CN104694995A - 一种导电基材之表面处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种导电基材之表面处理方法，包括如下步骤：对导电基材表面进行拉丝、喷砂或抛光的前处理其中之一种或二种；接着，进行第一次电泳涂布或喷涂处理以形成一层带色彩且不同于导电基材原色的第一次电泳漆或喷涂漆；随后，进行第一次镭雕或钻雕处理，以形成裸露该导电基材原色的第一图案及第一次电泳（或喷涂）漆厚度减薄的第二图案；紧接着，进行粗化处理，包含化学粗化（弱酸或弱碱或形成一皮膜）、物理粗化（电浆轰击或喷砂），然后，进行第二次电泳涂布或喷涂处理，以形成带色高透明度的电泳（或喷涂）漆，或完全不带色的极高度透明的电泳（或喷涂）漆。

Description

一种导电基材之表面处理方法

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其是指一种导电基材之表面处理方法。

背景技术

电泳涂装工艺具有易于自动控制、无毒、环保、涂层丰满、均匀、平整、光滑等诸多优点，且电泳涂层的硬度、附着力、耐腐蚀、耐冲击性能等明显优于其它涂装工艺，因此，电泳涂装工艺被广泛应用于工件表面的涂装处理。

之前，在电泳涂装工艺中，只能生产出单种颜色效果的产品外观，不能满足于产品表面形成不同颜色的外观效果，后来，业内对此作了研究及改进，如申请号201110406662.5的专利文献中所公开的涂装方法，其系通过于基材表面进行第一次彩色电泳形成第一涂装层，其电泳电压为150-340V、2-3分钟；然后进行第一次激光雕刻，其雕刻部位去除第一涂装层，再进行第二次电泳涂装，于第一次激光雕刻处理部位形成与第一涂装层颜色不同的第二涂装层，如此，在基材表面获得不同的颜色，使得基材表面呈现多彩的外观效果；上述制程可以处理的金属基材包括不锈钢、铝或铝合金。

另一电泳涂装技术，例如申请号为201210413241.X的专利文献中，其是在不锈钢的表面进行多次电泳处理，第一次彩色电泳是形成一涂装基底颜色的绝缘涂装层；接着，第一次镭雕形成第一图案，去除对应的涂装层，以裸露出不锈钢底材；随后，进行第二次彩色电泳，为第一图案涂装颜色；其中，第一次彩色电泳与第二次彩色电泳的涂装颜色不同；在另一种实施例中，再进行第二次镭雕形成第二图案，去除对应的涂装层；随后，进行第三次彩色电泳，为第二图案涂装颜色；其中，第三次彩色电泳与第二次彩色电泳的涂装颜色不同；并且，第二图案和第一图案没有重叠部分，以免损伤第一次彩色电泳层的效果。上述第一次彩色电泳技术前，还包括化学去油脂及/或电解除油步骤、5-8%硫酸中和、自来水洗或纯水洗等步骤；每次电泳涂装后，还包括脱水、烘干步骤，进行第二次、第三次电泳前也包含若干次的纯水洗步骤。

上述的第一次镭雕步骤是使第一次的电泳涂装层预定区域被完全雕穿，裸露出导电层后，再进行第二次电泳制程；尽管第一次激光功率调整为85-95%、速率1000±150mm/s，填充线间距0.05-0.08mm，第二次镭雕的激光功率调整为60-70%，第二次镭雕的区域都是完全雕穿。

上述两种涂装技术中，其呈现的多色彩效果是建立在电泳涂装的次数，二次电泳可呈现两色，且第二次电泳层只限于第一次镭雕所雕穿的导电区域；需要更多次的电泳涂装及更多次的镭雕，并且每次电泳涂装色料不同，才能呈现多色效果；另外，第二次电泳层涂装的位置是在第一次电泳层后雕穿区域补上另一颜色，因此，整个工件表面不会有色彩层次变化，更不会有立体感；因此,需要研究出一种新的表面处理方法，以解决上述种种问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种导电基材之表面处理方法，其藉由一次的电泳涂布层及进行一次镭雕或钻雕处理形成裸露导电基材原色的第一图案及电泳漆层厚度减薄的第二图案来产生多色彩层次甚至立体的涂布层。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种导电基材之表面处理方法，该方法至少包括如下步骤：

进行第一次电泳处理，于导电性基材表面形成一层带色彩且不同于导电性基材原色的第一电泳漆；

进行镭雕或钻雕处理，以形成去除第一次电泳漆裸露该导电基材原色的第一图案及第一电泳漆厚度减薄的第二图案。

作为一种优选方案，在进行第一次电泳处理前，还包含对该导电基材表面进行拉丝、喷砂或抛光的前处理其中之一种或二种。

作为一种优选方案，在进行第一次电泳处理前，当导电基材为铝或铝合金时，还包含阳极着色处理步骤。

作为一种优选方案，所述第一图案及第一次电泳漆厚度减薄的第二图案是依据程式规划一次性镭雕或钻雕处理完成。

作为一种优选方案，所述第一次电泳漆厚度减薄的第二图案是以倾斜一预定角度之镭射刀的技术依据程式规划一次性镭雕或钻雕处理完成。

作为一种优选方案，在镭雕或钻雕处理后，还依次包含有如下步骤:

进行喷砂、化学粗化、形成皮膜或电浆处理其中至少一种的前处理；

进行第二次电泳处理，以形成带色透明或不带色的完全透明的第二次电泳漆层，其中上述的第二次电泳漆层是形成于第一图案及第二图案上。

一种导电基材之表面处理方法，至少包含以下步骤：

对导电基材表面进行拉丝、喷砂或抛光的前处理其中之一种或二种；

进行第一次电泳处理，以在导电基材表面镀上一层带色彩且不同于导电基材原色的第一电泳漆；

进行镭雕或钻雕处理，以形成去除第一次电泳漆裸露该导电基材原色的第一图案及第一电泳漆厚度减薄的第二图案。

作为一种优选方案，在进行第一次电泳处理前，当导电基材为铝或铝合金时，还包含阳极着色处理步骤。

作为一种优选方案，所述第一图案及第一次电泳漆厚度减薄的第二图案是依据程式规划一次性镭雕或钻雕处理完成。

一种导电基材之表面处理方法，至少包含以下步骤：

对导电基材表面进行拉丝、喷砂或抛光的前处理其中之一种或二种；

进行第一次喷涂处理，以在导电基材表面镀上一层带色彩且不同于导电基材原色的第一喷涂漆；

进行镭雕或钻雕处理，以形成去除第一次喷涂漆裸露该导电基材原色的第一图案及第一电泳漆厚度减薄的第二图案；

进行喷砂、化学粗化、形成皮膜或电浆处理其中至少一种的前处理；

进行第二次喷涂处理，以形成不带色的完全透明喷涂漆，无选择性的形成于上述结果之表面上。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

（1）其能够处理的导电基材不限于不锈钢，铁或碳钢等金属也可以处理，雕穿的第一图案被后续的高透明第二次电泳涂布层或高透明喷涂层所覆盖，具有防蚀效果；

（2）镭雕图案中包括了第一图案（雕穿区）及第二图案（减薄之电泳涂布层），可以在仅有一次电泳涂布层就产生多色彩层次感；

（3）镭雕图案中包含了第一图案（雕穿区）及第二图案（减薄之电泳涂布层）是相邻图案时可产生立体图案感；

（4）此外，先进行阳极着色处理后的铝或铝镁合金等也可以处理。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例的表面处理方法流程示意图；

图2A是本发明之一实施例，于第一次电泳（或喷涂）后的横截面示意图；

图2B是本发明之第一实施例，于第一次电泳（或喷涂）后镭雕的横截面示意图；

图2C是本发明之第二实施例，于第一次电泳（或喷涂）后及镭雕减薄区是以倾斜镭射刀的横截面示意图；

图2D是本发明之第一实施例，于第一次电泳（或喷涂）后及镭雕，再进行第二次电泳涂层后的横截面示意图；

图2E是本发明之第一实施例，于第一次电泳（或喷涂）后及镭雕，再进行喷涂层后的横截面示意图；

图2F是本发明之第二实施例，于第一次电泳（或喷涂）后及镭雕，再进行第二次电泳涂层后的横截面示意图；

图2G是本发明之第二实施例，于第一次电泳（或喷涂）后及镭雕，再进行喷涂层后的横截面示意图；

图2H是本发明之第一实施例，于第一次电泳（或喷涂）前，先进行阳极氧化着色处理的横截面示意图；

图2I是本发明之第一实施例，于第一次电泳（或喷涂）及镭雕前先进行阳极氧化着色处理的横截面示意图；

图3A是本发明之电泳及镭雕的真实照片一呈现多层次色彩；

图3B是图3A说明镭雕图案的示意图；

图3C是由侧面观察镭雕图案的示意图（其显示较明显的立体感）；

图4是本发明之电泳及镭雕的真实照片二呈现多层次色彩；

图5A是本发明之第三实施例中，于第一图案内另覆盖有漆层61的局部截面示意图（例如双色效果）；

图5B是本发明之第三实施例中，于图5A所示漆层61进一步进行镭雕的局部截面示意图。

附图标识说明：

10、导电性基材                     

 20、阳极氧化着色（铝氧化层或铝镁氧化层）

30、电泳漆                          

41、第一图案

42、42′、第二图案                  

43、第三图案

50、透明不带色彩或透明带色彩的电泳漆      

51、透明不带色彩的喷涂漆

61、漆层

62、第四图案

V、还不是成品                        

X、不进行该步骤

◎、表示该步骤为止，可以是成品。

具体实施方式

请参照图1所示，其显示了本发明之多种导电基材，例如，不锈钢、碳钢、铁、铝、铝镁合金等工件表面流程；其中，记X表面不进行该步骤；记◎表示该步骤为止，可以是成品或者选择再继续下一步骤；记V表示该步骤还不是终点，还不是成品，还需要进行下一步。

首先，在导电基材，例如不锈钢、碳钢、铁、铝、铝镁合金等工件表面进行第一次表面前处理，第一次表面前处理是指先对导电性基材表面进行拉丝、喷砂或抛光处理等处理，依据客制化要求而定。在导电基材表面进行拉丝，电泳涂布后可以产生丝纹效果，拉丝也不限定于直线，曲线也可以，这些都可以依据客制化要求而定；喷砂处理，则可以使后续的表面处理层被镭射雕刻过程时或制程后更加稳固。

随后，进行第二次表面前处理，第二次表面前处理是指对上述工件的表面进行去表面油脂、水洗、烘干等制程，以去除工件表面上的污染颗粒，如习知技术，其目的在于避免油脂或杂质颗粒影响电泳漆层的附着力。

请同时参照图2A的横截面示意图，紧接着，进行第一次电泳涂布处理，以镀上一层带色彩且不同于导电基材10颜色厚度约15-30μm的电泳漆30。铝或铝镁合金可选择在第一次电泳涂布处理前进行阳极氧化着色处理（请同时参照图2H），上述的铝、铝镁合金进行阳极氧化着色处理后，会形成一导电率差的铝氧化层或铝镁氧化层20，其厚度约为2-10μm；此时，第一次电泳涂布处理时，要加大电泳时的工作电压约20-50%，或减少阳极和阴极的距离，以增加电场强度；电场强度增加时除可加速电泳漆离子移动速度、减少电泳涂布时间外，电场强度增加也可穿透导电基材10表面弱导电率的铝氧化层或铝镁氧化层，而使得后续进行电泳涂布处理得以顺利进行。

电泳后烘干，一如习知技术。随后，进行第一次的镭射雕刻（简称镭雕）或钻雕，以下依据本发明的一实施例，镭雕过程包含形成预定之第一图案41及厚度减薄的第二图案42，结果，如图2B或图2I（包含阳极氧化着色层20）所示；第一图案41是将图案中对应的电泳漆雕穿，以裸露出导电基材10原色，或如图2I所示裸露出阳极氧化着色层20；第二图案42则是图案中对应的电泳漆不雕穿，而是减薄，例如，厚度为20μm的电泳漆减薄为5μm-16μm，其减薄区内同一区域减薄厚度是相等的，不同区域则减薄程度也可以不同，例如第二图案中42′减的较少。

 在另一实施例中（即第二实施例中），其减薄区是变化的，图案的减薄并不限定于“等厚”减薄，它也可以是“楔形”减薄等形式，镭雕时，镭射刀倾斜一角度的方式来减薄，这样可以使雕刻出来的图案更显得有立体感，如图2C所示。

对于工件表面为平面时，例如，电视边框或手机机壳等，工件表面每个区域之第一电泳漆的厚度大致相同，因此，控制电泳漆厚度局部减薄相对容易；当电泳漆局部减薄而不是雕穿时，将因此产生色彩层次的视觉效果，或立体图案效果，其是由于电泳漆被局部减薄时，光的穿透率不同于原厚度（未雕刻区），或零厚度（电泳漆被全部雕穿）所致，特别是当第二图案与第一图案线条有关系时，例如叶片的叶肉位置是减薄区，而枝、梗则是雕穿，如图3A所示的照片所示；图3B是用以说明图3A镭雕图案的示意图，图3C则是由侧面观察镭雕图案的照片，明显显示立体图案。

电泳漆雕穿或厚度局部减薄是以镭射功率调整能量来达成。在另一实施例中，也可以控制镭射的脉冲宽度的变化来达成或同时以倾斜角的镭射刀来达成；亦即，本发明中，镭雕过程镭射功率不是固定的，或者脉冲宽度不是固定的，它依据镭雕图案的位置而变化，而该变化是由程式规划控制。 

依据本发明的再一实施例，第一图案只是第一次电泳涂层的边框时，请参照图4，这可以使得仅有一次的电泳涂层，进行镭雕后即可产生二种以上的色彩，特别是，上述之“楔形”减薄时，它会显示更多的色彩与立体感，即镭雕有别于习知技术之至少二次电泳涂布层及二次镭雕才能产生二种色彩。

依据本发明的实施例，一次电泳涂布加上一次（也可多次）厚度减薄的镭雕制程，就可产生多色彩层次效果，例如，镭雕第二图案42同时分开进行第三图案43，即第三图案减薄程度不同于第二图案42（请参见图2A至图2C所示）。

上述的导电基材工件，可以在第一次镭雕后即可以成为成品，除了碳钢、铁例外；碳钢或铁电泳涂层形成第一图案（雕穿）后就没有保护层，因此会有生锈之虑，因此对于碳钢或铁的导电基材，一定得再做第二次电泳涂布或喷涂处理，其它的导电基材则可选择性进行第二次电泳涂布。

依据本发明的一实施例，第二次电泳涂布或喷涂处理前之较佳实施例是先进行第三次的前处理，第三次的前处理是将前述已完成第一次镭雕后的工件进行化学粗化、皮膜处理或物理粗化如喷砂或电浆处理，第三次的前处理可增加第二次电泳涂布层或喷涂层的附着性。上述第三次的前处理以不破坏先前的镭雕图案为原则，因此，喷砂时颗粒要微细，例如喷砂的颗粒为200号的玻璃砂，压力介于2-4公斤；化学粗化是指用弱酸擦拭或沾工件表面（铁或钢材）或弱碱擦拭或沾工件（铝或铝镁合金），或产生一皮膜于工件表面上，以在工件表面产生一极薄的皮膜；而电浆是以惰性气体高压下产生的电浆直接轰击工件表面。

第二次电泳涂布或喷涂处理的结果请参照图2D-图2G所示，其中，形成带色但高透明二次电泳涂层50后形成于第一图案及厚度减薄的第二图案42（42′）及第三图案43上，请参照图2C或图2F，其中，第一次电泳厚度减薄的第二图案42（42′）及第三图案43导电性不如第一图案41（裸露于导电基村10表面），因此，电场（或阳极电压）要加大。但在本发明中，并不希望被镭雕的第一电泳涂层上有第二次电泳涂层，以避免其上的第二次电泳涂层厚度不均匀，例如尖端，特别厚；另一方面，为了避免第二次电泳涂层破坏原有色彩；因此，电场要适当的调整控制，在一实施例中，电压约比第一次电泳处理时高约30-50%。

要完全覆盖于第一图案41及厚度减薄的第二图案42（42′）及第三图案43，及没有任何厚度减薄区域时较佳的选择是以无选择性的喷涂处理，请参照图2D或图2G。

如图5A所示，其第一图案41内另覆盖有漆层61作为着色层，其盖住了原来的基材主体10原色，以形成实际需要颜色，其效果可达到例如图4所示；也可如图5B所示，进一步于漆层61表面经镭雕或钻雕处理形成有第四图案62，其部分基材主体10原色可以露出，其斜面结构或多个斜面构成的楔形结构设计的底面，使得第四图案62相应底部的保留漆层透出渐变颜色效果。

综上所述，可知本发明具有以下优点：

（1）其能够处理的导电基材不限于不锈钢，铁或碳钢等金属也可以处理，雕穿的第一图案被后续的高透明第二次电泳涂布层或高透明喷涂层所覆盖，具有防蚀效果；

（2）镭雕图案中包括了第一图案（雕穿区）及第二图案（减薄之电泳涂布层），可以在仅有一次电泳涂布层就产生多色彩层次感；

（3）镭雕图案中包含了第一图案（雕穿区）及第二图案（减薄之电泳涂布层）是相邻图案时可产生立体图案感；

（4）此外，先进行阳极着色处理后的铝或铝镁合金等也可以处理。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种导电基材之表面处理方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：

进行第一次电泳处理，于导电性基材表面形成一层带色彩且不同于导电性基材原色的第一电泳漆；

进行镭雕或钻雕处理，以形成去除第一次电泳漆裸露该导电基材原色的第一图案及第一电泳漆厚度减薄的第二图案。

2.根据权利要求1所述的一种导电基材之表面处理方法，其特征在于：在进行第一次电泳处理前，还包含对该导电基材表面进行拉丝、喷砂或抛光的前处理其中之一种或二种。

3.根据权利要求1所述的一种导电基材之表面处理方法，其特征在于：在进行第一次电泳处理前，当导电基材为铝或铝合金时，还包含阳极着色处理步骤。

4.根据权利要求1所述的一种导电基材之表面处理方法，其特征在于：所述第一图案及第一次电泳漆厚度减薄的第二图案是依据程式规划一次性镭雕或钻雕处理完成。

5.根据权利要求1所述的一种导电基材之表面处理方法，其特征在于：所述第一次电泳漆厚度减薄的第二图案是以倾斜一预定角度之镭射刀的技术依据程式规划一次性镭雕或钻雕处理完成。

6.根据权利要求1或2所述的一种导电基材之表面处理方法，其特征在于：在镭雕或钻雕处理后，还依次包含有如下步骤:

进行喷砂、化学粗化、形成皮膜或电浆处理其中至少一种的前处理；

进行第二次电泳处理，以形成带色透明或不带色的完全透明的第二次电泳漆层，其中上述的第二次电泳漆层是形成于第一图案及第二图案上。

7.一种导电基材之表面处理方法，其特征在于：至少包含以下步骤：

对导电基材表面进行拉丝、喷砂或抛光的前处理其中之一种或二种；

进行第一次电泳处理，以在导电基材表面镀上一层带色彩且不同于导电基材原色的第一电泳漆；

进行镭雕或钻雕处理，以形成去除第一次电泳漆裸露该导电基材原色的第一图案及第一电泳漆厚度减薄的第二图案。

8.根据权利要求7所述的一种导电基材之表面处理方法，其特征在于：在进行第一次电泳处理前，当导电基材为铝或铝合金时，还包含阳极着色处理步骤。

9.根据权利要求7所述的一种导电基材之表面处理方法，其特征在于：所述第一图案及第一次电泳漆厚度减薄的第二图案是依据程式规划一次性镭雕或钻雕处理完成。

10.一种导电基材之表面处理方法，其特征在于：至少包含以下步骤：

对导电基材表面进行拉丝、喷砂或抛光的前处理其中之一种或二种；

进行第一次喷涂处理，以在导电基材表面镀上一层带色彩且不同于导电基材原色的第一喷涂漆；

进行镭雕或钻雕处理，以形成去除第一次喷涂漆裸露该导电基材原色的第一图案及第一电泳漆厚度减薄的第二图案；

进行喷砂、化学粗化、形成皮膜或电浆处理其中至少一种的前处理；

进行第二次喷涂处理，以形成不带色的完全透明喷涂漆，无选择性的形成于上述结果之表面上。