本發(fā)明涉及金屬收納盒涂覆，尤其涉及一種涂覆防護涂層的耐用防銹金屬收納盒及其涂覆方法。

背景技術(shù)：

1、金屬收納盒在現(xiàn)代工業(yè)和家庭生活中廣泛應(yīng)用，主要用于存儲和保護各種物品，如工具、零件、文件和貴重物品；由于金屬收納盒具有良好的強度、耐久性和防火性能，因此在制造業(yè)、汽車維修、家庭收納等領(lǐng)域得到了廣泛的使用；特別是黑金屬收納盒，其主要由黑色金屬制成，即鐵、錳、鉻及其合金；這些金屬收納盒因其硬度高、不易變形、耐磨損等特性而備受歡迎，同時它們還具備質(zhì)量輕、抗壓強度高、性質(zhì)穩(wěn)定、使用壽命長等優(yōu)點，但是在潮濕環(huán)境中容易發(fā)生氧化腐蝕，導(dǎo)致其使用壽命縮短，并且可能損壞內(nèi)部存儲的物品；因此，如何提高金屬收納盒的防銹性也是重要的研究方向。

2、對金屬盒表面涂覆防護涂層的主要目的是增強黑金屬收納盒的防銹能力和耐久性，保護其不受外部環(huán)境的侵蝕，從而延長其使用壽命，而針對金屬盒的防銹措施主要包括涂覆防銹油、使用防銹漆、鍍鋅等方法，這些方法在一定程度上可以提高金屬收納盒的防銹性能，但存在一些局限性：防銹油和防銹漆的耐久性較差，容易受到機械磨損和環(huán)境因素的影響；鍍鋅工藝雖然可以提供較好的防銹效果，但工藝復(fù)雜且成本較高。

3、現(xiàn)有技術(shù)中對金屬收納盒涂覆防護層時，除了涂覆防銹油、使用防銹漆、鍍鋅的方法之外，通常使用粉末涂裝或者熱噴涂的方式，在金屬表面形成致密涂層，此方法得到的金屬盒防銹性能得到改善，并且涂覆效率高，但是仍存在一定的問題，在進行粉末涂裝過程中，由于金屬表面過于平整，直接涂覆粉末涂料時，涂層與金屬表面之間的物理機械鎖定效果較弱，附著力不夠，同時直接涂覆的涂層在受到外部力作用時，尤其是在金屬材料發(fā)生熱脹冷縮或機械振動時，或會導(dǎo)致涂層內(nèi)部應(yīng)力分布不均勻，極易引起涂層的開裂或剝落。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種涂覆防護涂層的耐用防銹金屬收納盒及其涂覆方法。

2、為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種涂覆防護涂層的耐用防銹金屬收納盒的涂覆方法，包括以下步驟：

3、s1、將所需的金屬收納盒進入至電解夜中，通過電解法去除金屬收納盒表面的油污和氧化膜；

4、s2、對處理過的金屬收納盒表面進行激光打孔處理，加工出若干微米級橢圓孔結(jié)構(gòu)；

5、s3、將s2中得到的金屬收納盒放至硅烷偶聯(lián)劑溶液中，并進行高溫改性；

6、s4、在電泳槽內(nèi)倒入電泳液，將金屬收納盒作為陰極浸入至電泳液中，施加直流電場將電泳液中的涂料均勻分散至金屬收納盒表面上以及橢圓孔結(jié)構(gòu)內(nèi)，形成分層結(jié)構(gòu)；

7、所述涂料包含細微涂料和粗粒涂料，且通過電場使得細微涂料均勻填充至微米級橢圓孔結(jié)構(gòu)內(nèi)，粗粒涂料均勻分散在金屬收納盒表面上沉積；其中，細微涂料設(shè)置為復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括殼層以及內(nèi)層，所述殼層選擇酚醛樹脂以及聚乙烯中的一種，所述內(nèi)層選擇粒徑為20-40nm的氧化鋁顆粒以及粒徑為50-80nm的納米硅石，所述粗粒涂料選擇粒徑為5-30μm的鋅粉涂料以及粒徑為10-30μm的環(huán)氧樹脂涂料；

8、所述微米級橢圓孔結(jié)構(gòu)的短軸為10-30μm，長軸為30-90μm，深度為30-70μm；

9、s5、對s4中得到的金屬收納盒進行高溫烤制，并熱壓形成均勻的防護涂層。

10、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述s1中的金屬收納盒材質(zhì)為鐵合金、錳合金或者鉻合金。

11、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述金屬收納盒表面激光打孔處理時采用納秒激光加工系統(tǒng)，所述納秒激光加工系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置為：速度為10-300mm/s，頻率為10-30khz，功率為5-50w。

12、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述微米級橢圓孔結(jié)構(gòu)的短軸為10-30μm，長軸為30-90μm，深度為30-70μm。

13、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述s3中硅烷偶聯(lián)劑采用濃度為1%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液；其中，高溫改性過程為：用清水浸潤金屬收納盒，產(chǎn)生無縫水膜，并立即浸入至γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中8-12min，浸泡完成后取出金屬收納盒進行烘干，在100-130℃的高溫下保持20-30min。

14、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述s4中涂料包含細微涂料和粗粒涂料，且通過電場使得細微涂料均勻填充至橢圓孔結(jié)構(gòu)內(nèi)，粗粒涂料均勻分散在金屬收納盒表面上沉積；其中，細微涂料設(shè)置為復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括殼層以及內(nèi)層，且所述細微涂料選擇氧化鋁顆粒以及納米硅石，所述粗粒涂料選擇鋅粉涂料以及環(huán)氧樹脂涂料。

15、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述s4中電泳液由以下質(zhì)量百分數(shù)的各組分制成：水85-90%，磷酸氫二鈉0.5-1%，磷酸二氫鈉0.5-1%，氯化鈉0.1-0.5%，十二烷基硫酸鈉0.1-0.5%，復(fù)合氧化鋁顆粒1-2%，復(fù)合納米硅石0.5-1%，鋅粉涂料5-7%，環(huán)氧樹脂涂料3-5%，聚乙二醇0.1-0.5%，苯甲酸鈉0.05-0.1%，乙二醇0.1-0.5%；

16、所述細微涂料為兩種涂料混合，第一種涂料為復(fù)合氧化鋁顆粒，其殼層選擇酚醛樹脂，內(nèi)層為氧化鋁顆粒，第二種涂料為復(fù)合納米硅石，其殼層選擇酚醛樹脂，內(nèi)層為納米硅石。

17、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述s4中在電泳液中施加直流電場，電場強度為150-250v，電泳時間為2-10min。

18、一種涂覆防護涂層的耐用防銹金屬收納盒的涂覆裝置，其特征在于，包括：涂覆平臺，以及配合設(shè)置在所述涂覆平臺上的電解槽、激光打孔系統(tǒng)、改性處理設(shè)備以及電泳槽；

19、所述電解槽內(nèi)部設(shè)置有陽極和陰極，所述陽極為不銹鋼材料，所述陰極為待處理的金屬收納盒；所述涂覆平臺上配合安裝有一移動平臺，所述激光打孔系統(tǒng)安裝在所述移動平臺上，且所述激光打孔系統(tǒng)包括納秒激光器，與所述納秒激光器配合設(shè)置的光學(xué)系統(tǒng)以及掃描頭；

20、所述改性處理設(shè)備包括浸潤槽、硅烷溶液槽以及烘干設(shè)備；所述電泳槽內(nèi)盛裝有電泳液，且所述電泳槽內(nèi)設(shè)置有電極系統(tǒng)和電源系統(tǒng)，所述電極系統(tǒng)中陽極為不銹鋼材料，陰極為改性后的金屬收納盒，所述電源系統(tǒng)用于施加直流電場。

21、本發(fā)明一個較佳實施例中，所述涂覆平臺上還設(shè)置有烘烤箱以及熱壓機，所述烘烤箱與所述熱壓機通過傳送機連通，且所述烘烤箱以及熱壓機內(nèi)設(shè)置有溫控系統(tǒng)。

22、本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

23、（1）本發(fā)明提出了一種一種涂覆防護涂層的耐用防銹金屬收納盒的涂覆方法，通過在金屬收納盒表面進行激光打孔處理，加工出微米級橢圓孔結(jié)構(gòu)，并使用粒徑不同的涂料填充至橢圓孔結(jié)構(gòu)內(nèi)以及分布在金屬收納盒表面上，實現(xiàn)涂層的分層結(jié)構(gòu)，增加了涂層與金屬盒基體之間的機械嵌合，提高了涂層的附著力，防止涂層剝落，并且使用細微涂料能夠填充微米級橢圓孔結(jié)構(gòu)內(nèi)部，形成致密的防護層，有效阻隔腐蝕介質(zhì)的滲透，增強防腐性能，且使用粗粒涂料在外層也形成了較硬的保護層，極大程度地抵抗了外部機械磨損，從而延長了金屬收納盒的使用壽命。

24、（2）本發(fā)明通過將細微涂料中的帶有殼層的復(fù)合氧化鋁顆粒和復(fù)合納米硅石填充在橢圓孔結(jié)構(gòu)內(nèi)，經(jīng)過烤制，殼層為聚酯樹脂材料的細微涂料進行膨脹與金屬表面沉積的鋅粉涂料和環(huán)氧樹脂涂料進行結(jié)合，由于橢圓形凹槽的邊緣相對于圓形凹槽來說更加尖銳，增加了邊緣的局部接觸面積，從而在涂層固化后提供更多的接觸點，提高了橢圓孔槽邊緣處的涂層與金屬表面的機械互鎖，增強了涂層的附著力，進一步提高了其耐久性，并且橢圓形凹槽的長軸和短軸在應(yīng)力作用下表現(xiàn)出不同的應(yīng)力集中效應(yīng)，這種效應(yīng)促使涂層材料在凹槽邊緣形成更緊密的結(jié)合，且微米級橢圓孔和分層涂料結(jié)構(gòu)能夠有效緩解熱膨脹和冷縮引起的應(yīng)力集中，減少涂層開裂風(fēng)險，進一步提高涂層的附著力。

25、（3）本發(fā)明通過電泳法涂覆細微涂料和粗粒涂料，利用電場力將涂料均勻分散到金屬表面和橢圓孔內(nèi)，確保了涂層的均勻性和完整性，并且細微涂料和粗粒涂料在電泳過程中涂料的均勻分布，在后續(xù)烤制熱壓過程中使得涂層不僅具有良好的耐腐蝕性能，也能有效防止應(yīng)力腐蝕開裂。