多色電鍍與涂裝工藝

引  言

多色電鍍是指在同一個零件上鍍(涂)覆二種以上的顏色或光澤不同的鍍(涂)覆工藝，該工藝在近年表面處理行業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用，尤其是中高檔日用五金產(chǎn)品的表面處理，以滿足良好的裝飾性要求為目的的應(yīng)用更為廣泛。在電子行業(yè)中，為滿足產(chǎn)品的導電性、焊接性和耐磨性等性能也應(yīng)用了多色電鍍及涂裝工藝。

目前應(yīng)用多色電鍍與涂裝工藝的日用五金產(chǎn)品有各種鎖具、燈具、潔具、煙具以及各種中高檔眼鏡架、胸飾品、頭飾品和各類掛件飾品等，還有各類通訊產(chǎn)品，例如電話機、手機等。這些產(chǎn)品在市場上需求量很大，不僅對產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量要求高，包括零件所使用的材質(zhì)，電鍍層的耐蝕與防腐性能，而且對產(chǎn)品的表面處理質(zhì)量要求更高，外觀色調(diào)也必須豐富多彩。

多色電鍍工藝不僅使產(chǎn)品顏色多樣化，而且可以在產(chǎn)品的表面鍍(涂)覆出各種圖案、花紋和文字，使產(chǎn)品更加錦上添花，絢麗多彩，適應(yīng)了客戶提出的多元化需求。

1  多色電鍍工藝的組合

多色電鍍實際上是由各種電鍍工藝、涂裝技術(shù)、絲網(wǎng)印刷技術(shù)等工藝的綜合性組合。目前各工廠采用的工藝主要有以下幾種類型的組合：

1)不同顏色的單金屬鍍層的組合  這種方法是在同一個零件上鍍(涂)覆二種以上不同顏色的鍍層或涂層而組成的多色工藝。如：鍍金與鍍銀的組合、白色鍍層與黑色鍍層的組合(鍍銀、鍍錫與槍黑、黑鎳鍍層的組合)。

2)單金屬鍍層與合金鍍層的組合  如鍍銀與鍍仿金(鍍銅一鋅合金或鍍銅一鋅一錫合金)，鍍黑鎳與仿金的組合。

3)啞光鍍層與光亮鍍層的組合  近十幾年來，由于電鍍工藝中砂銅、砂鎳、霧鎳等添加劑的應(yīng)用和啞光、無光涂料的應(yīng)用，改變了以往鍍層單一光亮的色凋。目前又將啞光或無光與光亮的鍍層相結(jié)合，可以獲得更加豐富多彩的色調(diào)，這種組合可以給人們一種柔和與亮麗相結(jié)合的色調(diào)感覺。

4)電鍍層顏色與涂裝顏色的組合采用這種電鍍與涂裝相結(jié)合的工藝可以按照人們所需的顏色進行任意組合，獲得各種各樣的顏色色調(diào)。涂裝的顏色可以通過加入各種色漿來調(diào)節(jié)人們所需要的顏色，因此，可以獲得比電鍍層更多的顏色色彩。

5)零件毛坯在電鍍前進行各種機械加工  如：噴砂、噴丸、模壓、拉絲、銑切成各種花紋等；再電鍍單一鍍層或多色鍍層的組合，例如：塑料電鍍件，在零件注塑時，通過模具的設(shè)計可以注塑出各種麻砂狀花紋和各種所需的圖案，經(jīng)電鍍后，可以顯示出多種色彩。

6)鑲嵌式組合  如果產(chǎn)品由二個以上的單件組合時，單件可分別鍍(涂)覆出各種所需的顏色，然后在裝配時組合在一起，這樣也可顯示出同一產(chǎn)品上的顏色組合。

以上列舉了幾種常用的色彩組合工藝，在實際生產(chǎn)中，還有其它的各種組合方式。這些都可以通過產(chǎn)品設(shè)計人員和工藝人員自行選擇。

2多色電鍍的主要工序

多色電鍍比單一顏色的電鍍工序要復雜得多。鍍種的品種和涂裝的顏色品種也多。一般電鍍五金產(chǎn)品的專業(yè)電鍍單位必須要有多種鍍種和多種顏色的涂裝設(shè)備，還必須配備各種絲網(wǎng)印刷技術(shù)和印刷設(shè)備。

2.1  電鍍金一銀雙色工藝流程

電鍍金和銀的雙色鍍層，最能顯示產(chǎn)品的華貴，是一種金黃色與銀白色的組合，色調(diào)的反差較大，其中金和銀色可以是光亮鍍層、半光亮鍍層或是啞光、無光鍍層相組合，再加上鍍金層本身含金量的不同從14～24 K的各種系列顏色進行組合。其顏色色調(diào)真可謂是層出不窮，千變?nèi)f化。其主要工藝流程如下：

零件鍍前處理一預鍍銅(或預鍍鎳)一酸性光亮鍍銅一鍍鎳一鍍金一干燥一絲網(wǎng)印刷一干燥一上掛一弱腐蝕一鍍銀一退除油墨一表面清潔處理一電泳漆(或靜電噴漆)一烘干一檢驗包裝。

每道工序間都必須用流動水清洗，電泳漆前后必須經(jīng)過多道純水清洗。

2.2  電鍍光亮金色與啞光金色的工藝流程

零件鍍前處理一預鍍銅一酸性光亮鍍銅一鍍光亮鎳一鍍金或仿金(仿金顏色可根據(jù)客戶需要，以18～24 K的顏色應(yīng)用較多)一干燥一絲網(wǎng)印刷一干燥一上掛一弱腐蝕一鍍砂鎳(砂銅或霧鎳)一再鍍仿金層一退除絲網(wǎng)油墨一表面清潔處理一鈍化處理一電泳色漆或透明清漆一干燥一檢驗包裝。

2.3毛坯壓花件鍍雙色鎳工藝流程

零件毛坯采用機械的方法加工成所需要的圖案或花紋(或砂面狀)一鍍前處理(如果是塑料件電鍍，需按塑料鍍工藝進行導電膜成膜處理)一預鍍銅(或預鍍鎳)一鍍光亮鎳(需嚴格控制電鍍時間和鍍層厚度，否則達不到雙色效果)一電泳色漆或清漆一干燥一檢驗包裝。

2.4電鍍銀色與黑色鍍層的工藝流程

零件鍍前處理一預鍍銅一鍍鎳一鍍銀一千燥一絲網(wǎng)印刷一干燥一上掛具一弱腐蝕一鍍黑鎳或槍色鎳一退除油墨一表面清潔處理一電泳漆(或靜電噴漆)一干燥一檢驗包裝。

以上列舉的幾種電鍍雙色的主要工藝流程，在生產(chǎn)中必須結(jié)合工廠的生產(chǎn)設(shè)備條件及產(chǎn)品的具體要求還可以增減一些工序。總之，以滿足各種產(chǎn)品所需要的色調(diào)，保證產(chǎn)品質(zhì)量為目的。

3主要工序說明

3.1鍍前處理

鍍前處理工序在多色電鍍工藝中尤為重要。目前用于多色電鍍的零件材料主要有銅及銅合金、鋅合金壓鑄件、鋼鐵件和不銹鋼零件。這幾種材料必須按其材質(zhì)采用不同的前處理方法，尤其是鋅合金壓鑄件，一旦前處理不好就容易產(chǎn)生起泡、脫皮，現(xiàn)介紹二種較通用的鋅合金前處理的方法：

工藝一：除蠟水浸漬一水洗一超聲波除蠟一水洗一化學除油一水洗一電解除油一水洗一化學浸蝕(硫酸：5 %～10％，氫氟酸：2％～5％，室溫：10～60s)一水洗一預鍍銅。

工藝二：零件裝掛后，直接浸于濃硫酸中酸洗。硫酸溫度70～90℃，時間視零件表面狀況而定。溫度低，表面拋光蠟嚴重，浸漬時間應(yīng)長一些。應(yīng)注意的是硫酸溶液中不能帶入水分。

3.2預鍍

零件經(jīng)過前處理后。銅合金件、鋼鐵件及鋅合金件可用氰化預鍍銅。目前國家對氰化物電鍍有嚴格的控制。電鍍科技工作者開發(fā)了堿性無氰鍍銅工藝(型號有：UM一2002型)可以取代氰化鍍銅，其鍍層的柔軟性、結(jié)合力良好，而且溶液的分散能力、深鍍能力及陰極電流效率優(yōu)于氰化鍍銅，是目前取代氰化鍍銅的最佳工藝，可供電鍍行業(yè)選用。

不銹鋼零件可采用沖擊鎳預鍍。配方為：鹽酸200 mL/L氯化鎳100 g／L，預鍍鎳后鍍銅。

3.3酸性光亮鍍銅

酸性光亮鍍銅是裝飾性電鍍中關(guān)鍵工序之一，無論是光亮鍍層還是啞光鍍層都可以采用酸性鍍銅作為中間鍍層。目前，各廠使用的酸性光亮鍍銅基本配方大致相同，但使用的光亮劑和光亮劑的控制方法各有千秋。應(yīng)用較多的酸銅光亮劑還是以210、510型號(其中日本210和安美特210型號)多用。其整平性和低電流密度區(qū)的光亮度較好，也不容易出現(xiàn)針孔、麻點。國內(nèi)的酸銅光亮劑也有其價廉的優(yōu)點，掌握得好，也能獲得同樣的效果。

3.4鍍鎳

在所有的鍍種中，鍍鎳的品種最多，在多色電鍍中是不可缺少的工序，其中常用的鍍鎳品種有光亮鍍鎳、無光鍍鎳、鍍砂面鎳(有粗砂和細砂之分)、霧面鎳、黑鎳、槍灰鎳、褐色鎳、半光亮鎳、封閉鎳等。這些鍍鎳品種都可以為多色電鍍增加絢麗色彩。

鍍鎳的基本配方大致有酸性和堿性二大類型，主要的不同點是所使用的添加劑。現(xiàn)在。鍍鎳的添加劑品種甚多，比如，電鍍砂面鎳工藝中，市場一卜銷售的就有幾十個品種，這需要工藝人員根據(jù)自身產(chǎn)品的要求和操作人員掌握的熟練程度來精心挑選。

3.5鍍仿金

由于仿金鍍層其外觀顯得華麗高貴，價格又便宜，所以在多色電鍍中也是應(yīng)用最多的一種鍍層。目前應(yīng)用較廣的仿金配方有二元合金(銅一鋅合金)、三元合金(銅一鋅一錫合金)，還可以在其中加入鎳、鈷等金屬以改變外觀的色澤，使仿金鍍層的色彩更加豐富。

電鍍仿金所采用的溶液類型仍然是氰化物鍍液為主，雖然國內(nèi)外電鍍工作者對無氰電鍍仿金工藝進行了多年的研究，但到目前為止，仍未找到可與氰化物相媲美的無氰鍍仿金工藝。

常用的鍍仿金工藝配方如下：

1)銅一鋅合金配方

2)銅一鋅一錫三元合金配方

鍍?nèi)辖鹱詈貌捎萌嗫烧{(diào)式整流電源，能更好地穩(wěn)定鍍層顏色。

3.6  絲網(wǎng)印刷

為了達到多色電鍍的目的，有些產(chǎn)品必須應(yīng)用絲網(wǎng)印刷，將需要的各種花紋、圖案、文字甚至商標都可制成絲網(wǎng)，印刷在零件的表面，然后按所需要的顏色進行電鍍。這樣鍍出來的各種顏色、圖案、文字艷麗多彩，非常美觀，而且這些圖案、文字不易磨損，具有很強的裝飾外觀。

絲網(wǎng)印刷采用的油墨，應(yīng)考慮能耐酸、堿，而且容易退除。

4  涂  裝

在涂裝工藝中，裝飾性五金產(chǎn)品應(yīng)用較廣的涂裝技術(shù)是靜電噴漆和陰極電泳漆。涂裝的應(yīng)用可以防止鍍層變包，提高耐腐蝕性能和耐磨性能，而且可以增加美麗的裝飾外觀，通過顏色的調(diào)配獲得各種各樣的色彩。這些顏色的搭配在多色電鍍中的應(yīng)用更為重要。

這里介紹幾種電泳漆顏色調(diào)配方法(以配制100 L電泳漆為例)：

1)金色電泳漆  先將原透明漆液充分攪拌均勻，加入純水稀釋到所需的濃度，一般漆液中的固體質(zhì)量分數(shù)在9％～15％，不同型號的原漆因固體質(zhì)量分數(shù)的不同其原漆的用量各有差異，攪拌和熟化的時間也不同，這是需要注意的。

在另一容器中，把金色色漿和紅色色漿混合攪拌均勻后，加入到原透明漆液中，再充分攪拌均勻。

其色漿的用量和比例應(yīng)根據(jù)所需的顏色，可以在淡金黃色到24 K的濃金黃色范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。

2)茶色電泳漆  這種茶褐色漆膜近年來很受客戶的歡迎，用棕色色漿加黃色色漿，其顏色的濃淡也可任意調(diào)節(jié)。一般用量為棕色漿200 mL，黃色漿30～50 mL。

3)古銅色電泳漆  原漆液中加入棕色漿200mL和紅色漿50 mL充分攪拌均勻。

4)粉紅色電泳漆  原漆液中加入粉紅色色漿200 mL攪拌均勻。

5)藍色電泳漆  原漆液中加入藍色色漿300mL攪拌均勻，另加一點紅色色漿，以襯托出藍色的

鮮艷。也可加入一點黑色色漿，可轉(zhuǎn)換成淡藍色漆膜。

6)紫色電泳漆(紫羅蘭色)  原漆液中加入以紅色色漿為主，再加一點藍色即可得到紫紅色漆膜。

7)啞光黑色電泳漆  在黑亮色漆液中加入少量的沙黑色色漿，充分攪拌均勻。

以上列舉了幾種常用顏色電泳漆的配制，在實際生產(chǎn)過程中，可以根據(jù)產(chǎn)品的需要，采用各種色漿任意調(diào)配以滿足產(chǎn)品所需的顏色。但必須注意的是無論加入何種色漿，都必須與原漆充分攪拌均勻，否則，電泳后的漆膜色澤不均勻。

以上所述是經(jīng)驗之談，供同行參考。