本發(fā)明是有關(guān)一種在金屬表面電鍍氧化膜上生成圖案的方法及其結(jié)構(gòu)，特別是一種良率高、且能夠于金屬表面生成多種顏色的圖案的方法及其結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

一般為了賦予金屬外觀多彩多樣化且保留金屬外觀質(zhì)感，并可防銹或防止磨耗等。金屬機(jī)殼的表面處理技術(shù)逐漸備受重視。在金屬機(jī)殼的表面處理技術(shù)中，以電鍍、化學(xué)鍍或是其他涂裝方式在金屬機(jī)殼上形成功能性金屬層，或在金屬機(jī)殼表面制作出各種不同層次的花紋圖案或文字來增加產(chǎn)品的價(jià)值感。

一般電鍍的方法，是在金屬基材表面先進(jìn)行陽極氧化電鍍處理，一般鋁合金很容易氧化，氧化層雖有一定鈍化作用，但長期曝露的結(jié)果，氧化層仍會(huì)剝落，喪失保護(hù)作用，因此陽極處理的目的即利用其易氧化之特性，藉電化學(xué)方法控制氧化層之生成，以防止鋁材進(jìn)一步氧化，以防止鋁材進(jìn)一步氧化，同時(shí)增加表面的機(jī)械性質(zhì)同時(shí)增加表面的機(jī)械性質(zhì)。另一目的是，藉不同化成反應(yīng)，產(chǎn)生各種色澤（發(fā)色）增進(jìn)美觀。

而陽極氧化電鍍處理，于實(shí)際情況下，必須于一電解槽（電解溶液通常為稀釋硫酸）中，將金屬基材（如鋁或鋁合金）工件置于陽極，施加一定電壓與電流，電流通過金屬基材之間（陽極）和電極（陰極）。這將導(dǎo)致氧離子聚集在金屬基材表面并發(fā)生反應(yīng)并形成一種多孔氧化層（陽極氧化膜），由于陽極處理是氧化成皮膜（conversioncoating）技術(shù)的一種，根據(jù)astm的定義化成皮膜指的是利用化學(xué)或電化學(xué)處理，使金屬表面生成一種含有該金屬成份的皮膜層，而陽極處理皮膜（陽極氧化膜）的顯示皮膜層實(shí)際上是呈管胞（cellulartube）組織，其底部似一般試管底部呈圓弧狀，而管胞組織中則具有多個(gè)孔洞。

而陽極氧化電鍍處理后，則必須將該金屬基材3浸入有單一顏色的染料溶液（浸染），但當(dāng)有顏色的染料溶液2該陽極氧化膜1的孔洞11則會(huì)因?yàn)楹缥?，如圖1所示，染料溶液2于該孔洞11但也因?yàn)楹缥挠绊?，因此無法使該顏色的染料溶液落至該孔洞11或是滲入該陽極氧化膜1中；

另外，由于鋁的陽極氧化膜有大量孔洞，鋁表面處理其表面吸附性很強(qiáng)，手觸摸有粘手的感覺，因此于著色后，為提高氧化膜的防污染和抗腐蝕性能，封孔是必不可少的步驟。鋁合金鋁材陽極氧化膜的封孔主要有熱封孔和冷封孔兩種。

然而，上述著色的程序，若是著色的過程中要浸染另一種顏色，而不須更改顏色的位置則必須使用一阻電油墨覆蓋，并再將該金屬基材浸入有另一顏色的染料溶液中進(jìn)行浸染，然而該阻電油墨其阻擋效果并不如預(yù)期中好，因此當(dāng)浸入有另一顏色的染料溶液中時(shí)，不須更改顏色的位置仍有可能被染上另一種顏色，故要浸染另一種顏色時(shí)，其良率將會(huì)降低至60~75%，而之后若還要再浸染另一種顏色，其良率更會(huì)降低至30%以下，故這種傳統(tǒng)的方式，并不適用于多次浸染不同顏色的需求。

因此，若能夠設(shè)計(jì)出一金屬基材表面生成圖案的方法及其結(jié)構(gòu)，能夠于金屬表面生成多種顏色的圖案，且生成多種顏色的圖案的過程中也不會(huì)影響其良率，如此本發(fā)明應(yīng)為一最佳解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是關(guān)于一種在金屬表面電鍍氧化膜上生成圖案的方法及其結(jié)構(gòu)，能夠于金屬表面生成多種顏色的圖案，且生成多種顏色的圖案的過程中也不會(huì)影響其良率。

本發(fā)明是關(guān)于一種在金屬表面電鍍氧化膜上生成圖案的方法及其結(jié)構(gòu)，能夠于金屬基材表面的陽極氧化膜上的圖案位置呈現(xiàn)立體感

一種金屬表面電鍍氧化膜的方法，其方法為：

提供一金屬基材，對(duì)該金屬基材進(jìn)行陽極氧化電鍍處理，以于該金屬基材表面生成有一陽極氧化膜，而該陽極氧化膜表面具有多個(gè)孔洞；

再通過一噴墨設(shè)備的噴墨頭，依據(jù)要形成的圖案，于該陽極氧化膜的特定位置的多個(gè)孔洞內(nèi)注入單一顏色或是兩種顏色以上混合的染料墨水，而該染料墨水能夠以重力沉于該孔洞內(nèi)部及底端，并再滲入于該陽極氧化膜中；以及

最后，先清除該陽極氧化膜表面的多余染料墨水后，再進(jìn)行陽極氧化封孔處理，以將該陽極氧化膜表面的孔洞頂端封住，使一種以上顏色的染料墨水能夠留存于該孔洞內(nèi)部。

更具體的說，所述當(dāng)進(jìn)行陽極氧化電鍍處理時(shí)，使用的一電解液及條件選自以下群組中的其中之一：使用10~24%硫酸，電壓值于12~25伏特，電流密度于1~3.2a/m²，操作溫度于12~24度，處理時(shí)間為10~60分鐘；使用6~12%鉻酸，電壓值控制于25~40伏特，電流密度于0.15~0.30a/m2，操作溫度于35度，處理時(shí)間為30分鐘；使用4~8%草酸，電壓值為30~60伏特，電流密度于1~3a/m²，操作溫度為18~20度，處理時(shí)間為40~60分鐘；以及使用8~15%磷酸，電壓為10~14伏特，操作溫度為18~25度，處理時(shí)間為20~30分鐘。

更具體的說，所述金屬基材為鋁金屬。

更具體的說，所述陽極氧化膜的高度約為8~24um。

更具體的說，所述染料墨水噴墨頭所注入的染料墨水為金屬滲透型的油墨，由黑色醇溶性/脂溶性溶劑型染料墨水、綠色醇溶性/脂溶性溶劑型染料墨水、紅色醇溶性/脂溶性溶劑型染料墨水及黃色醇溶性/脂溶性溶劑型染料墨水所組成。

一種金屬表面電鍍氧化膜的結(jié)構(gòu)，包含：一金屬基材，具有兩個(gè)表面；以及一陽極氧化膜，分別生成于該金屬基材的兩個(gè)表面上，而該金屬基材的其中一個(gè)表面上生成的陽極氧化膜的內(nèi)部具有多個(gè)已封閉的孔洞，而該已封閉的孔洞內(nèi)部具有單一顏色或是兩種顏色以上混合的染料墨水，而該染料墨水能夠以重力沉于該孔洞內(nèi)部及底端，并再滲入于該陽極氧化膜中。

更具體的說，所述金屬基材為鋁金屬。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)金屬表面電鍍氧化膜著色示意圖。

圖2為本發(fā)明在金屬表面電鍍氧化膜上生成圖案的方法及其結(jié)構(gòu)的流程示意圖。

圖3a為本發(fā)明在金屬表面電鍍氧化膜上生成圖案的方法及其結(jié)構(gòu)之實(shí)施示意圖。

圖3b為本發(fā)明在金屬表面電鍍氧化膜上生成圖案的方法及其結(jié)構(gòu)的實(shí)施示意圖。

圖3c為本發(fā)明在金屬表面電鍍氧化膜上生成圖案的方法及其結(jié)構(gòu)的實(shí)施示意圖。

圖3d為本發(fā)明在金屬表面電鍍氧化膜上生成圖案的方法及其結(jié)構(gòu)的實(shí)施示意圖。

圖3e為本發(fā)明在金屬表面電鍍氧化膜上生成圖案的方法及其結(jié)構(gòu)的實(shí)施示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1陽極氧化膜

11孔洞

2染料溶液

3金屬基材

31陽極氧化膜

311孔洞

32封孔陽極氧化膜

4染料墨水

5染料墨水

5’染料墨水

6染料墨水

6’染料墨水

7染料墨水。

具體實(shí)施方式

有關(guān)于本發(fā)明其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式之較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。

請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明金屬表面電鍍氧化膜的流程示意圖，由圖中可知，其步驟為：

提供一金屬基材，對(duì)該金屬基材進(jìn)行陽極氧化電鍍處理，以于該金屬基材表面生成有一陽極氧化膜，而該陽極氧化膜表面具有多個(gè)孔洞201；

再通過一噴墨設(shè)備的噴墨頭，依據(jù)要形成的圖案，于該陽極氧化膜的特定位置的多個(gè)孔洞內(nèi)注入單一顏色或是兩種顏色以上混合的染料墨水，而該染料墨水能夠以重力沉于該孔洞內(nèi)部及底端，并再滲入于該陽極氧化膜中202；以及

最后，先清除該陽極氧化膜表面的多余染料墨水后，再進(jìn)行陽極氧化封孔處理，以將該陽極氧化膜表面的孔洞頂端封住，使一種以上顏色的染料墨水能夠留存于該孔洞內(nèi)部203。

而于一金屬基材進(jìn)行陽極氧化電鍍處理前，則必須進(jìn)行清洗、拋光等程序，但由于這是這個(gè)領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)的常識(shí)，故沒有在此額外敘述，另外本實(shí)施例中提到的金屬基材為鋁金屬，但亦能夠使用其他金屬材料替代。

而當(dāng)要進(jìn)行陽極氧化電鍍處理時(shí)，必須于一電解槽（電解溶液通常為稀釋硫酸）中，將金屬基材（如鋁或鋁合金）工件置于陽極，施加一定電壓與電流，電流通過金屬基材之間（陽極）和電極（陰極）。這將導(dǎo)致氧離子聚集在金屬基材表面并發(fā)生反應(yīng)并形成一種具有多個(gè)孔洞的陽極氧化膜，而該陽極氧化膜的高度約為8~24um；

其中，當(dāng)進(jìn)行陽極氧化電鍍處理時(shí)，使用的一電解液及條件選自以下群組中的其中之一：

使用10~24%硫酸，電壓值于12~25伏特，電流密度于1~3.2a/m²，操作溫度于12~24度，處理時(shí)間為10~60分鐘；

使用6~12%鉻酸，電壓值控制于25~40伏特，電流密度于0.15~0.30a/m²，操作溫度于35度，處理時(shí)間為30分鐘；

使用4~8%草酸，電壓值為30~60伏特，電流密度于1~3a/m²，操作溫度為18~20度，處理時(shí)間為40~60分鐘；

以及使用8~15%磷酸，電壓為10~14伏特，操作溫度為18~25度，處理時(shí)間為20~30分鐘。

之后，當(dāng)要進(jìn)行第一次的著色時(shí)，如圖3a所示，則必須通過具有多個(gè)噴墨頭（該噴墨頭能夠?yàn)殡姖B式、電壓式、吹氣式或氣泡式）的噴墨設(shè)備（圖中未示），依據(jù)要形成的圖案，先于該金屬基材3表面的陽極氧化膜31之特定位置的多個(gè)孔洞311內(nèi)注入單一顏色或是兩種顏色以上混合的染料墨水4，如圖中所示，該染料墨水4落于該孔洞311內(nèi)后，會(huì)因重力的影響向下沉于該孔洞311內(nèi)的底部，并逐漸滲入該陽極氧化膜31內(nèi)部；

而本發(fā)明所注入的染料墨水系為金屬滲透型的油墨，該系金屬滲透型的油墨由黑色醇溶性/脂溶性溶劑型墨水、綠色醇溶性/脂溶性溶劑型墨水、紅色醇溶性/脂溶性溶劑型墨水及黃色醇溶性/脂溶性溶劑型墨水所組成；

再來則是第二次著色的程序，如圖3b所示，再陸續(xù)添加不同顏色的染料墨水5、6、7，而該染料墨水5、6、7會(huì)因重力的影響會(huì)向下沉淀，故一邊會(huì)使該染料墨水5,7與染料墨水4的顏色交互混合，而另一邊則是該染料墨水6與染料墨水4的顏色交互混合，而顏色交互熟成后如圖3c所示，該染料墨水5、7與染料墨水4則會(huì)形成染料墨水5’、染料墨水6與染料墨水4混合則會(huì)形成染料墨水6’，由圖中可知，該陽極氧化膜31則分別被染料墨水5’、染料墨水4及染料墨水6’滲入并區(qū)隔為三區(qū)顏色；

但由于染料墨水量太多會(huì)淹出該孔洞311外，故必須清除該陽極氧化膜31表面之多余染料墨水，而清除后的樣態(tài)如圖3d所示，之后，為了使染料墨水5’、染料墨水6’還有染料墨水4能夠留存于該孔洞311內(nèi)部，使用醇類或是洗網(wǎng)水去除多余染料墨水后，必須再進(jìn)行一次陽極氧化封孔處理，但本次的陽極氧化封孔處理必須要添加含鎳或是含鉻之封孔劑（如奧野dx-500或是rhs等）及加熱至90~95℃，以使該陽極氧化膜31表面及該染料墨水5’、染料墨水4、染料墨水6’表面能夠再生成一封孔陽極氧化膜32，以將該陽極氧化膜31表面之孔洞311頂端封住，而封孔后的樣態(tài)如圖3e所示。

本發(fā)明所提供的在金屬表面電鍍氧化膜上生成圖案的方法及其結(jié)構(gòu)，與其他現(xiàn)有技術(shù)相互比較時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)如下：

本發(fā)明能夠于金屬表面生成多種顏色的圖案，且生成多種顏色的圖案的過程中也不會(huì)影響其良率。

本發(fā)明已通過上述的實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此一技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者，在了解本發(fā)明前述的技術(shù)特征及實(shí)施例，并在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的專利保護(hù)范圍須視本說明書所附權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。