專利名稱：一種不銹鋼表面裝飾方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種表面裝飾方法，尤其是關(guān)于一種不銹鋼表面裝飾方法。
背景技術(shù)：
目前在不銹鋼上制備圖文的方法主要分為兩種 一是通過印刷的方法將
圖文轉(zhuǎn)移到金屬表面，如移印、轉(zhuǎn)印等。例如，CN 1990119A公開了一種不 銹鋼平板表面圖案熱轉(zhuǎn)印方法，該方法包括對不銹鋼平板表面進行預(yù)處理、 熱升華轉(zhuǎn)印紙上圖案和熱升華轉(zhuǎn)印制程，其中對不銹鋼平板表面進行預(yù)處理
包括以下步驟1)對不銹鋼表面進行清洗和烘干，所述清洗和烘干包括清 洗劑噴淋脫洗、噴淋漂洗、壓縮空氣脫水和熱風(fēng)干燥；2)在不銹鋼表面面 板上滾涂一層透明涂層，所述透明涂層的成膜物質(zhì)為聚酯樹脂或丁醇醚化三 聚氰胺樹脂；3)烘烤固化；所述熱升華轉(zhuǎn)印制程包括以下步驟1)將帶有 圖案的熱升華轉(zhuǎn)印紙有圖案的一面覆蓋在不銹鋼平板的經(jīng)過處理的表面上； 2)用板材轉(zhuǎn)印設(shè)備將轉(zhuǎn)印紙與不銹鋼平板表面壓緊并進行烘烤，使轉(zhuǎn)印紙 上的圖案熱升華轉(zhuǎn)印至不銹鋼平板表面上；3)剝離轉(zhuǎn)印紙。
CN 1119993A公開了一種不銹鋼表面印刷圖案的制作方法，該方法依次 包括繪制圖案、制備照像膠片、不銹鋼表面處理、涂布感光膠、甩干、曝光、 顯影、染色、固膜、修版、印圖案、去膜、清洗、干燥。這樣制備的圖文色 彩鮮艷美觀，但沒有立體感，也沒有金屬的光澤，耐磨性能不強，隨時間的 流逝，它會漸漸脫落。
還有一種方式是直接在不銹鋼表面制作圖文，主要是通過激光雕刻、鐳 雕、沖壓及蝕刻的方法來實現(xiàn)的，這樣制作的圖文表面具有立體感。但激光雕刻、鐳雕只能雕刻出凹進的圖案且邊緣有毛刺，生產(chǎn)效率低，設(shè)備要求高； 沖壓會使工件變形。而大部分不銹鋼蝕刻工藝所用到的溶液為三氯化鐵、硝 酸等溶液，其污染性大。蝕刻之后如果需要表面光亮，則還要進行拋光，而
拋光中機械拋光效率低，在光亮度及缺陷率方面沒化學(xué)拋光好，但化學(xué)拋光 所用溶液也是磷酸、硝酸等有污染的溶劑。
CN 1078689A公開了一種在不銹鋼制品上形成圖案的方法，該方法包括 先繪制圖案，用網(wǎng)版處理方式將圖案印制到不銹鋼表面上，然后進行蝕刻， 腐蝕出圖案，再經(jīng)過沖壓和拋光制造成各種有圖案的不銹鋼產(chǎn)品。所述拋光 包括先通過化學(xué)拋光進行粗拋，然后再通過電化學(xué)拋光進行精拋。其中的蝕 刻液為濃度為400-500克/升的三氯化鐵，拋光液為酸濃度為90重量％的混 合酸如磷酸與硫酸的混合酸，蝕刻液和拋光液均對環(huán)境有污染，而且整個工 藝所需的時間也比較長。
基于以上原因，開發(fā)一種少污染、速度快的在不銹鋼制品上形成圖案的 方法將具備很強的應(yīng)用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的在不銹鋼制品上形成圖案的方 法對環(huán)境有污染或者形成的圖案耐磨性差的缺點，提供一種對環(huán)境無污染且 形成的圖案耐磨性好的不銹鋼表面裝飾方法。
本發(fā)明提供的不銹鋼表面裝飾方法包括將絕緣圖案印制到不銹鋼表面 上，然后進行拋光，其中，所述拋光為等離子拋光。
本發(fā)明提供的不銹鋼表面裝飾方法通過采用一步等離子拋光代替現(xiàn)有 技術(shù)中的蝕刻、化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光，大大簡化了生產(chǎn)過程，整個生產(chǎn)過 程所需時間更短，生產(chǎn)效率更高，而且減小了對環(huán)境的污染，節(jié)省了配制溶 液的費用及后處理的費用，所得金屬制品的表面更光亮，可以工業(yè)化生產(chǎn)制作表面具有圖案的不銹鋼制品。由于所得金屬制品的圖案與金屬制品基材為 一體的，因而耐磨性非常好。另外，所得制品具有凹凸感，經(jīng)過處理后的產(chǎn) 品還可以為電鍍，著色等工藝提供制備具有有色不銹鋼圖案的原材料。通過 兩次拋光還能得到表面非圖文區(qū)為光亮和圖文區(qū)為半光亮的不銹鋼相制品 結(jié)合的效果，成品具有更佳金屬質(zhì)感。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明提供的不銹鋼表面裝飾方法，其中所述等離子拋光的拋光液 可以用本領(lǐng)域公知的各種拋光液，優(yōu)選情況下，本發(fā)明中所述等離子拋光的 拋光液含有5-10重量％的氯化銨和5-10重量％的檸檬酸三銨。對所述等離
子拋光的條件沒有特別的限定，例如，包括電源為190-380伏特直流電源， 溫度為70-98。C，時間為1-IO分鐘。經(jīng)過短時間拋光后，不銹鋼圖案的表面 光澤度為半光亮，其圖案的光亮度和深度是通過電拋光的時間和電壓大小來 控制的，時間越長，深度越深，表面越光亮。電壓越大，深度越深，表面越 光亮。
所述將絕緣圖案印制到不銹鋼表面上的方法包括通過油墨將圖案印刷 到金屬基材表面上，然后將油墨固化，得到圖案的油墨層。由于等離子拋光 是在電流作用下完成的，而且剝離力較強，因此， 一方面要求形成圖案的油 墨不導(dǎo)電，另一方面還要求固化后的油墨能夠緊緊附著在不銹鋼表面上。當(dāng) 固化后的油墨附著力較弱時，等離子拋光時則可能將形成圖案的油墨剝離， 而得不到圖案。因此，并不是本領(lǐng)域公知的任意印刷油墨都可以實現(xiàn)本發(fā)明 的目的。本發(fā)明的發(fā)明人通過大量實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)油墨的附著力不低于2B、電 阻不低于1013歐姆時，則形成的圖案經(jīng)過等離子拋光后仍然能夠留存，從而 能夠真正地形成圖案。因此本發(fā)明優(yōu)選所用的油墨為附著力為不低于2B、電 阻不低于1013歐姆的絕緣油墨。由于目前還沒有對油墨附著力的統(tǒng)一的定性或定量表示方法，本發(fā)明采用下述方法定義油墨的附著力在不銹鋼表面形 成厚度為10微米的油墨層，干燥后用刻刀在油墨層表面上劃l毫米見方的
"井"字，然后將3M公司生產(chǎn)的型號為3(^600的膠帶與油墨層表面緊緊粘 連，5分鐘之后以接近60°的角度快速拉起膠帶，當(dāng)油墨層的脫落面積不超過 5%時，則稱該油墨的附著力不低于2B。如上所述，本發(fā)明對油墨附著力和 電阻的限定僅僅是為了使油墨層將圖案覆蓋，使得在等離子拋光時圖案能夠 保留，因此，不對所用油墨的附著力和電阻值進行定量測定。
本發(fā)明的發(fā)明人實驗發(fā)現(xiàn)，主要成分為環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂的各種油墨 均能滿足上述條件。上述油墨可以通過各種方法制備得到，也可以商購得到， 例如可以為美國埃奇森公司生產(chǎn)的ED452SS絕緣油墨、上海利粵電子材料 有限公司公司生產(chǎn)的DI-7502絕緣油墨、日本十條公司生產(chǎn)的IN-15M絕緣 油墨的油墨。所述固化的方法和條件隨具體使用的油墨不同而不同。例如， 對于上述列舉的油墨，可以使用熱固化的方法，所述熱固化的溫度可以為 80-300°C，熱固化的時間可以為5-60分鐘。
所述印刷的方法可以是各種能夠使油墨在不銹鋼表面形成圖案的方法。 本發(fā)明的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，目前本領(lǐng)域常用的轉(zhuǎn)印和移印法不能有效使油墨 在不銹鋼表面形成圖案或者形成的圖案效果不好，而絲網(wǎng)印刷法則能得到效 果非常好的表面圖案。因此，本發(fā)明優(yōu)選所述印刷的方法為絲網(wǎng)印刷法。所 述絲網(wǎng)印刷法的具體操作和條件已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在此不再贅 述。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，優(yōu)選情況下，該方法還包括在拋光后將固化的 油墨除去。除去固化的油墨的方法可以是現(xiàn)有技術(shù)中的各種方法，例如，可 以是溶解法，也就是先將固化的油墨溶解，然后再將溶解了的油墨除去的方 法?？梢杂酶鞣N能夠溶解固化的油墨且不溶解不銹鋼的物質(zhì)溶解固化的油 墨，具體取決于固化的油墨。對于不同的油墨，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)很容易選擇出合適的物質(zhì)。例如，當(dāng)固化的油墨為主要成分為環(huán)氧樹 脂或酚醛樹脂的油墨時，可以使用三氯乙烯、天那水或濃度為5-10重量％的
NaOH溶液將固化的油墨除去。對溶解油墨的物質(zhì)的用量和除去固化的油墨 的溫度沒有特別的限定，只要能將固化的油墨有效除去即可?？梢詫⑿枰?去固化的油墨的制品浸漬到該物質(zhì)中，也可以直接將該涂抹到固化的油墨上。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，優(yōu)選情況下，該方法還包括在將固化的油墨除 去后進行再次拋光。再次拋光的目的是為了使除去固化的油墨的圖案區(qū)也具 有金屬光澤。通過再次拋光后，原來經(jīng)過拋光的區(qū)域則變得更加光亮，可以 由半光亮變成光亮，而除去固化的油墨的圖案區(qū)則為半光亮。所述再次拋光 優(yōu)選為等離子拋光，所述等離子拋光的拋光液優(yōu)選含有5-10重量％的氯化銨 和5-10重量％的檸檬酸三銨，所述等離子拋光的條件優(yōu)選包括電源為 190-380伏特直流電源，溫度優(yōu)選為70-98°C。
進一步優(yōu)選情況下，本發(fā)明提供的方法還包括所得不銹鋼制品進行清洗 和烘干。所述清洗可以是用去離子水淋洗和/或漂洗。所述烘干可以是在溫度 為60-80。C下進行干燥。
進一步優(yōu)選情況下，本發(fā)明提供的方法還包括在將圖案印制到不銹鋼表 面上之前先對不銹鋼表面進行前處理。所述前處理優(yōu)選包括不銹鋼的除油、 除銹、烘干等常規(guī)處理。為了便于與拋光后部分形成對比，突現(xiàn)出圖案，本 發(fā)明優(yōu)選所用的不銹鋼為非光亮的不銹鋼。不銹鋼的除油、除銹、烘干等常 規(guī)處理的具體方法和步驟己為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在此不再贅述。
根據(jù)本發(fā)明，所述將圖案印制到不銹鋼表面上的方法也可以是將圖案印 刷到不銹鋼表面上，將非圖案區(qū)用上述絕緣油墨覆蓋，將油墨固化后，得到 非圖案的油墨層，再對圖案區(qū)進行等離子拋光，這樣即可得到圖案為凹、非 圖案區(qū)為凸的不銹鋼制品。但由于通常情況下，圖案區(qū)域小于非圖案區(qū)域，將圖案區(qū)域用絕緣油墨覆蓋所需的油墨用量更小，因此優(yōu)選將圖案區(qū)用油墨 覆蓋，而對非圖案區(qū)進行等離子拋光，形成圖案區(qū)比非圖案區(qū)暗且具有凹凸 感的不銹鋼制品。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，本發(fā)明提供的不銹鋼表面裝飾方法包 括下列步驟前處理，包括不銹鋼表面的除油、除銹、烘干等常規(guī)處理；將 圖案印制到不銹鋼表面上，優(yōu)選用絕緣絲印油墨在不銹鋼表面直接絲印形成
圖案或文字的絕緣掩膜；將表面印制有圖案的不銹鋼進行等離子拋光；將固 化的油墨除去；進行再次等離子拋光；將經(jīng)過等離子拋光后所得產(chǎn)品在去離 子水中清洗干凈，然后烘干，即得到具有鏡面效果且有凹凸感圖案的不銹鋼
# 口 廣叩o
下面的實施例將對本發(fā)明做進一步的說明。 實施例1
該實施例用于說明本發(fā)明提供的不銹鋼表面裝飾方法。
通過手動絲印機將絲印網(wǎng)版上的果圖文通過美國埃奇森的ED 452SS 絕緣油墨印刷到奧氏體不銹鋼304工件表面上，在溫度為12(TC的烘箱中烘 烤20分鐘至油墨干燥，然后再將工件掛到溫度為9(TC的等離子拋光槽中， 以工件為陽極，以等離子拋光槽的不銹鋼內(nèi)表面為陰極，以280伏的電壓進 行拋光3分鐘，拋光液為含有5重量％氯化銨、10重量％檸檬酸銨和85重 量％水的溶液，將等離子拋光后的產(chǎn)品在天那水中浸泡2分鐘進行去膜，再 重復(fù)上述等離子拋光過程，然后在去離子水中進行清洗，烘干，即得到具有 光面與半光面效果且有凹凸感圖案的不銹鋼制品。將奧氏體不銹鋼316工件進行除油、除銹并烘干后通過手動絲印機將絲
印網(wǎng)版上的果圖文通過上海利粵電子材料有限公司公司生產(chǎn)的DI-7502絕緣 油墨印刷到該奧氏體不銹鋼316工件的表面上，在溫度為12(TC的烘箱中烘 烤20分鐘至油墨干燥，然后再將工件掛到溫度為7(TC的等離子拋光槽中， 以工件為陽極，以等離子拋光槽的不銹鋼內(nèi)表面為陰極，以280伏的電壓進 行拋光3分鐘，拋光液為含有10重量％氯化銨、5重量％檸檬酸銨和85重 量0/^水的溶液，將等離子拋光后的產(chǎn)品在濃度為10重量％的NaOH溶液中 在4(TC下浸泡2分鐘進行去膜，再重復(fù)上述等離子拋光過程，然后在去離子 水中進行清洗，烘干，即得到具有鏡面與半光面效果且有凹凸感圖案的不銹 鋼制品。除油液為含有60克/升氫氧化鈉、30克/升碳酸鈉、35克/升磷酸鈉 和8克/升硅酸鈉的混合溶液。除銹液為濃度為10重量％的硫酸。
實施例3
該實施例用于說明本發(fā)明提供的不銹鋼表面裝飾方法。 將奧氏體不銹鋼304工件進行除油、除銹并烘干后通過手動絲印機將絲 印網(wǎng)版上的果圖文通過日本十條公司生產(chǎn)的IN-15M絕緣油墨印刷到該奧 氏體不銹鋼304工件的表面上，在溫度為12(TC的烘箱中烘烤20分鐘至油墨 干燥，然后再將工件掛到溫度為9(TC的等離子拋光槽中，以工件為陽極，以 等離子拋光槽的不銹鋼內(nèi)表面為陰極，以200伏的電壓進行拋光4分鐘，拋 光液為含有10重量％氯化銨、10重量％檸檬酸銨和80重量％水的溶液，將 等離子拋光后的產(chǎn)品在濃度為5重量％的NaOH溶液中在4(TC下浸泡2分 鐘進行去膜，再重復(fù)上述等離子拋光過程，然后在去離子水中進行清洗，烘 干，即得到具有鏡面與半光面效果且有凹凸感圖案的不銹鋼制品。除油液為 含有50克/升氫氧化鈉、20克/升碳酸鈉、40克/升磷酸鈉和10克/升硅酸鈉 的混合溶液。除銹液為濃度為8重量％的硫酸。實施例4
該實施例用于說明本發(fā)明提供的不銹鋼表面裝飾方法。
將奧氏體不銹鋼316工件進行除油、除銹并烘干后通過手動絲印機將絲 印網(wǎng)版上的果圖文通過上海利粵電子材料有限公司公司生產(chǎn)的DI-7502絕緣 油墨印刷到該奧氏體不銹鋼316工件的表面上，在溫度為12(TC的烘箱中烘 烤20分鐘至油墨干燥，然后再將工件掛到溫度為7(TC的等離子拋光槽中， 以工件為陽極，以等離子拋光槽的不銹鋼內(nèi)表面為陰極，以380伏的電壓進 行拋光1分鐘，拋光液為含有5重量％氯化銨、5重量％檸檬酸銨和95重量 X水的溶液，將等離子拋光后的產(chǎn)品在三氯乙烯中在4(TC下浸泡5分鐘進行 去膜，再重復(fù)上述等離子拋光過程，然后在去離子水中進行清洗，烘干，即 得到具有鏡面與半光面效果且有凹凸感圖案的不銹鋼制品。除油液為含有50 克/升氫氧化鈉、40克/升碳酸鈉、35克/升磷酸鈉和10克/升硅酸鈉的混合溶 液。除銹液為濃度為8重量％的硫酸。
權(quán)利要求
1、一種不銹鋼表面裝飾方法，該方法包括將絕緣圖案印制到不銹鋼表面上，然后進行拋光，其特征在于，所述拋光為等離子拋光。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述等離子拋光的拋光液含有 5-10重量％的氯化銨和5-10重量％的檸檬酸三銨。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述等離子拋光的條件包括電 源為190-380伏特直流電源，溫度為70-98t:，時間為1_10分鐘。
4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述將絕緣圖案印制到不銹鋼表 面上的方法包括通過油墨將圖案印刷到金屬基材表面上，然后將油墨固化， 所用的油墨為附著力不低于2B、電阻不低于1013歐姆的絕緣油墨。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述油墨的主要成分為環(huán)氧樹 脂或酚醛樹脂。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述印刷的方法為絲網(wǎng)印刷法。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，該方法還包括在拋光后將固化 的油墨除去。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述油墨的主要成分為環(huán)氧樹 脂或酚醛樹脂，使用三氯乙烯、天那水或濃度為5-10重量。/。的NaOH溶液將 所述固化的油墨除去。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，該方法還包括在將固化的油墨除去后進行再次拋光。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述再次拋光為等離子拋光，所述等離子拋光的拋光液含有5-10重量％的氯化銨和5-10重量％的檸檬酸 三銨，所述等離子拋光的條件包括電源為190-380伏特直流電源，溫度為 70-98。C，時間為1—10分鐘。
全文摘要
一種不銹鋼表面裝飾方法，該方法包括將圖案印制到不銹鋼表面上，然后進行拋光，其中，所述拋光為等離子拋光。本發(fā)明提供的不銹鋼表面裝飾方法通過采用一步等離子拋光代替現(xiàn)有技術(shù)中的蝕刻、化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光，大大簡化了生產(chǎn)過程，整個生產(chǎn)過程所需時間更短，生產(chǎn)效率更高，而且減小了對環(huán)境的污染，節(jié)省了配制溶液的費用及后處理的費用，所得金屬制品的表面更光亮，可以工業(yè)化生產(chǎn)制作表面具有圖案的不銹鋼制品。由于所得金屬制品的圖案與金屬制品基材為一體的，因而耐磨性非常好。
文檔編號C23F4/00GK101417578SQ200710151500
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月24日
發(fā)明者李愛華, 趙萬里, 梁 陳 申請人:比亞迪股份有限公司