專利名稱：鍍膜件及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種鍍膜件及其制造方法。
背景技術：
現有技術，為了降低生產成本，通常選用塑料基材代替金屬基材，并通過在塑料基材上依次電鍍鎳層及鉻層以提高塑料基材的防護性及耐磨性。但，傳統的電鍍鎳產品的鎳層中的鎳易于析出，而導致鎳與使用者的皮膚接觸引發鎳過敏癥狀；此外，傳統的塑料電鍍鎳產品的強度不夠，難以滿足塑料鍍膜件在強度方面的需求
發明內容
鑒于此，本發明提供一種可減緩金屬鎳析出的鍍膜件。另外，本發明還提供一種上述鍍膜件的制造方法。一種鍍膜件，包括基體、形成于基體上的銅層、鎳層及真空鍍膜層，所述真空鍍膜層的材料選自鋁、鈦、鉻及鋅中的至少一種。一種鍍膜件的制造方法，其包括如下步驟
提供基體；
采用電鍍的方式，于所述基體上形成銅層；
采用電鍍的方式，于所述銅層上形成鎳層；
采用真空鍍膜法，以鋁、鈦、鉻及鋅中的任一種為靶材，在該鎳層上形成真空鍍膜層，所述真空鍍膜層的材料選自鋁、鈦、鉻及鋅中的至少一種。通過上述方法形成的真空鍍膜層具有良好的致密性，如此可有效地阻止鎳層的鎳金屬的析出。
圖1為本發明一較佳實施例鍍膜件的剖視圖。圖2是本發明一較佳實施例真空鍍膜機的示意圖。主要元件符號說明
鍍膜件 I ο
基體_11
I學鍍層 TF
銅層_15
桌層TT
真空鍍膜層 19真空鍍膜機 100鍍膜室 21
靶材_23
軌跡^
氣源通道 · ~
丨30~如下具體實施方式
將結合上述附圖進一步說明本發明。
具體實施例方式請參閱圖1，本發明一較佳實施例的鍍膜件10包括基體11、依次形成于基體11表面的化學鍍層13、銅層15、鎳層17及真空鍍膜層19。該鍍膜件10可以為電子裝置零部件，也可以為鐘表外殼及金屬衛浴件等。所述基體11由塑料制成，所述塑料可為丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚合物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、乙二醇改性聚酯及聚丙烯(PP)等聚合物及其改性物中的至少一種。所述化學鍍層13使所述基體11金屬化，使基體11后續可以進行電鍍處理。本實施例中，所述化學鍍層13可為化學鍍銅層或化學鍍鎳層。所述化學鍍層13的厚度為2-5 μ m0 所述銅層15用以提高所述基體11的導電性及后續鍍覆于銅層15上的鎳層17的均勻性。所述銅層15通過電鍍的方式形成，其厚度為6、μ m。所述鎳層17通過直流或脈沖電流沉積的方式形成。該鎳層17的厚度為3(Γ50 μ m。該鎳層17主要由粒徑為IOnnTlOOnm的納米顆粒組成。所述真空鍍膜層19可阻止鎳的析出。該真空鍍膜層19的材料選自鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)及鋅(Zn)中的至少一種，其厚度為3 4μπι。本發明一較佳實施方式的鍍膜件10的制造方法包括以下步驟
提供基體11。對所述基體11進行預處理。所述預處理包括化學除油和粗化。所述粗化處理用以提高后續鍍層與基體11之間的附著力。本實例中，所述粗化液中含有24(T280m/L的PA粗化劑(由美國羅門哈斯公司提供，型號為PM847)及72(T760m/L的乙二醇。粗化液溫度為55 60°C，粗化時間為15 25min。對經預處理后的所述基體11進行敏化及活化處理。采用化學鍍的方式，對經上述處理后的基體11表面形成化學鍍層13。所述化學鍍層13為化學鍍銅層或化學鍍鎳層。用以形成該化學鍍層13的化學鍍液中主要含有銅或鎳的金屬鹽及還原劑。其中，所述金屬鹽為硫酸銅或硫酸鎳，所述還原劑為次亞磷酸鈉。本實例中，所述化學鍍液中，硫酸銅或硫酸鎳的濃度為2(T24g/L，次亞磷酸鈉的濃度為28 32g/L ;化學鍍液的溫度為45 50°C，pH值為9. 0 9. 4，化學鍍鎳的時間為28 32min。于所述化學鍍層13上電鍍形成一銅層15，用以形成該銅層15的電鍍液中主要含有五水硫酸銅、硫酸、氯離子及整平劑。其中，五水硫酸銅的濃度為6(T90g/L，硫酸的濃度為18(T220g/L，氯離子的濃度為O. 05^1. 5ml/L的，整平劑(由美國羅門哈斯公司提供，型號為PCM)的濃度為3 8ml/L ;電流密度為O. Γ . 5A/dm2，所述電鍍液的溫度為2(T40°C，電鍍時間為10 15min,所述銅層15的厚度為6、μ m。采用電鍍的方式，于所述銅層15上沉積形成一鎳層17。用以形成該鎳層17的電鍍液中主要含有硫酸鎳、氯化鎳及硼酸。其中，硫酸鎳的濃度為26(T300g/L，氯化鎳的濃度為4(T50g/L，硼酸的濃度為4(T50g/L ;電鍍液的溫度為1(T50°C，電流密度為O. 2 4A/dm2。該鎳層17的厚度為3(Γ50μπι，該鎳層17主要由粒徑為IOnnTlOOnm的納米顆粒組成。
結合參閱圖2，提供一真空鍍膜機100，該真空鍍膜機100包括一鍍膜室21及連接于鍍膜室21的一真空泵30，真空泵30用以對鍍膜室21抽真空。該鍍膜室21內設有轉架(未圖示)及相對設置的二靶材23。轉架帶動基體11沿圓形的軌跡25公轉，且基體11在沿軌跡25公轉時亦自轉。每一靶材23的兩端均設有氣源通道27，氣體經該氣源通道27進入所述鍍膜室21中。其中，所述靶材23的材料為鋁、鈦、鉻及鋅中的至少一種。在鎳層17上濺射一真空鍍膜層19。形成真空鍍膜層19的方法將基體11放入真空鍍膜機100的鍍膜室內，將鍍膜室21抽真空至6X10_，8X10_3Pa ;然后向鍍膜室21內通入流量為15(T200sCCm(標準狀態毫升/分鐘)的氬氣(純度為99. 999%)，并施加-10(T-150V的偏壓于基體11，將基體溫度控制在25 55°C。開啟靶材23，并設置所述靶材23的功率為12 15kW，對基體11濺射6(Tl20min，以于形成鎳層17上形成該真空鍍膜層19。
可以理解的，根據實際生產需要，所述基體11可為金屬。可以理解的，當所述基體11為金屬時，所述化學鍍層13及銅層15可以省略。通過上述真空鍍膜方法形成的真空鍍膜層19具有良好的致密性，如此可有效地阻止鎳層17的鎳金屬的析出。另外，相較于傳統的電鍍鎳層，本發明所述鎳層17具有較小的金屬晶粒粒徑，如此可提高所述鎳層17的硬度及強度，進而使所述鍍膜件10具有較高的硬度及強度。實施例
(I)提供一基體11，該基體11的材質為PC+30%GF型改性塑料。(2)對基體11進行化學除油、粗化、敏化及活化處理。該粗化處理的工業參數為所述粗化液中含有260m/L的PA粗化劑(由美國羅門哈斯公司提供，型號為PM847)及740m/L的乙二醇。粗化液溫度為55°C，粗化時間為20min。(3)化學鍍形成化學鍍層13 :該化學鍍層13為化學鍍鎳層，用以形成該化學鍍層13的化學鍍液中主要含有硫酸鎳及次亞磷酸鈉，其中，硫酸鎳的濃度為22g/L，次亞磷酸鈉的濃度為32 g/L ;化學鍍液的溫度為50°C，pH值9. 2，化學鍍鎳的時間為30min。(4)電鍍形成銅層15 :用以形成該銅層15的電鍍液含有濃度為80g/L的五水硫酸銅，濃度為200G/L的硫酸，濃度為O. 07ml/L的氯離子，濃度為4ml/L的整平劑(由美國羅門哈斯公司提供，型號為PCM)，電流密度為1. 5A/dm2，所述電鍍液的溫度為28°C，電鍍時間為 8min。(5)電鍍形成鎳層17 :用以形成該鎳層17的電鍍液中含有濃度為280g/L硫酸鎳，濃度為45g/L氯化鎳，濃度為45g/L硼酸。電流密度為4A/dm2，電鍍時間為30min。(6)磁控濺射法形成真空鍍膜層19 :將基體11放入真空鍍膜機100的鍍膜室21內，將鍍膜室21抽真空至8 X 10_3Pa;然后向鍍膜室21內通入流量為180sCCm的氬氣，并施加-100V的偏壓于基體11，將基體11溫度控制在40°C。開啟靶材23，并設置所述靶材23的功率為10kW，對基體11濺射80min。其中所述靶材23為鉻靶。(7)鎳析出量測試按照歐洲標準EN1811中規定的鎳析出量測試方法，對實施例所制得的鍍膜件10進行鎳析出量測試。結果表明，所述鍍膜件10的鎳析出量為O. 1978 yg/cm2 week,其符合歐洲標準EN1811中規定的不超過O. 5 μ g/cm2 week的標準。
權利要求
1.一種鍍膜件，包括基體、形成于基體上的銅層及鎳層，其特征在于該鍍膜件還包括形成于所述鎳層上的真空鍍膜層，所述真空鍍膜層的材料選自鋁、鈦、鉻及鋅中的至少一種。
2.如權利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述真空鍍膜層厚度為
3.如權利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述銅層通過電鍍的方式形成，其厚度為6 9 u m。
4.如權利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述鎳層通過電鍍的方式形成。
5.如權利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述鎳層的厚度為3(r50i!m。
6.如權利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述鎳層主要由粒徑為IOnnTlOOnm的納米顆粒組成。
7.如權利要求1所述的鍍膜件，其特征在于所述鍍膜件還包括形成于所述基體與所述銅層之間的化學鍍層，該化學鍍層為化學鍍銅層或化學鍍鎳層。
8.一種鍍膜件的制造方法，其包括如下步驟 提供基體； 采用電鍍的方式，于所述基體上形成銅層； 采用電鍍的方式，于所述銅層上形成鎳層； 采用真空鍍膜法，以鋁、鈦、鉻及鋅中的任一種為靶材，在該鎳層上形成真空鍍膜層，所述真空鍍膜層的材料選自鋁、鈦、鉻及鋅中的至少一種。
9.如權利要求8所述的鍍膜件的制造方法，其特征在于形成該銅層的工藝參數為用以形成該銅層的電鍍液中主要含有五水硫酸銅、硫酸、氯離子及整平劑；其中，五水硫酸銅的濃度為6(T90g/L，硫酸的濃度為18(T220g/L，氯離子的濃度為0. 05^1. 5ml/L的，整平劑的濃度為3 8ml/L ;電流密度為0. r1. 5A/dm2，所述電鍍液的溫度為2(T40°C，電鍍時間為10 15min0
10.如權利要求8所述的鍍膜件的制造方法，其特征在于形成所述鎳層的工藝參數為用以形成該鎳層的電鍍液中主要含有硫酸鎳、氯化鎳及硼酸；其中，硫酸鎳的濃度為26(T300g/L，氯化鎳的濃度為4(T50g/L，硼酸的濃度為4(T50g/L ;電鍍液的溫度為1(T50°C，電流密度為0. 2 4A/dm2。
11.如權利要求8所述的鍍膜件的制造方法，其特征在于形成所述銅層的方法為采用磁控濺射鍍膜法，設置靶材的功率為12 15kW，以氬氣為工作氣體，氬氣的流量為15(T200sCCm，施加于基體的偏壓為-10(T-150V，鍍膜溫度為25 55 °C，鍍膜時間為6(Tl20min。
全文摘要
本發明提供一種鍍膜件，包括基體、形成于基體上的銅層、鎳層及真空鍍膜層，所述真空鍍膜層的材料選自鋁、鈦、鉻及鋅中的至少一種。該鍍膜件可減緩金屬鎳的析出。本發明還提供了所述鍍膜件的制造方法。
文檔編號C25D5/12GK103009708SQ20111028171
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月21日 優先權日2011年9月21日
發明者呂相華, 林和賢, 何維仁, 閆世杰 申請人:深圳富泰宏精密工業有限公司