專利名稱：一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法
技術領域：
本發明涉及一種塑料電鍍工藝，尤其是涉及一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法。
背景技術：
目前，塑料件表面獲得金屬拉絲外觀，主要采用水電鍍后拉絲工藝。水電鍍常規工藝流程如下除油除蠟，粗化，活化，敏化，還原，化學鎳，電鍍焦銅，電鍍酸銅，電鍍鎳，然后進行拉絲，除油，活化，電鍍鉻或者最后物理氣相沉積。其存在以下缺點(1)耗水耗能大，且產出大量廢水。(2)使用有害化學鍍液與添加劑。(3)排放有毒廢氣。(4)耗用金屬量大。(5)使用對人體有害的六價鉻。(6)對基材表面要求高，適用窄。顯然，這一傳統工藝對環境污染及危害頗大，亟需改進。 因此為了在工程塑料表面獲得金屬拉絲外觀，許多研究機構進行了探索，取得一定的進展。中國專利201110343117. 6公開一種在塑料表面制備仿金屬拉絲的方法，其步驟包括塑料注塑，獲得拉絲件毛坯；將拉絲件毛坯放入物理氣相沉積真空設備中抽真空，進行活化處理；將活化后的拉絲件毛坯表面真空鍍金屬膜；對所得的真空鍍金屬膜的樣品噴涂面漆得到最仿金屬拉絲外觀。中國專利201010183049. 7公開一種殼體的制作方法，包括以下步驟提供一公模及一母模；利用化學藥劑對母模的表面進行咬花處理以使所述母模的表面形成咬花結構；對所述母模的表面進行拉絲處理以使所述母模的表面形成拉絲紋理；及利用所述公模及母模制作出具有咬花及拉絲效果的外殼。該發明殼體的制作方法可制作出具有咬花及拉絲效果的外殼，制作流程簡單，且制作出的外殼上的圖案不易脫落。以上2件發明需要在注塑模具上拉絲，這樣模具內突出位置易獲得拉絲紋，而凹下的位置沒有拉絲紋，這樣注塑出的工件表面的拉絲紋路就會很奇怪，不能滿足外觀標準。并且隨著使用次數增加，其紋路將變淺，甚至消失，因此不適合長久使用，不易量產。中國專利201110448699. 4公開一種塑料基材銅拉絲電鍍的方法，對塑料基材進行物理氣相沉積金屬膜，直接電鍍銅后再拉絲，除油水洗后電鍍鎳后，再物理氣相沉積鍍膜及噴漆處理或物理氣相沉積鍍膜或電鍍鉻處理。此發明是在金屬基材上拉絲，需要一定的金屬膜厚，為此需要電鍍酸銅后再拉絲，并且該發明需要二道除油處理(毛坯除油處理，酸銅拉絲后再除油處理)，需要二次轉掛，工序復雜，成本較高。
發明內容
本發明的目的在于針對現有的工程塑料獲得金屬拉絲外觀工藝中存在的缺點與不足，提供一種可以在各種塑料基材上獲得金屬拉絲外觀的一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法。本發明包括以下步驟
I)對塑料基材進行手工拉絲；2)對經過步驟I)處理的塑料基材進行手工擦拭除油；3)對經過步驟2)處理的エ件進行物理氣相沉積鍍金屬膜；4)對經過步驟3)處理的エ件，進行電鍍鎳層；5)對經過步驟4)處理的エ件水洗烘干后進行物理氣相沉積鍍顏色膜，得具有金屬拉絲外觀的塑料エ件。在步驟I)中，所述手工拉絲可采用現有的常規拉絲方 法，拉絲輪為尼龍砂帶輪，轉速為 600 1200r/min。在步驟2)中，所述手工擦拭除油可采用異丙醇擦拭除油。在步驟3)中，所述物理氣相沉積金屬膜，包括等離子體改性、鍍金屬底膜和導電金屬膜，其エ藝參數a)等離子體改性氬氣流速10 100SCCM，氧氣流速10 100SCCM，爐內真空度0. I 0. 3Pa，活化時間5 IOminJIiE 80 150V，離子源電流0. 3 0. 5A ;b)鍍金屬底膜采用大功率直流濺射電源，氬氣流速100 200SCCM，電流10 20A，偏壓20 100V，沉積時間I 5min，金屬底膜可以是鉻或鈦；c)鍍導電金屬層采用大功率直流濺射電源，氬氣流速100 200SCCM，鍍銅電流10 40A,沉積時間15 35min。步驟4)中，所述電鍍鎳，可經物理氣相沉積的塑料基材為陰扱，鎳板為陽極，電鍍鎳層總厚度為5 10um，電鍍鎳為光亮鍍鎳，光亮鍍鎳鍍液為日本任原公司的產品，電鍍鎳直流電的電流密度可為2 5A/dm2，電鍍時間可為5 15min。在步驟5)中，所述物理氣相沉積顏色膜，可采用電弧離子鍍，靶材可以為鋯或鈦靶。與現有的金屬拉絲外觀的電鍍エ藝相比，本發明具有以下優點I)對基材的選擇范圍更廣，不但可用ABS、PC/ABS，也可以采用PA、BMC、PP、PBT、PPO等工程塑料為基材。2)不需要粗化、敏化活化等エ序，可以直接電鍍鎳，電鍍鎳廢水回用，比傳統水電鍍節約90%以上的廢水排放。3)不需要電鍍酸銅，也不需長時間鍍鎳，節約鍍鎳時間及降低成本約為傳統鍍鎳時間的50%左右。4)由于最外層為電鍍層，金屬質感強，與傳統水電鍍產品無差別。5)在塑料毛坯上直接拉絲，避免在金屬上拉絲后再除油清洗，以及減少一次掛具轉掛エ序，因此得到效率高及良品率高的優勢。
圖I為本發明實施例所制備產品的結構示意圖。圖2為本發明實施例所制備產品的產品表面放大圖片500倍。圖3為本發明實施例所制備產品的不銹鋼色拉絲外觀的產品照片。
具體實施方式
以下通過具體實施例對本發明作詳細說明。實施例I :ー種不銹鋼金屬拉絲外觀的ABS水龍頭底蓋I W^ABS水龍頭底蓋進行手工拉絲，采用尼龍砂帶輪拉絲，轉速800r/min，獲得所需拉絲外觀；2)對經過步驟I)處理的塑料基材進行手工擦拭除油，除油劑為異丙醇；3)對經過步驟2)處理的エ件進行物理氣相沉積鍍金屬膜，其包括等離子體改性、鍍金屬底膜和導電金屬層，其エ藝參數a )等離子體改性氬氣流速50SCCM，氧氣流速50SCCM，爐內真空度0. 2Pa，活化時間5min,偏壓80V,離子源電流0. 5A ；b )鍍金屬底膜采用大功率直流濺射電源，氬氣流速200SCCM，鍍鉻電流20A，偏 壓100V,沉積時間Imin ；c )鍍導電金屬層采用大功率直流濺射電源，氬氣流速200SCCM，鍍銅電流40A，沉積時間15min ；4)對經過步驟3)處理的エ件，進行電鍍鎳，電流密度可為4A/dm2，電鍍時間可為5min ；5)對經過步驟4)處理的エ件水洗烘干后進行物理氣相沉積鍍氮化鋯膜，鍍膜條件氮氣流速100SCCM，氬氣流速100SCCM，電弧離子鍍鋯電流110A，鍍膜時間2min。實施例2 :—種金色金屬拉絲外觀的PA毛巾架I)對PA毛巾架進行手工拉絲，采用尼龍砂帶輪拉絲，轉速1200r/min，獲得所需拉絲外觀；2)對經過步驟I)處理的塑料基材進行手工擦拭除油，除油劑為異丙醇；3)對經過步驟2)處理的エ件進行物理氣相沉積鍍金屬膜，并依次進行等離子體改性、鍍金屬底膜和導電金屬層，其エ藝參數a )等離子體改性氬氣流速100SCCM，氧氣流速100SCCM，爐內真空度0. 3Pa，活化時間4min,偏壓100V，離子源電流0. 3A ；b )鍍金屬底膜采用大功率直流濺射電源，氬氣流速150SCCM，鍍鈦電流30A，偏壓100V,沉積時間2min ；c )鍍導電金屬層采用大功率直流濺射電源，氬氣流速100SCCM，鍍銅電流20A，沉積時間35min ；4)對經過步驟3)處理的エ件，進行電鍍鎳，電流密度可為3A/dm2，電鍍時間可為15min ；5)對經過步驟4)處理的エ件水洗烘干后進行物理氣相沉積鍍氮化鈦膜，鍍膜條件氮氣流速200SCCM，電弧離子鍍鈦電流90A，鍍膜時間5min。實施例3 : —種鎳色金屬拉絲外觀的PP材料花灑I)對PP材料花灑進行手工拉絲，采用尼龍砂帶輪拉絲，轉速800r/min，獲得所需拉絲外觀；2)對經過步驟I)處理的塑料基材進行手工擦拭除油，除油劑為異丙醇；3)對經過步驟2)處理的エ件進行物理氣相沉積鍍金屬膜，并依次進行等離子體改性、鍍金屬底膜和導電金屬層，其エ藝參數
a )等離子體改性氬氣流速100SCCM，氧氣流速100SCCM，爐內真空度O. 3Pa，活化時間5min,偏壓150V,離子源電流O. 5A ；b )鍍金屬底膜采用大功率直流濺射電源，氬氣流速150SCCM，鍍鉻電流35A，偏壓100V,沉積時間3min ；c )鍍導電金屬層采用大功率直流濺射電源，氬氣流速100SCCM，鍍銅電流30A，沉積時間25min ；4)對經過步驟3)處理的工件，進行電鍍鎳，電流密度可為3A/dm2，電鍍時間可為IOmin ；5)對經過步驟4)處理的工件水洗烘干后進行物理氣相沉積鍍氮化鋯膜，鍍膜條件氬氣100SCCM氮氣流速100SCCM，電弧離子鍍鋯電流110A，鍍膜時間3min。圖I給出本發明實施例所制備廣品的結構不意圖。在圖I中，標記I為工件基材，2為金屬膜，3為電鍍鎳層，4為顏色膜。
圖2給出本發明實施例所制備產品的產品表面放大圖片(500倍)。圖3給出本發明實施例所制備產品的不銹鋼色拉絲外觀的產品照片。
權利要求
1.一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法，其特征在于包括以下步驟 1)對塑料基材進行手工拉絲； 2)對經過步驟I)處理的塑料基材進行手工擦拭除油； 3)對經過步驟2)處理的工件進行物理氣相沉積鍍金屬膜； 4)對經過步驟3)處理的工件，進行電鍍鎳層； 5)對經過步驟4)處理的工件水洗烘干后進行物理氣相沉積鍍顏色膜，得具有金屬拉絲外觀的塑料工件。
2.如權利要求I所述的一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法，其特征在于在步驟I)中，所述手工拉絲采用常規拉絲方法，拉絲輪為尼龍砂帶輪，轉速為600 1200r/min。
3.如權利要求I所述的一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法，其特征在于在步驟2)中，所述手工擦拭除油采用異丙醇擦拭除油。
4.如權利要求I所述的一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法，其特征在于在步驟3)中，所述物理氣相沉積金屬膜包括等離子體改性、鍍金屬底膜和導電金屬膜，其工藝參數a)等離子體改性氬氣流速10 100SCCM，氧氣流速10 100SCCM，爐內真空度O.I O.3Pa，活化時間5 IOminJIiE 80 150V，離子源電流O. 3 O. 5A ; b)鍍金屬底膜采用大功率直流濺射電源，氬氣流速100 200SCCM，電流10 20A，偏壓20 100V，沉積時間I 5min，金屬底膜可以是鉻或鈦； c)鍍導電金屬層采用大功率直流濺射電源，氬氣流速100 200SCCM，鍍銅電流10 .40A,沉積時間15 35min。
5.如權利要求I所述的一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法，其特征在于步驟4)中，所述電鍍鎳是經物理氣相沉積的塑料基材為陰極，鎳板為陽極。
6.如權利要求I或5所述的一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法，其特征在于所述電鍍鎳層的厚度為5 10um。
7.如權利要求I或5所述的一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法，其特征在于所述電鍍鎳為光亮鍍鎳，電鍍鎳直流電的電流密度為2 5A/dm2，電鍍時間為5 15min。
8.如權利要求I所述的一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法，其特征在于在步驟5)中，所述物理氣相沉積顏色膜是采用電弧離子鍍。
9.如權利要求8所述的一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法，其特征在于所述電弧離子鍍的靶材為鋯或鈦靶。
全文摘要
一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法，涉及一種塑料電鍍工藝。提供一種可以在各種塑料基材上獲得金屬拉絲外觀的一種金屬拉絲外觀的塑料直接電鍍方法。1)對塑料基材進行手工拉絲；2)對經過步驟1)處理的塑料基材進行手工擦拭除油；3)對經過步驟2)處理的工件進行物理氣相沉積鍍金屬膜；4)對經過步驟3)處理的工件，進行電鍍鎳層；5)對經過步驟4)處理的工件水洗烘干后進行物理氣相沉積鍍顏色膜，得具有金屬拉絲外觀的塑料工件。可以在各種拉絲塑料基材經物理氣相沉積鍍膜后，直接電鍍鎳，無需粗化、敏化活化等工序，可以獲得金屬拉絲的外觀，金屬質感強。
文檔編號C25D5/56GK102851715SQ20121037201
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者吳子豹, 楊波, 顏文藝, 李明仁 申請人:廈門建霖工業有限公司