ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ С УЧАСТКАМИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ С РАЗЛИЧНЫМ ВНЕШНИМ ВИДОМ Российский патент 2015 года по МПК B44C1/22 C23F4/02 C25D5/48 B23K26/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области покрытий. В частности, оно относится к способу обработки деталей, который позволяет объединить различные блестящие и матовые покрытия на одной и той же детали.

Уровень техники

Электролитические хромовые покрытия в настоящее время используются в качестве декоративного защитного слоя от коррозии. Эти покрытия обычно наносят в электролитических ваннах.

В этих обычных ваннах пластмасса не является проводником, поэтому она требуют проведения сложного процесса предобработки, чтобы обеспечить возможность нанесения покрытия.

В настоящее время развиваются новые методы нанесения хромового покрытия посредством физического осаждения из паровой фазы (PVD), которые позволяют использовать менее ядовитые продукты. Технология PVD начинается непосредственно с наносимого твердого материала, с последующим его превращением в пар посредством его нагревания или его облучения высокоэнергетическими ионами. Образующийся пар конденсируют на поверхности подложки, формируя тонкий слой. Способ выполняют в вакууме или в контролируемой атмосфере для предотвращения взаимодействия металлического пара с воздухом. Способ нанесения покрытия посредством этого метода описан в заявке ES 2239907 A1.

Для создания хромового покрытия на пластмассовых или на металлических поверхностях сначала осаждают медь на поверхности продукта. Толщина этого слоя составляет около 20-25 микрон. Затем проводят осаждение никеля толщиной около 15 микрон и наконец наносят хром толщиной обычно около 0,5 микрона. В случае когда предполагается матовое покрытие, последний слой никеля необходимо матировать до нанесения хрома. Однако если на детали должны быть матовые и блестящие участки, участок или участки с внешним видом, отличающимся от большей части детали, должны быть включены независимо, создавая дополнительные сложности. В настоящее время матовые участки могут быть получены частичным нанесением органических слоев на хромированную блестящую поверхность. У этого решения есть проблемы определения границ различных покрытий и стойкости, требуемые при наружном использовании, в автомобилях, такие как адгезия, стойкость к царапинам и т.д.

Раскрытие изобретения

Цель изобретения состоит в решении технических проблем, указанных в предыдущем разделе. Для этого предложен способ обработки деталей для создания на поверхности различных глянцевого и блестящего покрытия. Способ включает выполнение селективного травления второго слоя на поверхности, ранее покрытой первым слоем меди и вторым слоем металла, причем это селективное травление проводят соответственно на участке или участках, которые подлежат матированию в отличие от остальной части детали.

Селективное травление может быть выполнено посредством лазера, который проходит над заданным участком или участками поверхности покрытия. Лазер предпочтительно является лазером на иттрий-алюминиевом гранате (Yag) с длиной волны 1064 нм и мощностью 100 Вт. Второй слой металла может быть никелем или никелем и хромом в качестве верхнего слоя. В первом случае проводят травление слоя никеля, тогда как во втором случае проводят травление слоя хрома. После селективного травления наносят другой слой некорродирующего металла (опять же хром, сталь или металлы, такие как Zr, Au, Pt, Ru, In и т.д.). Эти металлы могут быть нанесены на детали PVD или любым другим подходящим способом. Хром также может быть нанесен электролизом как до травления, так и на конечной стадии.

Осуществление изобретения

Способ изобретения применяют на деталях, выполненных из пластмассового материала и из металла, например, на тех, на которые нанесен слой меди и никеля в качестве подготовки к процессу хромирования. В первом осуществлении частичное травление поверхности выполняют на слое никеля, что позволяет получать смежные участки с различной текстурой/блеском. Затем деталь хромируют, например, электролитическим хромированием.

В другом осуществлении проводят травление поверхности слоя хрома на детали со слоями меди, никеля и хрома.

Селективное травление выполняют лазером, создавая текстуры или блеск (глянцевость), отличающиеся от предварительно защищенных поверхностей.

Если травление является химическим или царапанием, участки, которые не должны быть обработаны и которые будут блестящими, защищают защитным покрытием или маскировочным покрытием, затем защиту удаляют.

Наконец, слой некорродирующего металла может быть нанесен с использованием технологии PVD (напылением, дуговым напылением и т.д.), сохранение различных уровней полученного блеска или текстуры обеспечивается как описано выше. Металлы, используемые на этой последней стадии, являются хромом, титаном, цирконием, индием, рутением или благородными металлами, такими как золото или платина. Различные металлы дают на детали покрытия различного цвета, глянцевый вид участков, предварительно обработанных селективным травлением, сохраняется и деталь защищается от внешнего агрессивного воздействия. Конечное покрытие неблестящих участков может иметь различную шероховатость или геометрическую форму, использование лазера является предпочтительным в этом определенном примере. Для полосатых покрытий предпочтительно травление царапанием.

Хром, нанесенный как на промежуточной стадии, так и на последней стадии, может быть электролитическим хромом или хромом, нанесенным PVD.

Этим способом достигается то, что у одной и той же детали имеются участки с различными покрытиями без необходимости вводить съемные элементы на различных участках основной детали или использовать частично нанесенные на металл органические слои, и облегчается получение гомогенной и стойкой в наружных и внутренних условиях поверхности детали, например, требуемой в автомобильной промышленности. Поэтому на покрытии имеются участки с различным блеском в зависимости от времени травления и используемого метода (от зеркального блеска до матовости, включая глянцевость и все промежуточные градации), различие по толщине которых не может наблюдаться человеческим глазом без оптических устройств.

Под селективным травлением подразумевается, что предназначенные для обработки участки предварительно отбирают и модифицируют так, чтобы частично изменить текстуру и блеск ранее осажденного слоя никеля или хрома. Это придает выбранной поверхности внешний вид, отличающийся от основной блестящей поверхности.

Селективное травление лазером выполняют, например, Yag-лазером с длиной волны 1064 нм и мощностью 100 Вт.

Можно осуществить нанесение с другими типами лазера с подобными характеристиками.

Различные покрытия могут быть получены регулированием мощности и времени действия лазера, что придает различные нюансы детали, от близкого к зеркальному тону (блестящая область) к более или менее матовому покрытию или покрытию с определенной текстурой.

Изобретение относится к способу обработки деталей для создания поверхности с блестящими и матовыми участками, в котором на поверхности, предварительно покрытой первым слоем меди и вторым слоем, содержащим нижний слой никеля и верхний слой хрома, выполняют селективное удаление слоя хрома на участке или участках, подлежащих матированию. Селективное удаление осуществляют с помощью лазера, перемещаемого над поверхностью, при этом время воздействия и мощность лазера регулируют для получения различной текстуры. Затем на поверхность наносят путем физического осаждения из паровой фазы слой некорродирующего металла, содержащего цирконий и хром. Способ обеспечивает качественное создание участков с различной текстурой - от зеркального блеска до матовой поверхности. 4 з.п. ф-лы.

1. Способ обработки деталей для создания поверхности с блестящими и матовыми участками, в котором на поверхности, предварительно покрытой первым слоем меди и вторым слоем, содержащим нижележащий слой никеля и другой верхний слой хрома, выполняют селективное удаление второго слоя, причем селективное удаление второго слоя выполняют на участке или участках, подлежащих матированию, в отличие от остальной части детали, посредством лазера на иттрий-алюминиевом гранате с длиной волны 1064 нм и мощностью 100 Вт, который перемещается над поверхностью, матируя требуемый участок или участки, характеризующийся тем, что время действия и мощность лазера регулируют для получения различной текстуры, причем селективное удаление выполняют на слое хрома, и после выполнения селективного удаления на поверхность путем физического осаждения из паровой фазы (PVD) наносят другой слой некорродирующего металла, содержащий Zr и Cr.

2. Способ по п. 1, в котором селективное удаление слоя хрома выполняют до достижения нижележащего слоя никеля.

3. Способ по п. 1, в котором хром нанесен электролизом.

4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором деталь выполнена из пластмассового материала.

5. Способ по любому из пп. 1-3, в котором деталь выполнена из металла.