專利名稱：微弧氧化金屬表面制備圖案的方法
微弧氧化金屬表面制備圖案的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種金屬表面處理技術(shù)，特別是一種在微弧氧化處理的金屬表面 制備圖案，包括多種顏色的方法。背景技術(shù)：
微弧氧化(Microarc oxidation, MAO)又稱微等離子體氧化或陽極火花沉 積，它是采用較高的工作電壓，將工作區(qū)域由普通的陽極氧化法的法拉第區(qū)域 引入到高壓放電區(qū)域，在有色金屬表面原位生長一層致密陶瓷氧化膜的金屬表 面處理技術(shù)。先前的金屬表面處理技術(shù)，例如電鍍、陶瓷噴涂等技術(shù)都是把 外來陶瓷物料涂覆在金屬表面，但陶瓷膜的致密性和結(jié)合力仍較差;陽極氧化 膜同基體結(jié)合良好，但不具備陶瓷膜的高耐磨損及耐腐蝕性能。微弧氧化直接 把基體金屬氧化燒結(jié)成氧化物陶瓷膜，不從外部引入陶瓷物料，同其它陶瓷膜 制備技術(shù)的出發(fā)點完全不同，使微弧氧化膜既有陶瓷膜的高性能，又保持了陽 極氧化膜與基體的結(jié)合力，因此特別適用于高速運動和易磨損、耐蝕性能要求 高的金屬零部件的表面處理。且該技術(shù)生成陶瓷膜的特點決定了該項技術(shù)具有 工藝簡單、效率髙、無污染、處理能力強等特點，因此可以預(yù)計這是一項具有 廣泛應(yīng)用前景的金屬材料表面改性技術(shù)。
但是目前市面上見到得微弧氧化產(chǎn)品的圖案比較單一，顏色以黑色、咖啡 色和白色為主，這在一定程度上限制了它作為膜層裝飾技術(shù)走向大規(guī)模工業(yè)應(yīng) 用階段的進程。反之，若采用普通的涂裝方式，產(chǎn)品表面則失去了陶瓷外觀效 果。
本技術(shù)是結(jié)合油墨印刷制程，在微弧氧化工件上得到美觀之圖案，經(jīng)過此 處理之微弧氧化產(chǎn)品在具陶瓷外觀的基礎(chǔ)上還具多種圖案和顏色，具有很好的 應(yīng)用前景。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種微弧氧化金屬表面制備圖案的方法。 為達成上述目的，本發(fā)明的微弧氧化金屬表面制備圖案的方法，其包括如 下步驟(1)提供一金屬基材，并對該基材迸行前處理，使表面清潔；(2)將 該金屬基材置入電解質(zhì)水溶液進行微弧氧化，使該基材表面生成多孔的金屬氧 化物陶瓷層；(3)于上述基材的氧化物陶瓷層上涂布油墨，油墨填充上述陶瓷 層的孔，并熱水封孔；(4)于上述基材的氧化物陶瓷層上涂布一層透明保護膜。 相較于現(xiàn)有技術(shù)，利用本發(fā)明可在金屬陶瓷外觀的良好的防腐和耐磨性能 基礎(chǔ)上形成色彩多樣的圖案，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)在流行的3C (計算機Co即uter、
3
通訊Communication和消費類電子產(chǎn)品Consumer Electrics)產(chǎn)品的外飾件上。

圖l為本發(fā)明的流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明的微弧氧化金屬表面制備圖案的方法包括如下步驟
步驟101:提供一金屬基材，該基材可為鎂、鋁、鈦等金屬或其合金，并對
該基材進行前處理，具體包括脫脂、酸洗、超音波清洗、烘干等步驟，使其表
面清潔。
步驟102:將該金屬基材置入電解質(zhì)水溶液進行微弧氧化，其中該基材為陽 極，鉛板或不銹鋼為陰極，且陰極與陽極之間通直流、交流或脈沖之電流，使
基材表面生成多孔的金屬氧化物陶瓷層，且該陶瓷層厚度3 20um。
步驟103:對附著多孔的氧化物陶瓷層的基材進行氧化后處理，其包括超音 波清洗、烘干等步驟。
步驟104:于上述基材的氧化物陶瓷層上印刷油墨，油墨填充上述孔，然后
將該基材置入熱水中，水與孔壁的金屬氧化物反應(yīng)形成沉淀物封住這些孔中的 油墨，該油墨可依據(jù)圖案及色彩調(diào)配。
步驟105:印刷后處理，包括烘干，及以有機溶劑溶解表面多余油墨。 步驟106:于上述基材的氧化物陶瓷層上涂布一層厚度0.
1 li m的透明保 護膜，例如光油、清漆，且涂布可采用浸涂(Dip)或印刷(Print)方式。
實施例一
11、 提供一鋁合金基材，并對該基材進行前處理，具體包括脫脂、酸洗、 超音波清洗、烘干等步驟，使其表面清潔。
12、 將該鋁合金基材置入4 6g/L氫氧化鉀電解質(zhì)水溶液進行微弧氧化， 其中該基材為陽極，不銹鋼為陰極，且陰極與陽極之間通脈沖電壓300 600V， 時間為3 10分鐘，使基材表面生成厚度為5 10um的多孔氧化物陶瓷層，該 氧化物至少包括A1A。
13、 對附著多孔的氧化物陶瓷層的基材后處理，其包括超音波清洗5分鐘、 烘干等步驟。
14、 于上述基材的氧化物陶瓷層上印刷油墨，油墨填充上述孔，熱水封孔， 取出該基材在12(TC烘干30分鐘，且以丙酮、甲苯等有機溶劑溶解表面油墨。
15、 浸涂一層厚度0. 1 0. 5 ii m的透明保護膜于上述基材上。
實施例二
21、 提供一 AZ31B鎂合金基材，并對該基材進行前處理，具體包括脫脂、 酸洗、超音波清洗、烘千等步驟，使其表面清潔。
22、 將該鋁合金基材置入2g/L氫氧化鉀和10g/L硅酸納的電解質(zhì)水溶液進 行微弧氧化，其中該基材為陽極，不銹鋼為陰極，且陰極與陽極之間通脈沖電
壓200 550V，時間為3 10分鐘，使基材表面生成厚度為5 10u m的多孔氧 化物陶瓷層，該氧化物至少包含Mg0及Al7Mg^。
23、 對附著多孔的氧化物陶瓷層的基材后處理，其包括超音波清洗5分鐘、 烘干等步驟。
24、 于上述基材的氧化物陶瓷層上印刷油墨，油墨填充上述孔，熱水封孔， 取出該基材在12(TC烘千30分鐘，且以丙酮、甲苯等有機溶劑溶解表面油墨。
25、 浸涂一層厚度O. 1 0.5ym透明保護膜于上述基材上。
權(quán)利要求
1、一種微弧氧化金屬表面制備圖案的方法，其特征在于包括下列步驟(1)提供一金屬基材，并對該基材進行前處理，使表面清潔；(2)將該金屬基材置入電解質(zhì)水溶液進行微弧氧化，使該基材表面生成多孔的金屬氧化物陶瓷層；(3)于上述基材的氧化物陶瓷層上涂布油墨，油墨填充上述陶瓷層的孔，并熱水封孔；(4)于上述基材的陶瓷層上涂布一層透明保護膜。
2、 如權(quán)利要求1所述的微弧氧化金屬表面制備圖案的方法，其特征在于 步驟(3)之前還包括對附著多孔的氧化物陶瓷層的基材后處理，包括超音波清 洗、烘干的步驟。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的微弧氧化金屬表面制備圖案的方法，其特征在 于步驟(4)之前還包括印刷后處理，包括烘干及以有機溶劑溶解表面油墨的 步驟。 、
4、 如權(quán)利要求3所述的微弧氧化金屬表面制備圖案的方法，其特征在于 步驟(4)中，涂布透明保護膜的方式包括浸涂或印刷。
5、 如權(quán)利要求1所述的微弧氧化金屬表面制備圖案的方法，其特征在于: 步驟(2)中，金屬基材為陽極，不銹鋼或鉛材為陰極，且陰極與陽極之間通直 流或脈沖電壓。
6、 如權(quán)利要求5所述的微弧氧化金屬表面制備圖案的方法，其特征在于交流或脈沖電壓200 550V，持續(xù)時間3 10分鐘。
7、 如權(quán)利要求1所述的微弧氧化金屬表面制備圖案的方法，其特征在于步驟(1)包括脫脂、酸洗、超音波清洗、烘干。
8、 如權(quán)利要求l所述的微弧氧化金屬表面制備圖案的方法，其特征在于.-該金屬基材包括鎂、鋁、鈦或其合金。
全文摘要
一種微弧氧化金屬表面制備圖案的方法，包括如下步驟(1)提供一金屬基材，并對該基材進行前處理，使表面清潔；(2)將該金屬基材置入電解質(zhì)水溶液進行微弧氧化，使該基材表面生成多孔的金屬氧化物陶瓷層；(3)于上述基材的氧化物陶瓷層上涂布油墨，油墨填充上述陶瓷層的孔，并熱水封孔；(4)于上述基材的氧化物陶瓷層上涂布一層透明保護膜。利用本發(fā)明可在金屬陶瓷外觀的良好的防腐和耐磨性能基礎(chǔ)上形成色彩多樣的圖案，應(yīng)用范圍廣泛。
文檔編號C25B11/00GK101376989SQ20071013134
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者丁海泉, 郭雪梅, 波 雷 申請人:漢達精密電子(昆山)有限公司