本實(shí)用新型屬于金屬裝飾性表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種丙烯酸陰極電泳漆真空鍍膜復(fù)合涂層裝置。

背景技術(shù)：

目前，金屬裝飾性表面處理方法有電鍍、涂裝、氧化著色、電解拋光等方法，這些方法已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、民用、國(guó)防、航空等科技領(lǐng)域，和我們的生活息息相關(guān)。但這些金屬裝飾性處理往往要先進(jìn)行打磨、拋光得到光亮的基材表面，這些機(jī)械處理方法會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，對(duì)人體健康、環(huán)境有害；表面處理需要用到化工原料，生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量含重金屬、氰化物、酸堿、有機(jī)物、有機(jī)揮發(fā)溶劑等對(duì)人體有害的廢水、廢渣和廢氣，雖然“三廢”處理技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，環(huán)保管理執(zhí)法越來(lái)越嚴(yán)格，但要徹底根治卻非常困難，嚴(yán)重影響了人們的身體健康。電鍍?cè)谘b飾性領(lǐng)域應(yīng)用也非常廣泛，能得到鏡面光亮的高裝飾性外觀，金屬質(zhì)感強(qiáng)，外觀顏色主要有銀白、金黃、槍黑三種，色彩品種顯得單一，難以滿足當(dāng)今人們追求多種色彩、個(gè)性化的需求。電泳漆、真空電鍍等裝飾性綠色環(huán)保金屬表面處理新工藝已得到越來(lái)越多的應(yīng)用。電泳漆彩色品種齊全，外觀透明光亮，但缺乏金屬質(zhì)感，一般是先電鍍?cè)偕想娪酒?，才能達(dá)到具金屬質(zhì)感的高裝飾性要求，這樣一來(lái)仍然離不開(kāi)電鍍，環(huán)保問(wèn)題同樣得不到解決。真空電鍍鍍層薄，對(duì)金屬表面起不到填平、光亮作用，真空電鍍前必需精拋光，為了得到結(jié)合力良好的光亮真空鍍層，還必須先噴涂一層底漆，真空電鍍后再噴涂一層面漆，起到保護(hù)鍍層和上色作用，但噴涂材料利用率低成本高，需高溫固化，產(chǎn)生大量的VOC有毒氣體，工人操作環(huán)境差，不節(jié)能不環(huán)保。

綜上所述，現(xiàn)有的金屬裝飾性處理方法存在產(chǎn)生大量粉塵，對(duì)人體健康、環(huán)境有害；色彩品種顯得單一，缺乏金屬質(zhì)感，利用率低，成本高，不節(jié)能不環(huán)保的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有的金屬裝飾性處理方法存在產(chǎn)生大量粉塵，對(duì)人體健康、環(huán)境有害；色彩品種顯得單一，缺乏金屬質(zhì)感，利用率低，成本高，不節(jié)能不環(huán)保的問(wèn)題而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝使用方便、提高工作效率的丙烯酸陰極電泳漆真空鍍膜復(fù)合涂層裝置。

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型實(shí)施例的丙烯酸陰極電泳漆真空鍍膜復(fù)合涂層裝置，所述丙烯酸陰極電泳漆真空鍍膜復(fù)合涂層裝置設(shè)置有電泳前去離子水清洗槽、陰極電泳槽、第一噴淋槽、清洗槽、第二噴淋槽、去離子水清洗槽、脫水清洗槽、預(yù)烘爐、LED-UV固化爐、真空電鍍輻照室、真空電鍍鍍膜室、真空電鍍冷卻室、轉(zhuǎn)掛室；

所述電泳前去離子水清洗槽、陰極電泳槽、第一噴淋槽、清洗槽、第二噴淋槽、去離子水清洗槽、脫水清洗槽、預(yù)烘爐、LED-UV固化爐、真空電鍍輻照室、真空電鍍鍍膜室、真空電鍍冷卻室、轉(zhuǎn)掛室依次通過(guò)生產(chǎn)輸送線鏈條連接在一起。

進(jìn)一步，所述陰極電泳槽設(shè)有溢流槽，采用不銹鋼做陽(yáng)極。

進(jìn)一步，所述真空電鍍鍍膜室上安裝有掛件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。

進(jìn)一步，所述真空電鍍冷卻室、轉(zhuǎn)掛室之間設(shè)置有插板閥。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)掛室的右側(cè)安裝有翻板閥。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：由于本實(shí)用新型將金屬經(jīng)過(guò)除油、除銹簡(jiǎn)單前處理上一層電泳漆，在電泳底漆上再真空電鍍一層薄的金屬膜，面層仍采用透明電泳漆保護(hù)，金屬經(jīng)這樣處理能得到光亮、防腐耐磨、結(jié)合力良好、具金屬質(zhì)感的復(fù)合涂層，外觀、性能能達(dá)到金屬裝飾電鍍的效果，可以直接替代金屬裝飾電鍍，可廣泛應(yīng)用于數(shù)碼、相機(jī)、手機(jī)、燈飾、衛(wèi)浴、五金等裝飾性領(lǐng)域。本實(shí)用新型工藝電泳打底漆采用LED-UV固化陽(yáng)離子型丙烯酸陰極電泳工藝，該工藝電泳漆采用專用配方，電泳漆流平性好，泳透力高，對(duì)基材的遮蓋力強(qiáng)，和基材結(jié)合力好，所得膜層柔韌性特別好，非常適合后續(xù)的真空電鍍。真空電鍍采用脈沖磁控濺射真空鍍膜方法，優(yōu)選了高純鋁作為靶材，成本低，沉積速度快，膜層銀白色，可以達(dá)到鏡面光亮，金屬質(zhì)感強(qiáng)，鍍膜層厚度1～2um，鍍層均勻無(wú)漏鍍現(xiàn)象，導(dǎo)電性能好，為后續(xù)二次電泳打下良好基礎(chǔ)。面層電泳漆工藝仍然采用LED-UV固化陽(yáng)離子型丙烯酸陰極電泳工藝，但工藝配方和工藝參數(shù)更加注重涂層外觀性能，和底層附著力好，硬度高、光亮度好，耐磨性、耐水性、耐溶劑性好，防腐性能優(yōu)良；面層電泳漆無(wú)色透明，如在電泳漆中加入彩色色漿，可以得到五彩炫麗的多色彩外觀，解決了裝飾性電鍍色彩單一的問(wèn)題。電泳漆工藝簡(jiǎn)單、材料利用率高成本低，幾乎沒(méi)有VOC揮發(fā)，廢水帶出量也很少，可以達(dá)到零排放，LED-UV固化溫度低、固化速度快，能適用多種金屬基材，既節(jié)能又環(huán)保。本實(shí)用新型采用電泳漆加真空電鍍工藝方法，工藝先進(jìn)，不僅解決了電泳漆真空電鍍復(fù)合涂層生產(chǎn)中存在的附著力不好、開(kāi)裂、黃變、外觀金屬質(zhì)感不強(qiáng)等難題，極大地提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，成本也大有降低，同時(shí)也極大地改善了工人的操作條件和生活環(huán)境，大量減少電鍍對(duì)人們身體健康帶來(lái)的危害和對(duì)環(huán)境造成的污染，為實(shí)現(xiàn)金屬工件電泳漆真空電鍍復(fù)合涂層批量化連續(xù)生產(chǎn)，全面替代裝飾性電鍍奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的丙烯酸陰極電泳漆真空鍍膜復(fù)合涂層裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、電泳前去離子水清洗槽；2、陰極電泳槽；3、第一噴淋槽；4、清洗槽；5、第二噴淋槽；6、去離子水清洗槽；7、脫水清洗槽；8、預(yù)烘爐；9、LED-UV固化爐；10、真空電鍍輻照室；11、真空電鍍鍍膜室；12、真空電鍍冷卻室；13、轉(zhuǎn)掛室。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的丙烯酸陰極電泳漆真空鍍膜復(fù)合涂層裝置包括：電泳前去離子水清洗槽1、陰極電泳槽2、第一噴淋槽3、清洗槽4、第二噴淋槽5、去離子水清洗槽6、脫水清洗槽7、預(yù)烘爐8、LED-UV固化爐9、真空電鍍輻照室10、真空電鍍鍍膜室11、真空電鍍冷卻室12、轉(zhuǎn)掛室13。

電泳前去離子水清洗槽1、陰極電泳槽2、第一噴淋槽3、清洗槽4、第二噴淋槽5、去離子水清洗槽6、脫水清洗槽7、預(yù)烘爐8、LED-UV固化爐9、真空電鍍輻照室10、真空電鍍鍍膜室11、真空電鍍冷卻室12、轉(zhuǎn)掛室13依次通過(guò)生產(chǎn)輸送線鏈條連接在一起。

真空電鍍鍍膜室11上安裝有掛件轉(zhuǎn)動(dòng)裝置；真空電鍍冷卻室12、轉(zhuǎn)掛室13之間設(shè)置有插板閥；轉(zhuǎn)掛室13的右側(cè)安裝有翻板閥。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的應(yīng)用原理作進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的丙烯酸陰極電泳漆真空鍍膜復(fù)合涂層的裝置包括電泳前去離子水清洗槽、陰極電泳槽、噴淋槽、清洗槽、去離子水清洗槽、脫水清洗槽、預(yù)烘爐、LED-UV固化爐、真空電鍍輻照室、真空電鍍鍍膜室、真空電鍍冷卻室、轉(zhuǎn)掛室，陰極電泳槽設(shè)有溢流槽，用不銹鋼做陽(yáng)極，有循環(huán)過(guò)濾、超濾、降溫裝置，配有0～150v可調(diào)直流電源，陰極電泳采用LED-UV固化陽(yáng)離子型丙烯酸陰極電泳工藝，LED-UV固化陽(yáng)離子型丙烯酸陰極電泳漆合成樹(shù)脂基礎(chǔ)配方為：10％～20％的N-甲基二乙醇胺、20％～30％的季戊四醇三丙烯酸酯、15％～25％的甲基丙烯酸-β-羥乙酯和15％～30％的丙烯酸丁酯；LED-UV固化陽(yáng)離子型丙烯酸陰極電泳漆由40％～60％丙烯酸合成樹(shù)脂、15％～20％固化劑、15％～20％助溶劑、2％～6％光引發(fā)劑、2％～7％的中和劑、0.01％～1％的流平劑以及10％～15％去離子水組成，所述固化劑為異佛爾酮二異氰酸酯，助溶劑為乙酸乙酯或乙酸丁酯，光引發(fā)劑采用1173和184復(fù)配，中和劑為乳酸或冰醋酸，流平劑為聚丙酸酯類或改性磷酸酯類；陰極電泳漆采用的固含量為8％～12％，pH值為4.0～5.0(25℃)，槽液電導(dǎo)率300～900us/cm，槽液溫度26～30℃，施工電壓30～80v，電泳時(shí)間30～60s。電泳漆加真空電鍍是一種全新的金屬表面處理新工藝，很好地解決了以上技術(shù)難點(diǎn)。金屬經(jīng)過(guò)除油、除銹簡(jiǎn)單前處理上一層電泳漆，在電泳底漆上再真空電鍍一層薄的金屬膜，面層仍采用透明電泳漆保護(hù)，金屬經(jīng)這樣處理能得到光亮、防腐耐磨、結(jié)合力良好、具金屬質(zhì)感的復(fù)合涂層，外觀、性能能達(dá)到金屬裝飾電鍍的效果，可以直接替代金屬裝飾電鍍，可廣泛應(yīng)用于數(shù)碼、相機(jī)、手機(jī)、燈飾、衛(wèi)浴、五金等裝飾性領(lǐng)域。本實(shí)用新型工藝電泳打底漆采用LED-UV固化陽(yáng)離子型丙烯酸陰極電泳工藝，該工藝電泳漆采用專用配方，電泳漆流平性好，泳透力高，對(duì)基材的遮蓋力強(qiáng)，和基材結(jié)合力好，所得膜層柔韌性特別好，非常適合后續(xù)的真空電鍍。真空電鍍采用脈沖磁控濺射真空鍍膜方法，優(yōu)選了高純鋁作為靶材，成本低，沉積速度快，膜層銀白色，可以達(dá)到鏡面光亮，金屬質(zhì)感強(qiáng)，鍍膜層厚度1～2um，鍍層均勻無(wú)漏鍍現(xiàn)象，導(dǎo)電性能好，為后續(xù)二次電泳打下良好基礎(chǔ)。面層電泳漆工藝仍然采用LED-UV固化陽(yáng)離子型丙烯酸陰極電泳工藝，但工藝配方和工藝參數(shù)更加注重涂層外觀性能，和底層附著力好，硬度高、光亮度好，耐磨性、耐水性、耐溶劑性好，防腐性能優(yōu)良；面層電泳漆無(wú)色透明，如在電泳漆中加入彩色色漿，可以得到五彩炫麗的多色彩外觀，解決了裝飾性電鍍色彩單一的問(wèn)題。電泳漆工藝簡(jiǎn)單、材料利用率高成本低，幾乎沒(méi)有VOC揮發(fā)，廢水帶出量也很少，可以達(dá)到零排放，LED-UV固化溫度低、固化速度快，能適用多種金屬基材，既節(jié)能又環(huán)保。本實(shí)用新型采用電泳漆加真空電鍍工藝方法，工藝先進(jìn)，不僅解決了結(jié)合力、開(kāi)裂、漏鍍、變色等問(wèn)題，電泳漆、真空電鍍也實(shí)現(xiàn)了批量化連續(xù)生產(chǎn)，替代裝飾性電鍍,極大地改善了工人的操作條件和生活環(huán)境，大量減少電鍍對(duì)人們身體健康帶來(lái)的危害和對(duì)環(huán)境造成的污染。

1、主要工藝流程

金屬件→前處理→去離子水清洗→陰極電泳(底漆)→噴淋→清洗→噴淋→去離子水清洗→脫水清洗劑清洗→預(yù)烘→LED-UV固化→等離子體輻照→脈沖磁控濺射真空鍍膜→冷卻→下掛→去離子水清洗→陰極電泳(面漆)→噴淋→清洗→噴淋→去離子水清洗→脫水清洗劑清洗→預(yù)烘→LED-UV固化→成品

2、詳細(xì)工藝步驟

(1)前處理

根據(jù)不同基材和材料表面狀況進(jìn)行不同的前處理，主要包括簡(jiǎn)單機(jī)械清理、除油、除銹、浸蝕、水洗等。

(2)去離子水清洗

去離子水清洗，要求去離子水電導(dǎo)率小于5us/cm，時(shí)間：10～20s。

(3)陰極電泳(底漆)

電泳漆成分：

其中丙烯酸合成樹(shù)脂基礎(chǔ)配方：

所述固化劑為封閉異佛爾酮二異氰酸酯，助溶劑為乙酸乙酯或乙酸丁酯，光引發(fā)劑為1173、184復(fù)配，中和劑為乳酸、冰醋酸等有機(jī)酸，流平劑為聚丙烯酸酯類或者改性磷酸酯類。

電泳漆施工工藝參數(shù)：

UV固化丙烯酸陰極電泳工藝參數(shù)及工作條件

底漆膜層厚度10～20um，可以完全遮蓋基材砂眼、針孔和輕微擦、劃傷痕，得到平整光滑、柔韌性好的表面，為真空電鍍打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(4)LED-UV固化

采用LED-UV固化爐固化，輻射照度控制在3～4W/cm²,輻射能量3000～5000mj/cm²，輻照時(shí)間：40～60s，輻照高度：10～30cm。

(5)等離子體輻照

離子體輻照處理所用氣體為Ar/O₂混合氣，流量50～400SCCM，體積比95:5～50:50，真空鍍1～5×10²Pa，等離子輻照功率不高于1Kw，輻照時(shí)間10～15min。

(6)脈沖磁控濺射真空鍍膜

抽真空室真空度至3×10^-4Pa，進(jìn)行脈沖磁控濺射鍍金屬膜，采用的靶材有鋁、鈦、鋅、鉻或其合金，工作氣體為高純Ar氣，氣體流量60～300SCCM，脈沖電源頻率10～18KHz，占空比30％～50％，功率小于9Kw，靶基距5～8cm，施鍍時(shí)間10min。

真空電鍍膜層厚度為1～2um，鍍層結(jié)晶精細(xì)、致密，達(dá)到鏡面光亮，熱膨脹能與底漆很好地匹配，基材表面溫度也不高，不易產(chǎn)生黃變和開(kāi)裂，很好地解決了附著力的問(wèn)題，也為面層電泳打下了良好的基礎(chǔ)，使復(fù)合膜層有高裝飾性金屬質(zhì)感。

(7)陰極電泳(面漆)

同(3)。但在膜層厚度、硬度、柔韌性、光亮度等方面工藝控制參數(shù)有所調(diào)整，確保面層外觀、性能達(dá)到使用要求。配制有色色漿加入無(wú)色電泳漆槽液中，可以電泳得到彩色電泳漆透明膜層，顏色主要有金色、黃色、紫色、藍(lán)色，還可以做成仿古色，花色品種遠(yuǎn)多于裝飾電鍍，滿足裝飾性領(lǐng)域人們個(gè)性化的需求。

金屬工件經(jīng)前處理除油除銹，進(jìn)入去離子水清洗槽清洗干凈表面殘留的金屬雜質(zhì)、鹽類、固體懸浮顆粒等物質(zhì)，裸露出金屬新鮮的表面進(jìn)行陰極電泳，陰極電泳槽電泳漆固含量為8％～12％，pH為4.0～5.0，電導(dǎo)率為300～900us/cm，槽液溫度為26～30℃，電泳電壓30～80v，電泳時(shí)間為15～60s，電泳漆膜層厚度控制在10～20um。工件經(jīng)第一噴淋槽、清洗槽、第二噴淋槽、去離子水清洗槽，清洗干凈表面殘留泡沫、樹(shù)脂、溶劑、鹽類物質(zhì)，進(jìn)入脫水清洗劑清洗槽清洗，脫干工件表面殘留水分，將工件轉(zhuǎn)掛到上掛預(yù)烘真空鍍掛架上，打開(kāi)翻板閥，將掛架與推送裝置相關(guān)聯(lián)，關(guān)閉翻板閥，在溫度為80℃環(huán)境條件下烘烤20分鐘；打開(kāi)插板閥，將掛架推送入LED-UV固化，關(guān)閉插板閥，用機(jī)械泵抽真空至小于10Pa，再向腔室內(nèi)充入凈化空氣，啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，掛架轉(zhuǎn)速5轉(zhuǎn)/分鐘，在強(qiáng)度為3200mj/cm²的LED-UV固化機(jī)照射2min，完成打底層固化；打開(kāi)插板閥，將掛架推送到等離子體輻照室，關(guān)閉插板閥，用機(jī)械泵、羅茨泵，迅速恢復(fù)等離子輻照腔室的真空度到3×10^-1Pa，再向等離子輻照腔室充入Ar/O₂混合氣，Ar/O₂體積比為95：5，氣體流量為200SCCM，調(diào)節(jié)真空度至100Pa，采用直流輝光方法產(chǎn)生等離子體，施加電壓1500V，工件進(jìn)行等離子體輻照時(shí)間為10分鐘；停止等離子體輻照室進(jìn)氣后，恢復(fù)真空至3×10^-1Pa，打開(kāi)插板閥，將掛架推送至脈沖磁控濺射真空鍍膜室，關(guān)閉插板閥，用機(jī)械泵、羅茨泵、分子泵組抽真空至3×10^-4Pa，向磁控濺射沉積腔室內(nèi)通入高純Ar氣，流量為60SCCM，調(diào)節(jié)真空度至2Pa，進(jìn)行脈沖磁控濺射鍍鋁，鋁靶純度99.99％，靶到工件表面直線距離5cm，電源功率3千瓦，頻率15kHz，占空比30％，施鍍5分鐘；停止磁控濺射沉積腔室進(jìn)氣，恢復(fù)真空至3×10^-4Pa，同時(shí)，冷卻室用機(jī)械泵、羅茨泵、分子泵抽真空至3×10^-4Pa。此時(shí)打開(kāi)插板閥，將掛架推送入冷卻腔室，關(guān)閉插板閥，暫存產(chǎn)品進(jìn)行充分冷卻；將下掛取樣腔室抽真空至3×10^-1Pa，待工件充分冷卻后，打開(kāi)翻板閥，將掛架推送入下掛取樣腔室，關(guān)閉插板閥，恢復(fù)冷卻腔室真空至3×10^-4Pa，同時(shí)下掛取件室停止抽真空操作，充入空氣，腔室內(nèi)外壓力平衡時(shí)打開(kāi)翻板閥即可取工件。工件完成真空鍍膜工序后轉(zhuǎn)掛至陰極電泳(面漆)線進(jìn)行二次電泳，根據(jù)產(chǎn)品外觀顏色要求在電泳槽液中加入有色色漿和填料，面漆厚度控制在10～15um，電泳后清洗、固化同陰極電泳(底漆)。

以上所述僅是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。