寸至0.0008英寸，所述合金层的厚度为从约0.00008英寸至0.0004英寸，所述不透水的透明涂层的厚度为从约0.002英寸至0.003英寸。
19.权利要求1的方法，其中基本上不透水的涂层是静电淀积的。
20.权利要求19的方法，其中该不透水的涂层是环氧透明涂层。
21.权利要求1的方法，其中该底材采用氰化物铜电镀浴电镀铜。
22.权利要求21的方法，其中在所述铜层上电镀一层金属之前处理该铜镀层以除去氰化物电镀的残渣。
23.根据权利要求20的方法制得的产品。
24.根据权利要求21的方法制得的产品。
25.根据权利要求22的方法制得的产品。
权利要求
1.一种用于基底金属底材的精整方法，该方法包括以下工序(a)抛光基底金属底材的表面；(b)用铜电镀该金属底材；(c)在所述铜层上电镀一层金属；(d)在所述金属层上淀积一层基本上不透水的涂层。
2.权利要求1的方法，其中工序(a)包括抛光该基底金属底材的表面直到其表面纹理与至少为150的划痕样式相当的一些步骤。
3.权利要求2的方法，该方法还包括以下工序(a)在用铜电镀基底金属底材的工序之前，将粒度至少为200的无脂化合物施加到该基底金属底材上；和(b)此后，将该基底金属底材擦光。
4.权利要求3的方法，该方法还包括以下工序(a)在所述铜层上电镀所述金属层后，将粒度至少为200的无脂化合物施加到该铜镀层的表面上；和(b)此后，将该铜镀层的表面擦光。
5.权利要求4的方法，该方法还包括以下工序(a)在所述铜层上电镀所述金属层后，将粒度至少为200的无脂化合物施加到该金属层的表面上；和(b)将所述金属层的表面擦光，以除去该金属层表面上的斑渍。
6.权利要求2的方法，该方法还包括抛光基底金属底材的表面直到其表面纹理与至少为220的划痕样式相当的一些步骤。
7.权利要求6的方法，该方法还包括以下工序(a)将切削力弱的化合物施加到基底金属底材的表面上；和(b)此后，将该基底金属底材的表面擦光。
8.权利要求7的方法，该方法还包括将基底金属底材的表面脱脂的工序。
9.权利要求8的方法，该方法还包括(a)将着色化合物施加到铜镀层上；和(b)此后，将该铜镀层擦光。
10.权利要求9的方法，该方法在擦光工序(b)之后还包括铜镀层的脱脂步骤。
11.权利要求10的方法，该方法还包括以下工序(a)将着色化合物施加到金属层上；和(b)此后，将该金属层擦光。
12.权利要求11的方法，该方法在擦光工序(b)之后还包括金属层的脱脂步骤。
13.权利要求1的方法，其中该金属层是选自黄铜和青铜的铜合金。
14.权利要求1的方法，其中该不透水的透明涂层是环氧树脂。
15.根据权利要求5的方法制得的产品。
16.根据权利要求12的方法制得的产品。
17.一种制品，该制品包括一种基底金属底材；一种电镀在所述底材上的铜基底层；一种电镀在铜层上的选自黄铜和青铜的合金；和一种淀积在所述金属层上的基本上不透水的涂层。
18.权利要求17的制品，其中所述铜基底层的厚度为从约0.0004英寸至0.0008英寸，所述合金层的厚度为从约0.00008英寸至0.0004英寸，所述不透水的透明涂层的厚度为从约0.002英寸至0.003英寸。
全文摘要
一种用于基底金属底材的精整方法，该方法包括以下工序抛光该基底金属底材的表面；用铜电镀该金属底材；在该铜镀层上电镀一层金属以及在该金属层上淀积一层基本上不透水的涂层。
文档编号B05D7/00GK1158103SQ95194278
公开日1997年8月27日 申请日期1995年5月25日 优先权日1994年7月26日
发明者R·普德慕 申请人:萨金特制造公司