一種金屬材料上的鍍層方法
2023-06-02 10:41:16
專利名稱：一種金屬材料上的鍍層方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬材料的表面鍍層方法。
背景技術：
傳統的材料表面鍍層一般是在金屬材料上通過電鍍方法鍍上一層起保護或裝飾 作用的塗層。由於採用電鍍方法需要使用含重金屬的電鍍液，電鍍過程中會產生並排放大 量酸性、含有重金屬的廢液，因此既嚴重汙染環境、危害操作者的身體，而且生產成本較高， 並且適用範圍受限。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足而提供一種汙染少、成本 低而適用範圍廣泛的金屬材料上的鍍層方法。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為金屬材料上的鍍層方法，其包括以下步驟1)金屬材料表面處理清洗乾淨，然後再用電導率為0. 1 μ S/cm超純水中清洗一 遍；2)底層處理用電泳方法將丙烯酸陰極透明塗料塗到金屬材料表面上然後烘乾、 冷卻；3)中間層處理用電導率為0. 1霰/cm超純水潤溼材料底層表面；然後噴塗3#試劑，3#試劑的組分是乙醛(40% ) 2060ml、鹽酸(36% ) 2030ml與 10001200ml加溫至80°C的超純水配置； 再用電導率為0. 1霰/cm超純水清洗；再噴塗兩種試劑1#和2#，出液比例為1 1，1#試劑的成分3_8g硝酸銀，20_30ml 氨水(25-28% )，0. Ig鈀炭催化劑(Pd/C), 0. 25g三氯化釕RuCl3 · 3H20,10_26g氫氧化鈉 加入到IOOOml超純水中；2#試劑的成分為:12-60ml葡萄糖、0. 25g氯化鈀PdC12、1. 23ml 陰離子表面活化劑椰子油二乙醇醯胺、1000ml超純水；再用電導率為0. 1霰/cm超純水清洗後烘乾；4)再在中間層上塗上上色保護塗層。步驟3)的實質是葡萄糖和銀氨溶液發生銀鏡反應，產生一層光亮的銀層附著在 已做好的底層上。使用鈀炭催化劑(Pd/c)和三氯化釕作為催化劑以提高反應的速度和降 低反應對環境的要求。氯化鈀PdC12和陰離子表面活化劑椰子油二乙醇醯胺的作用是提高 表面活化性，使反應產生的銀層可均勻地分布在產品表面，可防止出現部分表面反應不均 勻的問題。根據一年四季溫度的變化研發出相應的1#、2#和3#配比，在溫度低的環境下濃度 需要高點，溫度高的情況下濃度低點，這樣可以保證各種環境下都能做出合格的產品。
上述步驟4)塗上上色保護塗層可採用以下三種方法中的任意一種1、與底層塗層電泳方法相同，塗料為丙烯酸陽極透明塗料。2、中間層上面加調色UV光油，然後用紫外線照射固化調色UV光油。3、中間層上面用調色丙烯酸氨基環氧樹脂烤漆。與現有技術相比，本發明的優點在於1、由於採用水性液體，不含有害的重金屬，可以做到無三廢排放。2、所得產品具有耐腐蝕、耐磨損、耐衝擊性等優點，其各項性能不低於電鍍方法。3、該方法所需的設備成本大大低於電鍍設備的成本。4、能耗低，可以實現自動化生產，生產成本是傳統電鍍的65%。5、鍍層色彩豐富，表面顏色可以任意調配，可以做成各種顏色。6、方法易操作，產品優良率高，不合格品可以返工處理。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步描述。實施例1 步驟如下把產品放在專用的掛具上用超聲波清洗清洗產品a、配置清洗液。b、加熱清洗液以提高清洗效果(採用環保的蒸汽加熱)產品在掛具上裝好直接清 洗。C、開啟超聲波進行1分鐘震動處理。d、然後放到清水中清洗兩遍。在放到電導率為0. 1 μ S/cm超純水中清洗一遍。2)底層處理a、丙烯酸陰極透明塗料與電導率為0. 1 μ S/cm超純水的比例是1 5_10攪拌12 個小時後加入處理糟中，使用化工泵進行循環防止沉澱，使用濾芯去除雜質和沉澱物，槽液 溫度保持在20°C以上。b、產品裝在能夠導電的掛具上放入處理槽中，讓直流電源的負極與掛具相連接， 正極接在槽體上，電壓保持在30V，處理時間保持在40秒，丙烯酸陰極透明塗料在電場的作 用下均勻的塗布在產品上。C、把產品從處理槽中拿出，用純水清洗掉多餘的試劑，在室內晾乾。d、產品然後放到溫度為150-160°C的烘箱中加熱20-30分鐘，然後拿出產品在室 溫中冷卻。丙烯酸陰極透明塗料在高溫的作用下發生固化交聯反應，形成一層緻密的膜。中間層處理用電導率為0. 1 μ S/cm超純水潤溼。用噴槍噴塗3#試劑，3#試劑主要起增加底層與中間的附著力，液體的組分是乙 醛(40% ) 60ml、鹽酸(36% ) 30ml與1000_1200ml加溫至80°C的超純水配置。用電導率為0. 1 μ S/cm超純水清洗。用噴槍噴塗兩種試劑1#和2#，1#的主要成分8g硝酸銀(分析純)AgN03，30ml氨 水(2528% )，0. Ig鈀炭催化劑(Pd/C), 0. 25g三氯化釕RuCl3 · 3H20,15g氫氧化鈉(分析純)，1000ml超純水。2#劑的成分為:60ml葡萄糖、0. 25g氯化鈀PdC12、l. 23ml陰離子表 面活化劑椰子油二乙醇醯胺、IOOOml超純水。該過程是把銀離子置換的過程。為提高反應 速度，反應的環境溫度應應該保持在20-30°C。用電導率為0. 1 μ S/cm超純水清洗。吹乾表面多餘水分，放入烘箱75-100°C 20-30分鐘烘乾(增加中間層與底層的附 著力)上色保護塗層處理分別為三種與底層塗層工藝相同，塗料不同。a、丙烯酸陽極透明塗料與電導率為0. 1 μ S/cm超純水的比例是1 510攪拌12 個小時調色後加入處理糟中，使用化工泵進行循環防止沉澱，使用濾芯去除雜質和沉澱物， 槽液溫度保持在20°C以上。b、產品裝在能夠導電的掛具上放入處理槽中，讓直流電源的正極與掛具相連接， 負極接在槽體上，電壓保持在30V，處理時間保持在40秒，丙烯酸陽極透明塗料在電場的作 用下均勻的塗布在產品上。C、把產品從處理槽中拿出，用純水清洗掉多餘的試劑，在室內晾乾。d、產品放到溫度為150-160°C的烘箱中加熱20_30分鐘，然後拿出產品在室溫中 冷卻。丙烯酸陽極透明塗料在高溫的作用下發生固化交聯反應，形成一層緻密的膜。e、工件冷卻到室溫，檢驗包裝。2、調色UV光油a、把調色處理好的原液用400#的濾網過濾，然後用噴槍噴塗10_25 μ m。b、產品靜放3-5分鐘，放到烘箱50 V 2-3分鐘。C、通過一定強度的紫外光照射35秒達到固化的作用。d、檢驗包裝。3、調色丙烯酸氨基環氧樹脂烤漆a、把調色處理好的原液用400#的濾網過濾，然後用噴槍噴塗10_25 μ m。b、產品靜放3-5分鐘，放到烘箱100_120°C 20-30分鐘。C、工件冷卻到室溫，檢驗包裝。實施例2用於鐵、鋁合金和鋅合金工件，工作環境在25_30°C的情況下。實施步驟如下把產品放在專用的掛具上用超聲波清洗清洗產品a、配置清洗液。b、加熱清洗液以提高清洗效果(採用環保的蒸汽加熱)產品在掛具上裝好直接清 洗。C、開啟超聲波進行1分鐘震動處理。d、然後放到清水中清洗兩遍。在放到電導率為0. 1 μ S/cm超純水中清洗一遍。把產品放到配置好的磷化槽裡進行磷化處理，然後用電導率為0. 1 μ S/cm超純水 清洗乾淨。底層處理
a、丙烯酸低溫陰極透明塗料與電導率為0.1 μ S/cm超純水的比例是1 5_10攪 拌12個小時後加入處理糟中，使用化工泵進行循環防止沉澱，使用濾芯去除雜質和沉澱 物，槽液溫度保持在20°C以上。b、產品裝在能夠導電的掛具上放入處理槽中，讓直流電源的負極與掛具相連接， 正極接在槽體上，電壓保持在30V，處理時間保持在40秒，丙烯酸陰極透明塗料在電場的作 用下均勻的塗布在產品上。C、把產品從處理槽中拿出，用純水清洗掉多餘的試劑，在室內晾乾。d、產品然後放到溫度為70-80°C的烘箱中加熱20-30分鐘，然後拿出產品在室溫 中冷卻。丙烯酸陰極透明塗料在高溫的作用下發生固化交聯反應，形成一層緻密的膜。中間層處理用電導率為0. 1 μ S/cm超純水潤溼。用噴槍噴塗3#試劑，3#試劑主要起增加底層與中間的附著力，液體的組分是乙 醛(40% ) 40ml、鹽酸(36% ) 23. 5ml與1000_1200ml加溫至80°C的超純水配置。用電導率為0. 1 μ S/cm超純水清洗。用噴槍噴塗兩種試劑1#和2#，1#的主要成分5g硝酸銀(分析純)AgN03，28ml氨 水(2528% )，0. Ig鈀炭催化劑(Pd/C), 0. 25g三氯化釕RuCl3 · 3H20,15g氫氧化鈉(分析 純)，1000ml超純水。2#劑的成分為:20ml葡萄糖、0. 25g氯化鈀PdC12、1. 23ml陰離子表 面活化劑椰子油二乙醇醯胺、IOOOml超純水。該過程是把銀離子置換的過程。為提高反應 速度，反應的環境溫度應應該保持在20-30°C。用電導率為0. 1 μ S/cm超純水清洗。吹乾表面多餘水分，放入烘箱70_80°C 20-30分鐘烘乾(增加中間層與底層的附著 力)。上色保護塗層處理分別為三種1.與底層塗層工藝相同，塗料不同。a、丙烯酸低溫陽極透明塗料與電導率為0.1 μ S/cm超純水的比例是1 5_10攪 拌12個小時調色後加入處理糟中，使用化工泵進行循環防止沉澱，使用濾芯去除雜質和沉 澱物，槽液溫度保持在20°C以上。b、產品裝在能夠導電的掛具上放入處理槽中，讓直流電源的正極與掛具相連接， 負極接在槽體上，電壓保持在30V，處理時間保持在40秒，丙烯酸陽極透明塗料在電場的作 用下均勻的塗布在產品上。C、把產品從處理槽中拿出，用純水清洗掉多餘的試劑，在室內晾乾。d、產品放到溫度為70-90°C的烘箱中加熱20-30分鐘，然後拿出產品在室溫中冷 卻。丙烯酸陽極透明塗料在70-90°C的作用下發生固化交聯反應，形成一層緻密的膜。e、工件冷卻到室溫，檢驗包裝。2、調色UV光油a、把調色處理好的原液用400#的濾網過濾，然後用噴槍噴塗10_25 μ m。b、產品靜放3-5分鐘，放到烘箱50 V 2-3分鐘。C、通過一定強度的紫外光照射3-5秒達到固化的作用。d、檢驗包裝。
3、調色丙烯酸氨基環氧樹脂烤漆a、把調色處理好的原液用400#的濾網過濾，然後用噴槍噴塗10_25 μ m。b、產品靜放3-5分鐘，放到烘箱70_90°C 30-40分鐘。C、工件冷卻到室溫，檢驗包裝。實施例3用於鐵、鋁合金和鋅合金工件，工作環境在30-35 °C的情況下。步驟如下把產品放在專用的掛具上用超聲波清洗清洗產品a、配置清洗液。b、加熱清洗液以提高清洗效果(採用環保的蒸汽加熱)產品在掛具上裝好直接清 洗。C、開啟超聲波進行1分鐘震動處理。d、然後放到清水中清洗兩遍。在放到電導率為0. 1 μ S/cm超純水中清洗一遍。把產品放到配置好的磷化槽裡進行磷化處理，然後用電導率為0. 1 μ S/cm超純水 清洗乾淨。底層處理a、丙烯酸低溫陰極透明塗料與電導率為0.1 μ S/cm超純水的比例是1 5_10攪 拌12個小時後加入處理糟中，使用化工泵進行循環防止沉澱，使用濾芯去除雜質和沉澱 物，槽液溫度保持在20°C以上。b、產品裝在能夠導電的掛具上放入處理槽中，讓直流電源的負極與掛具相連接， 正極接在槽體上，電壓保持在30V，處理時間保持在40秒，丙烯酸陰極透明塗料在電場的作 用下均勻的塗布在產品上。C、把產品從處理槽中拿出，用純水清洗掉多餘的試劑，在室內晾乾。d、產品然後放到溫度為70-80°C的烘箱中加熱20-30分鐘，然後拿出產品在室溫 中冷卻。丙烯酸陰極透明塗料在高溫的作用下發生固化交聯反應，形成一層緻密的膜。中間層處理用電導率為0. 1 μ S/cm超純水潤溼。用噴槍噴塗3#試劑，3#試劑主要起增加底層與中間的附著力，液體的組分是乙 醛(40% ) 20ml、鹽酸(36% ) 20ml與1000_1200ml加溫至80°C的超純水配置。用電導率為0. 1 μ S/cm超純水清洗。用噴槍噴塗兩種試劑1#和2#，1#的主要成分3g硝酸銀(分析純)AgN03，20ml氨 水(2528% )，0. Ig鈀炭催化劑(Pd/C), 0. 25g三氯化釕RuCl3 · 3H20,15g氫氧化鈉(分析 純)，1000ml超純水。2#劑的成分為:12ml葡萄糖、0. 25g氯化鈀PdC12、1. 23ml陰離子表 面活化劑椰子油二乙醇醯胺、IOOOml超純水。該過程是把銀離子置換的過程。為提高反應 速度，反應的環境溫度應應該保持在20-30°C。用電導率為0. 1 μ S/cm超純水清洗。吹乾表面多餘水分，放入烘箱70-80°C 20-30分鐘烘乾(增加中間層與底層的附著 力)上色保護塗層處理分別與實施例2相同。
權利要求
1.1、金屬材料上的鍍層方法，其特徵在於其包括以下步驟1)金屬材料表面處理清洗乾淨，然後再用電導率為0.1 μ S/cm超純水中清洗一遍；2)底層處理用電泳方法將丙烯酸陰極透明塗料塗到金屬材料表面上然後烘乾、冷卻；3)中間層處理用電導率為0. 1霰/cm超純水潤溼材料底層表面；然後噴塗3#試劑，3#試劑的組分是乙醛(40% )20-60ml、鹽酸(36 % ) 20_30ml與 1000-1200ml加溫至80°C的超純水配置； 再用電導率為0. 1霰/cm超純水清洗；再噴塗兩種試劑1#和2#，1#試劑的成分3-8g硝酸銀，20-30ml氨水(25-28% )，0. Ig 鈀炭催化劑(Pd/C)，0. 25g三氯化釕RuC13 · 3H20,10_26g氫氧化鈉加入到IOOOml超純水 中；2#試劑的成分為12-60ml葡萄糖、0. 25g氯化鈀PdC12、1. 23ml陰離子表面活化劑椰子 油二乙醇醯胺、IOOOml超純水；再用電導率為0. 1霰/cm超純水清洗後烘乾；4)再在中間層上塗上上色保護塗層。
2.如權利要求1所述的金屬材料上的鍍層方法，其特徵在於所述的步驟4)塗上上色 保護塗層採用電泳方法，塗料為丙烯酸陽極透明塗料。
3.如權利要求1所述的金屬材料上的鍍層方法，其特徵在於所述的步驟4)塗上上色 保護塗層為中間層上面加調色UV光油，然後用紫外線照射固化調色UV光油。
4.如權利要求1所述的金屬材料上的鍍層方法，其特徵在於所述的步驟4)塗上上色 保護塗層為中間層上面用調色丙烯酸氨基環氧樹脂烤漆。
全文摘要
金屬材料上的鍍層方法，其包括以下步驟1)金屬材料表面處理清洗至乾淨，然後再用電導率為0.1μS/cm超純水中清洗一遍；2)底層處理3)中間層處理4)再在中間層上塗上上色保護塗層。本發明的優點在於1、無三廢排放。2、所得產品具有耐腐蝕、耐磨損、耐衝擊性等優點，其各項性能不低於電鍍方法。3、該方法所需的設備成本大大低於電鍍設備的成本。4、能耗低，可以實現自動化生產，生產成本是傳統電鍍的65％。5、鍍層色彩豐富，表面顏色可以任意調配，可以做成各種顏色。6、方法易操作，產品優良率高，不合格品可以返工處理。
文檔編號C23C18/44GK102002693SQ201010301319
公開日2011年4月6日 申請日期2010年2月6日 優先權日2010年2月6日
發明者林挺 申請人:林挺