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1、10申请公布号CN104099616A43申请公布日20141015CN104099616A21申请号201410347609622申请日20140722C23F17/00200601C23C22/06200601C25D13/00200601C23C14/34200601C23C14/4620060171申请人宁波威霖住宅设施有限公司地址315722浙江省象山县西周临港工业区72发明人牛虎东王应泉明松吴子豹74专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人徐雪波54发明名称一种锌合金高硬度耐磨损仿电镀六价铬的表面处理方法57摘要本发明涉及到一种锌合金高硬度耐磨损仿电镀六价铬的表面处理。
2、方法，其特征在于包括下述步骤1将待处理锌合金工件进行表面处理；2将工件放入氢氟酸液中浸蚀活化；3将活化后的工件用纯水清洗干净后放入氧化硅烷槽液中进行硅烷转化膜处理；处理后对工件进行水洗；4对工件放入电泳液中进行电泳，在工件表面形成电泳涂层；5清洗；6预干燥；7紫外光固化；8将工件挂至PVD炉内，形成一层金属陶瓷复合膜；9最后在工件表面再进行物理气相沉积，沉积上一层透明DLC薄膜。本发明解决了电镀锌合金因压铸砂眼巢穴等问题造成的良品率低的问题，品质稳定，良品率高；环境友好，工序简单，能耗低。51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书。
3、4页10申请公布号CN104099616ACN104099616A1/1页21一种锌合金高硬度耐磨损仿电镀六价铬的表面处理方法，其特征在于包括下述步骤1将待处理锌合金工件表面进行抛光处理，然后在真空条件下使用碳氢清洗剂清洗，除去工件表面的油污后，在真空条件下干燥；2将干燥后的工件放入质量浓度为152的氢氟酸液中浸蚀活化，活化温度1535，活化时间1035秒，以去除工件表面的氧化膜和挂灰，提高硅烷膜层与锌合金基材的结合力；3将活化后的工件用纯水清洗干净后放入氧化硅烷槽液中进行硅烷转化膜处理；所述氧化硅烷槽液为OXSILAN9830和OXSILANADDITIVE9906或OXSILANADDIT。
4、IVE9905以及纯水的混合物，其中OXSILAN9830的用量质量浓度为1015，OXSILANADDITIVE9906或OXSILANADDITIVE9905的用量质量浓度为2025，其余为纯水；采用OXSILANADDITIVE9951或OXSILANADDITIVE9960调节氧化硅烷槽液的PH值；所述硅烷转化膜处理的活化点为1065，PH为3060，电导率2500S/CM，温度为1535，处理时间30150秒，硅烷转化膜层厚度为00505M；处理后对工件进行水洗；4对工件放入电泳液中进行电泳，所述电泳液的组成为固体份102，PH3445，电导率200400S/CM，酸值AV1625K。
5、OHMG/G，溶剂为乙二醇丁醚1025；电泳温度为2030，电泳电压为3070V，电泳时间为30S180S，极板材料为石墨或不锈钢板，电泳过程中使用泵循环搅拌；电泳涂层的厚度为520M；5对电泳后的工件先进行UF液清洗，然后再进行水洗，并将工件表面的水吹干；6对工件进行预干燥，预干燥温度为755，预干燥时间为155MIN；7对工件进行紫外光固化；紫外光固化使用高压水银灯照射，UV能量为28004000MJ/CM2；8将工件挂至PVD炉内，抽真空后，通惰性气体气体，开离子源，进行离子辉光活化；关闭离子源，抽真空后，通入惰性气体，打开偏压电源，打开电弧靶、溅射靶电源，进行真空镀铬；关闭偏压，电源及。
6、氮化铬气相沉积，在工件表面形成一层金属陶瓷复合膜；所述保护气体为氩气及氧气，反应气体为氮气；所述离子辉光活化的时间为18MIN；所述真空镀铬及氮化铬的时间为135MIN，所述金属陶瓷复合膜的厚度0125M；9最后在工件表面再进行物理气相沉积，采用电弧方法在工件表面沉积上一层透明DLC薄膜。权利要求书CN104099616A1/4页3一种锌合金高硬度耐磨损仿电镀六价铬的表面处理方法技术领域0001本发明涉及表面处理方法，具体指一种锌合金高硬度耐磨损仿电镀六价铬的表面处理方法。背景技术0002目前市场上锌合金镀铬的产品都是电镀六价铬，采用传统的水电镀工艺。水电镀工艺存在以下缺点1耗水耗能大，产出大。
7、量废水及废渣，废水废渣处理费用高；2使用有害化学镀液与添加剂；3排放有毒废气；4耗用金属量大；5使用的六价铬对人体有害。并且锌合金电镀六价铬经常会出现镀层起泡、镀层与基体脱离等现象，而且由于锌合金的压铸工艺对电镀品质有非常大的影响，压铸件表面不能有疏松、裂纹、气孔、气泡、缩孔、冷纹、针孔等缺陷，否则就会出现电镀外观缺陷和功能不良的问题。0003公告号为CN102758237A的中国发明专利申请公开了一种锌合金高耐蚀仿六价铬颜色的表面处理方法，其包括以下步骤1将锌合金胚件进行超声波除蜡除油处理；2对经过步骤1处理的锌合金胚件进行阳极氧化处理；3对经过步骤2处理的锌合金胚件进行电泳涂装、水洗、烘干。
8、处理；4对经过步骤3处理的锌合金胚件转入紫外光固化喷漆线上进行喷UV底漆，流平、UV固化；5对经过步骤4处理的锌合金胚件挂入物理气相沉积炉进行等离子体处理后，进行物理气相沉积镀膜处理；6对经过步骤5处理的锌合金胚件转入UV喷漆线上进行喷紫外光固化中层漆，流平、UV固化，再喷透明UV面漆，流平，UV固化，并在紫外光固化中层漆中调配出电镀6价铬金属的颜色，完成锌合金高耐蚀仿六价铬颜色的表面处理。0004该仿六价铬颜色的表面处理方法采用热固化电泳底涂，固化温度在140170，但锌合金压铸件存在砂眼巢穴，在140170烘烤条件下，电泳涂层容易出现火山口，凹坑等影响外观的缺陷，外观缺陷较多，良品率低，且。
9、镀层硬度及耐磨性能差；并且该申请采用大量化学药剂除蜡除油，导致排放大量废水。0005公告号为CN102758176A的中国发明专利申请公开了一种在金属表面进行全干法复合镀膜的方法，该法主要是直接在抛光的金属基材上进行仿电镀六价铬的表面处理方法，其对金属基材抛光要求高，抛光表面要求光亮如镜，对于压铸锌合金的砂眼巢穴等，该方法无能为力。发明内容0006本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种锌合金表面高硬度、耐磨损仿电镀六价铬的表面处理方法，从而取代传统水电镀六价铬工艺。0007本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为该锌合金高硬度耐磨损仿电镀六价铬的表面处理方法，其特征在于包括下述步。
10、骤00081将待处理锌合金工件表面进行抛光处理，然后在真空条件下使用碳氢清洗剂清洗，除去工件表面的油污后，在真空条件下干燥。采用真空碳氢除蜡除油及真空干燥，对基说明书CN104099616A2/4页4材无任何损伤，且无三废排放。00092将干燥后的工件放入质量浓度为152、温度为1535的氢氟酸液中浸蚀活化1035秒，去除工件表面的氧化膜和挂灰，提高硅烷膜层与锌合金基材的结合力；00103将活化后的工件用纯水清洗干净后放入氧化硅烷槽液中，进行硅烷转化膜处理；所述氧化硅烷槽液为OXSILAN9830和OXSILANADDITIVE9906或OXSILANADDITIVE9905以及纯水的混合物，。
11、其中OXSILAN9830的用量为质量浓度1015，OXSILANADDITIVE9906或OXSILANADDITIVE9905的用量为质量浓度2025，其余为纯水；采用OXSILANADDITIVE9951或OXSILANADDITIVE9960调节氧化硅烷槽液的PH值；0011所述硅烷转化膜处理的活化点为1065，PH为3060，电导率2500S/CM，温度为1535，处理时间30150秒，硅烷转化膜层厚度为00505M；处理后对工件进行纯水洗。采用硅烷转化膜处理，增强UV电泳涂层与锌合金基材的结合力，且提高抗腐蚀性能。00124将工件放入电泳液中进行电泳，所述电泳液包括成膜物质UC20。
12、00电泳漆树脂、溶剂和纯水；其中溶剂为乙二醇丁醚，溶剂的质量浓度为1025，固体份为102；电泳液的PH为3445，电导率200400S/CM，酸值AV1625KOHMG/G；电泳温度为2030，电泳电压为3070V，电泳时间为30S180S，极板材料为石墨或不锈钢板，电泳过程中使用泵循环搅拌；电泳涂层的厚度为520M。采用高光透明UV电泳，涂层硬度高，固化快速且温度低；对有盲孔等复杂锌合金件来说，涂层覆盖全面；涂层提高抗腐蚀性能，对基材缺陷整平性好，电泳涂层光亮度高，物理气相沉积镀膜后可以形成光亮如镜的表面效果。00135对电泳后的工件先进行UF液清洗，然后再进行水洗，并将工件表面的水吹干；。
13、00146对工件进行预干燥，预干燥温度为755，预干燥时间为155MIN；00157对工件进行紫外光固化；紫外光固化使用高压水银灯照射，UV能量为28004000MJ/CM2以上；00168将工件挂至PVD炉内，抽真空后，通惰性气体，开离子源，进行离子辉光活化；关闭离子源，抽真空后，通入惰性气体，打开偏压电源，打开电弧靶、溅射靶电源，进行真空镀铬；关闭偏压，电源及氮化铬气相沉积，在工件表面形成一层金属陶瓷复合膜；0017所述惰性气体为氩气及氧气；所述离子辉光活化的时间为18MIN；所述反应气体为氮气，所述真空镀铬及氮化铬的时间为135MIN，所述金属陶瓷复合膜的厚度0125M；。0018间隔物。
14、理气相沉积金属铬及氮化铬涂层，可有效避免氮化铬应力高所导致的开裂问题。00199最后在工件表面再进行物理气相沉积处理，即PVD，采用电弧方法沉积在工件表面形成一层DLC薄膜，以进一步提高锌合金件的硬度及耐磨损性能。DLC薄膜厚度可以根据需要设定。0020与现有技术相比较，本发明解决了电镀锌合金因压铸砂眼巢穴等问题造成的良品率低的问题，品质稳定，良品率高；处理过程中没有重金属等废物排放，对人、环境友好，工序简单，能耗低；制备的锌合金仿电镀六价铬颜色可与电镀六价铬媲美，外观很难分辨；且镀层表面硬度高、耐磨损，可媲美六价铬电镀层；尤其适用于汽配件、卫浴、家电等行业的配说明书CN104099616A3。
15、/4页5件处理。具体实施方式0021以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。0022本施范例以锌合金卫浴把手配件的表面处理为例说明该锌合金高硬度耐磨损仿电镀六价铬的表面处理方法。0023该处理方法包括下述步骤00241、一种锌合金高硬度耐磨损仿电镀六价铬的表面处理方法，其特征在于包括下述步骤00251将待处理锌合金把手表面进行抛光处理，然后在真空条件下使用碳氢清洗剂清洗，除去把手表面的油污后，在真空条件下干燥；00262将干燥后的把手放入质量浓度为152的氢氟酸液中浸蚀活化，活化温度为1535，活化时间为1035秒，活化完成后用纯水清洗干净；00273将清洗干净的把手放入氧化硅烷槽液中进行硅烷。
16、转化膜处理；本实施例中氧化硅烷槽液为凯密特尔化学品有限公司CHEMETALL出品的OXSILAN9830和OXSILANADDITIVE9906以及纯水的混合物；OXSILANADDITIVE9906也可以用OXSILANADDITIVE9905代替；氧化硅烷槽液中OXSILAN9830的质量浓度为1015，OXSILANADDITIVE9906的质量浓度为2025，其余为纯水；采用OXSILANADDITIVE9951或OXSILANADDITIVE9960调节氧化硅烷槽液的PH值至3060。0028硅烷转化膜处理的活化点为1065，PH为电导率2500S/CM，温度为1535，处理时间30。
17、150秒，硅烷转化膜层厚度为00505M；处理后对把手进行纯水水洗。采用硅烷转化膜处理，增强UV电泳涂层与锌合金基材的结合力，且提高抗腐蚀性能。00294将把手放入电泳液中进行电泳处理。电泳液包括成膜物质UC2000电泳漆树脂、溶剂和纯水；其中UC2000电泳漆树脂为日本清水产业株式会社出品的ELECOAT系列，溶剂为乙二醇丁醚，溶剂的质量浓度为1025，固体份为102；电泳液的PH为3445，电导率200400S/CM，酸值AV1625KOHMG/G；电泳温度为2030，电泳电压为3070V，电泳时间为30S180S，电泳时间主要是与电泳涂层的厚度相对应；极板材料为石墨或不锈钢板，电泳过程中。
18、使用泵循环搅拌；电泳涂层的厚度为520M。本实施例中涂层厚度为10M，电泳时间为100S。采用高光透明UV电泳，涂层硬度高，固化快速且温度低；对有盲孔等复杂锌合金件来说，涂层覆盖全面；涂层提高抗腐蚀性能，对基材缺陷整平性好，电泳涂层光亮度高，物理气相沉积镀膜后可以形成光亮如镜的表面效果。00305对电泳后的把手先进行UF液清洗，然后再进行纯水洗，并将把手表面的水吹干；00316将把手放入红外线炉内进行预干燥，预干燥温度为755，预干燥时间为155MIN；00327然后再放入UV固化炉中对把手进行紫外光固化；紫外光固化使用高压水银灯照射，28004000MJ/CM2以上；00338将把手挂至PV。
19、D炉内，抽真空至真空度为8103PA；然后开离子源，通惰性气体保护气体，再进行离子辉光活化；离子辉光活化条件为离子源电流03A，偏压450V占空比说明书CN104099616A4/4页650，炉内真空压力02PA，工作气流为AR2及O2混合气流，混合比率为300SCCM200SCCM，辉光时间1MIN，间停1MIN。0034关闭离子源后，抽真空后，通入反应气体，打开偏压电源，打开电弧靶、溅射靶电源；进行真空镀铬及氮化铬气相沉积，在把手表面形成一层金属陶瓷复合膜。具体步骤如下0035先在电泳涂层上沉积上一层厚度为02M的金属CR膜，间停1MIN后，再沉积一层05M厚的陶瓷膜CRN。如此反复沉积三。
20、回。0036然后再在工件表面沉积一层厚度为02M的金属CR膜。0037上述金属CR膜的沉积条件为电弧铬靶电流75A，溅射铬靶电流60A，通入200SCCMAR2，真空压力02PA，镀1MIN。0038上述氮化铬CRN陶瓷膜的沉积条件为溅射铬靶电流60A，通入100SCCMAR2及160SCCMN2，镀膜2MIN；抽真空时间11MIN，累计充气时间2MIN，累计镀膜时间28MIN，放气时间1MIN，完成整炉镀膜时间42MIN，沉积温度104。00399最后在把手表面再进行物理气相沉积处理上一层DLC薄膜，所述沉积DLC薄膜采用电弧方法沉积，可通过在弧源前部加装磁过滤装置实现，在把手表面形成一层厚。
21、度为20NM的高硬度耐磨损的透明DLC薄膜。004010对处理好的把手进行下述功能测试0041ACASS防腐蚀16H；测试方法ASTMB36809；0042B冷热冲击循环8个循环；测试方法ASTMG8509；0043C落砂冲击18L落砂；测试方法ASTMD96805；0044D结合力百割5B；测试方法ASTMD335902；0045E水浸3824H；测试方法ASTMD87002；0046F铅笔硬度TURQUOISE牌铅笔4H；测试方法ASTMD336305；0047GRCA耐磨测试1000回；测试方法ASTMD51789；0048H耐划伤性测试ASTMD51789。说明书CN104099616A。