陽極處理彩繪方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種陽極處理彩繪方法，其包含下列步驟：提供一金屬工件；陽極處理該金屬工件，使該金屬工件的表面形成皮膜層，該皮膜層上形成多個毛細孔；于該皮膜層上利用多個電子噴墨噴嘴，以打印方式噴涂多個染料，該等染料滲入該皮膜層的該等毛細孔內，而于該皮膜內形成彩繪圖案；對形成該彩繪圖案的該皮膜層進行封孔處理。通過陽極處理后的彩繪層，可增加其硬度，減少刮傷或撞傷，而可保持美觀度。
【專利說明】陽極處理彩繪方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種彩繪方法，特別涉及一種陽極處理彩繪方法。
【背景技術】
[0002]一般電子3C產(chǎn)品，如手機或筆記本電腦，其所使用的外殼，為求輕便便宜，多以工程塑料所制成。而為求美觀，于外殼表面多半噴涂染料，使其形成彩繪圖案。然而，由于塑料殼體硬度不足，容易受到刮傷或磨損。因此，市面上便有業(yè)者提供手機等電子產(chǎn)品包膜等服務。然而經(jīng)包膜后的成品缺乏使用上的手感，因此并不能被大多數(shù)的使用者接受。為增強外殼硬度，并可保持輕量化的條件下，使用鋁合金或鋁鎂合金等金屬作為產(chǎn)品外殼的3C產(chǎn)品亦大量出現(xiàn)于市場上。
[0003]然而，一般鋁合金很容易氧化，而氧化層雖有一定鈍化作用，然長期曝露的結果，氧化層仍會脫落，喪失保護作用，而陽極處理的目的即利用其易氧化的特性，通過電化學方法控制氧化層的生成，以防止鋁材進一步氧化，同時增加表面的機械性質，另一目的則可通過不同化成反應，產(chǎn)生色澤以增進美觀。
[0004]目前習知的陽極處理流程主要包含脫脂、浸蝕、中和、陽極處理及封孔等程序。其中，脫脂是將鋁合金工件置于加溫脫脂液中，洗去鋁合金表面的油污，浸蝕是將鋁合金工件浸在堿液中，去除鋁合金表面舊有的自然氧化膜，并產(chǎn)生氫氧去除物理吸著的油脂，中和是將鋁合金工件浸泡于硝酸液中，以中和堿洗表面的黑潰，陽極處理是將鋁合金工件置于電解槽中，接上陽極，通以直流電，使電解液發(fā)生電解作用，而使鋁合金表面逐漸氧化，形成具適當色澤的多孔性氧化膜，封孔是將陽極處理后鋁合金表面多孔性氧化膜的小孔封沒，達到光滑、耐磨、耐蝕的性能。
[0005]而于陽極處理后，一般多以激光雕刻或CNC破壞表層氧化膜的方式，于鋁合金工件表面成型出所需的圖樣、文字標示，如此所成型的圖樣，文字標示僅可局限于鋁合金本身的色澤，無法呈現(xiàn)出其它顏色，且一般業(yè)界為考慮質感，氧化膜的色澤常采用無色或淺色，然如此圖樣，文字標示勢必相當不明顯。再者，其圖樣、文字標示是以破壞表層氧化膜的方式得來，因此圖樣、文字標示處勢必失去硬化及保護效果。
[0006]為克服上述問題，亦有人嘗試于陽極處理的工件上著上多重彩色，使圖案造型更具有變化，而其方式大致有下述幾種:
[0007]1:將加工組件進行脫油、水洗，以進行陽極處理而于加工組件上形成單一顏色，將欲保留的顏色部分涂上抗腐蝕油墨，將加工組件置入有硝酸的處理槽內，將未涂上油墨表面進行表面褪色腐蝕后，再將加工組件置入盛有第二顏色染液的電解槽進行陽極處理，而于前述經(jīng)硝酸進行表面褪色腐蝕的部位形成第二顏色，依此類推，依所需顏色的數(shù)量以前述相同的步驟進行處理，于重復步驟完成多種顏色時，則以有機溶劑將油墨清除，最后進行藥水封口于表面形成一保護膜層，此種處理方式，其處理程序繁復，耗費較多任務時，并使用大量的染料，除使成本增加外，亦造成污染。
[0008]2:先將加工組件進行第一次陽極處理上色程序，而于加工組件表面形成第一顏色，再以加工切削去除方式欲上第二顏色部分切削去除，并將該部分的第一顏色去除后，再進行第二顏色的陽極處理上色程序。而除使用加工切削去除方式外，亦可采用激光進行對部分表面燒結，以去除該部位的第一顏色，依此類推，依所需顏色數(shù)量，進行相同步驟，同樣最后再進行藥水封口形成表面保護膜層，而此種方式，同樣耗時、耗工及使用較多染料，而使成本增加及造成污染，且以多次進行染料上色，使各不同顏色于上色過成中產(chǎn)生沾染，進而產(chǎn)生色差，導致不良品增加。
[0009]3:先以陽極處理的方式進行第一顏色的上色處理后，再使用褪色劑，如雙氧水將部分顏色去除，再進行陽極處理進行對顏色去除部位的第二色上色處理，依此類推，最后再進行藥水封口形成表面保護膜層。然而，此種工藝亦耗時耗工，及使用較多染料，而使成本增加及造成污染，且以多次進行染料上色，使各不同顏色于上色過程產(chǎn)生沾染，進而產(chǎn)生色差，亦使不良品增加。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明的主要目的，旨在提供一種陽極處理彩繪方法，其可增加彩繪層的硬度，以減少彩繪層因刮傷或撞傷而使圖案剝損脫落的機會。
[0011]為達上述目的，本發(fā)明的陽極處理彩繪方法，包含下列步驟:提供一金屬工件；陽極處理該金屬工件，使該金屬工件的表面形成皮膜層，該皮膜層上形成多個毛細孔；于該皮膜層上利用多個電子噴墨噴嘴，以打印方式噴涂多個染料，該等染料滲入于該皮膜層的該等毛細孔內，而于該皮膜層內形成彩繪圖案；對形成該彩繪圖案的該皮膜層進行封孔處理。
[0012]其中，該染料是由黑色油性溶劑型墨水、綠色油性溶劑型墨水、紅色油性溶劑型墨水及黃色油性溶劑型墨水所組成。
[0013]其中，該陽極處理可為裝飾性陽極處理、半硬膜陽極處理、硬膜性陽極處理、超硬膜陽極處理或潤滑性陽極處理。
[0014]其中，該金屬工件可為招金屬、招合金、鎂金屬、鎂合金、鈦金屬、鈦合金、鉭金屬或鉭合金。
[0015]其中，該電子噴墨噴嘴為壓電式噴墨噴嘴，當通電時，該壓電式噴墨噴嘴之壓晶體管產(chǎn)生變形而推擠出該等染料。
[0016]其中，該電子噴墨噴嘴為熱感應式噴墨噴嘴，當通電時，該熱感應式噴墨噴嘴將該等染料氣泡化，藉以產(chǎn)生壓力以將該染料擠出。
[0017]其中，該電子噴墨噴嘴為靜電式噴墨噴嘴，當通電時，該靜電式噴墨噴嘴使該染料帶電，并通過控制電場以導引該染料行進方向。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1，為本發(fā)明陽極處理彩繪方法較佳實施例的工藝步驟流程圖；
[0019]圖2，為本發(fā)明陽極處理彩繪方法較佳實施例的示意圖；
[0020]圖3，為本發(fā)明陽極處理彩繪方法較佳實施例所使用的第一電子噴墨噴嘴示意圖；
[0021]圖4，為本發(fā)明陽極處理彩繪方法較佳實施例所使用的第二電子噴墨噴嘴示意圖；[0022]圖5，為本發(fā)明陽極處理彩繪方法較佳實施例所使用的第三電子噴墨噴嘴示意圖；
[0023]圖6，為本發(fā)明陽極處理彩繪方法較佳實施例所使用的印表裝置示意圖。
[0024]附圖標記說明:11_金屬工件；12-皮膜層；13_毛細孔；14-電子噴墨噴嘴；141-壓電式噴墨噴嘴；1411_壓晶體管；142_熱感應式噴墨噴嘴；1421_印字頭；143_靜電式噴墨噴嘴；1431_噴頭；1432_電場板；1433_偏離板；15_染料；16_彩繪圖案；21_噴墨打印機；S11~S14:步驟流程。
【具體實施方式】
[0025]下面結合說明書附圖對本發(fā)明做更詳細的說明，但本發(fā)明的內容并不局限于這些實施例的范圍。
[0026]如圖1及圖2所示，其為本發(fā)明陽極處理彩繪方法較佳實施例的工藝步驟流程圖及示意圖。本發(fā)明陽極處理彩繪方法包含下列步驟:
[0027]Sll:提供一金屬工件11 ；
[0028]S12:陽極處理該金屬工件11，使該金屬工件11的表面形成一皮膜層12，該皮膜層12上形成多個毛細孔13 ；
[0029]S13:于該皮膜層12上利用多個電子噴墨噴嘴14，以打印方式噴涂多個染料15，該等染料15滲入該皮膜層12的該等毛細孔13內，而于該皮膜層12內形成一彩繪圖案16 ;及
[0030]S14:對形成該彩繪圖案16的該皮膜層12進行一封孔處理。
[0031]其中，該金屬工件11可為任意能施以陽極處理的金屬工件，如鋁金屬、鋁合金、鎂金屬、鎂合金、鈦金屬、鈦合金、鉭金屬或鉭合金。
[0032]其中，該染料15是由黑色油性溶劑型墨水、綠色油性溶劑型墨水、紅色油性溶劑型墨水及黃色油性溶劑型墨水所組成。
[0033]而于進行陽極處理以前，該金屬工件11則須先進行脫油、水洗、化學拋光(使用酸性或堿性藥水如磷酸、硝酸、強堿進行對加工組件的表面腐蝕，去除表面雜質，呈現(xiàn)鋁的原色)、脫潰等步驟。由于上述步驟為習知技術，在此不再贅述。
[0034]其中，當進行陽極處理時，其使用的電解液及配方可為下述種類，但不以此為限:
[0035]1:硫酸液，如于Alumilite工藝時，可使用15~20%硫酸，電壓值控制于14~22伏特，電流密度控制于f2A/dm2，操作溫度可于18~25度，處理時間可為10飛0分鐘左右。其皮膜厚度為3~35μπι，皮膜則呈無色透明。
[0036]2:鉻酸液，例如使用5~10%鉻酸，電壓值控制于40伏特左右，電流密度可控制于
0.15^0.30A/dm2，操作溫度35度左右，處理時間約為30分鐘左右。皮膜厚度約2~3 μ m，皮膜呈灰色或灰綠色，具有良好的抗蝕性。3:草酸液:如于Eloxal GX工藝中，可使用:3~5%草酸，電壓值為40-60伏特，電流密度l~2A/dm2，操作溫度為18~20度，處理時間為40-60分鐘左右。其皮膜厚度約為10-65μπι，皮膜呈黃色。
[0037]4:磷酸液 :使用10%磷酸，電壓為10-12伏特，電流密度不定，操作溫度23~25度，處理時間20-30分鐘左右。其皮膜厚度為f2ym，顏色為無色。
[0038]此外，上述陽極處理的種類，亦可依其皮膜厚度及硬度，而可為一般性陽極處理、半硬膜陽極處理、硬膜性陽極處理、超硬膜陽極處理或為潤滑性陽極處理。一般性陽極處理的膜厚約為6μηι至15 μ m左右。而半硬膜陽極處理的膜厚約為20 μ m至30 μ m之間，而具有優(yōu)良的耐磨擦性及耐腐蝕性。硬膜性陽極處理的膜厚可達30 μ m至50 μ m之間，其硬度可達維氏硬度HV500以上。而超硬膜陽極的處理其膜厚超過50 μ m以上，硬度亦超過HV500以上。而潤滑性陽極處理，則以電解方式將二硫化鑰填入陽極處理皮膜的毛細孔內，于充滿二硫化鑰的皮膜上形成一層兼具陽極處理皮膜特性及復合。
[0039]如圖3、圖4及圖5所示，其為本發(fā)明陽極處理彩繪方法較佳實施例所使用的第一電子噴墨噴嘴示意圖、第二電子噴墨噴嘴示意圖及第三電子噴墨噴嘴示意圖。該等電子噴墨噴嘴14，依其種類可分為:
[0040]1:壓電式噴墨噴嘴141:其使用針點式的噴墨技術，類似汽車引擎活塞的動力推擠，從墨水槽將墨水推出，其使用壓晶體管1411(石英晶體)的導電性，通電后電流供壓晶體管1411產(chǎn)生固定的振蕩頻率，將墨水推出噴嘴。
[0041]2:熱感應式噴墨噴嘴142:其原理是利用熱能的方式，對于印字頭1421(噴頭)上一層薄膜的墨水加熱，使其沸騰產(chǎn)生氣泡，再透過氣泡的壓力，將墨水推擠而出。 [0042]3:靜電式噴墨噴嘴143:其墨水形成的墨流經(jīng)一噴頭1431加壓噴出、振動、分解成小墨滴后，經(jīng)過一電場板1432，由于靜電作用，小墨滴于飛越此電場后不論荷電與否，均直前飛行，于通過一電磁場偏離板1433時，電荷量大的墨滴會受到較強的吸引，而曲折較大的幅度。反之，則偏折較小，而不帶電的墨滴將積于集墨溝內回收。
[0043]而當進行封孔處理時，其是將皮膜層12的毛細孔13封住成為不具吸附性的表面，或將藥劑等物質滲入孔內，以改變或改進皮膜層特性。封孔過程包括溶解氧化物或氫氧化物再沉(reprecipitation)于孔內，或將其它物質沉積于孔內，而形成具有特性的致密表面。而封孔操作除在水中進行之外，也可在重鉻酸溶液中進行，以提高抗蝕性。
[0044]由于該染料15所形成的彩繪圖案16經(jīng)封孔處理后是封閉于皮膜層12內，而可使彩繪圖案16具有抗刮及耐磨的特性，可供使用者長時間放心操作使用，使外殼外觀仍可維持一定的質量。
[0045]如圖6所示，其為本發(fā)明陽極處理彩繪方法較佳實施例所使用的印表裝置示意圖。其中，該陽極處理彩繪方法可使用任何形式的噴墨打印機2加以打印，其可將經(jīng)陽極處理完成后的金屬工件設于打印機的工件承載臺21上，再經(jīng)由工件承載臺21的帶動將金屬工件11饋入于打印機打印工作區(qū)域內，進而完成彩繪流程。
[0046]綜上所述，本發(fā)明陽極處理方法，其功效在于可改進習知設置于塑料外觀件的彩繪層容易刮傷膜損，及習知陽極處理的工件不易作多彩處理的問題。
[0047]唯，以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明實施的范圍，在不脫離本發(fā)明的精神與范圍下所作的均等變化與修飾，皆應涵蓋于本發(fā)明的專利范圍內。
【權利要求】
1.一種陽極處理彩繪方法，包含下列步驟: 提供一金屬工件； 陽極處理該金屬工件，使該金屬工件的表面形成皮膜層，該皮膜層上形成多個毛細孔； 于該皮膜層上利用多個電子噴墨噴嘴，而以打印方式噴涂多個染料，該等染料滲入該皮膜層的該等毛細孔內，而于該皮膜層內形成彩繪圖案；及對形成該彩繪圖案的該皮膜層進行封孔處理。
2.如權利要求1所述的陽極處理彩繪方法，其特征在于:所述染料是由黑色油性溶劑型墨水、綠色油性溶劑型墨水、紅色油性溶劑型墨水及黃色油性溶劑型墨水所組成。
3.如權利要求1所述的陽極處理彩繪方法，其特征在于:所述陽極處理為裝飾性陽極處理、半硬膜陽極處理、硬膜性陽極處理、超硬膜陽極處理或潤滑性陽極處理。
4.如權利要求1所述的陽極處理彩繪方法，其特征在于:所述金屬工件為鋁金屬、鋁合金、鎂金屬、鎂合金、鈦金屬、鈦合金、鉭金屬或鉭合金。
5.如權利要求1所述的陽極處理彩繪方法，其特征在于:所述電子噴墨噴嘴為壓電式噴墨噴嘴，當通電時，該壓電式噴嘴的壓晶體管產(chǎn)生變形而推擠出該等染料。
6.如權利要求1所述 的陽極處理彩繪方法，其特征在于:所述電子噴墨噴嘴為熱感應式噴墨噴嘴，當通電時，該熱感應式噴墨噴嘴將該等染料氣泡化，藉以產(chǎn)生壓力以將該染料擠出。
7.如權利要求1所述的陽極處理彩繪方法，其特征在于:所述電子噴墨噴嘴為靜電式噴墨噴嘴，當通電時，該靜電式噴墨噴嘴使該染料帶電，并通過控制電場以導引該染料行進方向。
【文檔編號】B44D5/00GK103628109SQ201210297512
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月20日 優(yōu)先權日:2012年8月20日
【發(fā)明者】葉宗嘉 申請人:葉宗嘉