專利名稱：不銹鋼表面彩色凹雕圖像的兩種制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不銹鋼表面彩色凹雕圖像的兩種制作方法，尤其是在不銹
鋼器皿(如不銹鋼真空杯等)、日用品、家電外殼、工藝品及其它制品的不銹鋼材料表面的兩種彩色凹雕圖像制作方法。
背景技術(shù)：
背景一不銹鋼制品(如保溫杯、餐茶具、家電外殼、工藝品等)作為一種休閑、旅游及日常用品，發(fā)明于上世紀(jì)80年代初，經(jīng)過二十多年的發(fā)展，目前，其應(yīng)用已非常普遍。然而，現(xiàn)在市場(chǎng)上所使用的不銹鋼材料一般為銀白色，制著成制品后僅僅能夠做的修飾只有拋光和磨砂發(fā)紋處理，色彩單調(diào)，枯燥無味；而有一些不銹鋼制品進(jìn)行了噴漆或印刷處理，雖然其色彩多樣、富麗堂皇，但是其花色、圖案只是通過油漆、油墨來形成，很容易脫落或變色，用不了多久就無法體現(xiàn)原有本色的裝飾美，達(dá)不到最佳的裝飾效果。而且上述工藝已經(jīng)用了十幾年到幾十年的歷史，失去了其新穎性。
背景二近年來我國(guó)在廚房設(shè)備領(lǐng)域(如煤氣灶、抽油煙機(jī)、熱水器等)廣泛推出了不銹鋼著色技術(shù)，很多制品工藝采用了著色+腐蝕技術(shù)，這雖然可以形成彩色的浮雕圖案，而且因其彩色是采用不銹鋼著色技術(shù)獲得，其耐腐蝕、耐老化性能遠(yuǎn)優(yōu)于油漆、油墨及普通不銹鋼本身；然而，該技術(shù)應(yīng)用于人手經(jīng)常接觸的不銹鋼制品(如真空杯等)表面，其缺點(diǎn)很突出主要是其彩色是光干涉色，浮凸于表面很容易弄臟，且人手摩擦久了其著色層邊緣也容易被磨損掉，這樣使其裝飾效果大打折扣。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于把不銹鋼著色技術(shù)與古代字畫、印刷以及光刻技術(shù)結(jié)合起來，應(yīng)用于不銹鋼制品的表面，提供不銹鋼表面彩色凹雕圖像的兩種制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所提供的不銹鋼表面彩色凹雕圖像的兩種制作方法，簡(jiǎn)單方便，其圖像色彩是通過不銹鋼著色技術(shù)產(chǎn)生的，其耐蝕性能、耐風(fēng)化、耐紫外線照射性能和外觀裝飾效果遠(yuǎn)優(yōu)于普通不銹鋼，可以永久性保存。這不僅克服了在不銹鋼制品表面通過噴漆或印刷油墨來獲得裝飾圖案的耐腐蝕、耐老化性差、新穎性差等缺點(diǎn)，而且使其彩色花紋層凹陷下去，而浮凸層為不銹鋼本色(銀白色)層，這樣即使人們?cè)谑褂脮r(shí)，人手經(jīng)常接觸摩擦，也不會(huì)損害彩色花紋層，使彩色圖像能夠經(jīng)久耐用。本發(fā)明是采用這樣的技術(shù)方案來解決上述問題的
不銹鋼表面彩色凹雕圖像，其特征在于把凹雕圖像通過化學(xué)處理制作 到了不銹鋼表面上。兩種不銹鋼凹雕圖像制作方法，按以下步驟進(jìn)行
方法一該方法在不銹鋼制品表面得到 一種表面部分為銀白色拉絲 或發(fā)紋面，凹陷部分為不銹鋼著色的彩色圖像面(常用黑色、古銅色或 其它彩色等)的不銹鋼彩色凹雕圖像。
步驟(l):在待處理的不銹鋼表面上形成凹雕圖像中間保護(hù)膜①把 厚度;0. l~3mm的未經(jīng)過任何表面機(jī)械前處理(如拋光、拉絲或噴砂 的)的不銹鋼表面洗凈，(即為"不銹鋼待成相表面")；②將拍攝好的準(zhǔn)備 用于凹雕的圖像制作成菲林片，并制作絲網(wǎng)版；③用金屬防腐油墨把上述 凹雕圖像印刷在上述①的彩色不銹鋼待成相表面上，形成凹雕圖像中間保 護(hù)膜，按照該油墨的要求對(duì)其進(jìn)行光或熱固化；該步驟還可以采用感光成 像技術(shù)將上述防腐油墨換成防腐感光膠，直接涂布到彩色不銹鋼待成相 表面上，然后經(jīng)過感光、顯影、定影、固化形成凹雕圖像中間保護(hù)膜；
步驟(2):把經(jīng)過上述步驟處理好的彩色不銹鋼待成相表面放入到濃 度為5~40%、溫度為15 7(TC的FeCl3 (三氯化鐵)溶液里腐蝕3 ~ 30分 鐘，本步驟可以根據(jù)不同客戶的要求來決定腐蝕時(shí)間、和腐蝕深度，以達(dá) 到不同的腐蝕效果；
步驟(3):去掉上述中間保護(hù)膜，方法是在濃度為1~20%的NaOH石威 性溶液中洗掉上述油墨或感光膠，然后洗凈；
步驟(4):把上述經(jīng)印刷、腐蝕、去膜后的不4秀鋼》文入含有Cr03: 50 ~ 250g/l和H2S04:150 ~ 600g/l的不銹鋼著色溶液中氧化著色，在不銹鋼表 面上形成不同的色彩；該彩色膜為一層結(jié)合力很強(qiáng)的、其耐蝕性能、耐風(fēng) 化性能、耐紫外光照射性能都遠(yuǎn)優(yōu)于普通銀白色不銹鋼的光干涉氧化膜、 其厚度約為5-400nm。
步驟(5):此步驟為可選項(xiàng)，在含有化學(xué)成分Cr03: 50 ~ 350g/l和 H2SO" 0. 5~25g/l的電解堅(jiān)膜溶液中，在外加陰極直流電流密度為1=0.1-6人/加2的條件下通電5~20鐘，使上述彩色膜固化牢固；
步驟(6 ):此步驟為可選項(xiàng)，把由步驟(4 ) ( 5 )形成的彩色不銹鋼放 入濃度為1~10°/。的Na2Si03水溶液中，反應(yīng)溫度為65 85。C的條件下進(jìn)行 封閉處理，由此形成更堅(jiān)固耐磨的光干涉氧化膜；該步驟
步驟(7):將上述光干涉彩色不銹鋼表面洗凈、烘干，然后用一種以 600#以上砂紙制成的剛性平面"修整刷板"( 一種在木板或不銹鋼板上貼有 細(xì)砂紙的"修整刷板，，)，以保持均勻刷磨的方式，把非凹陷的原來不銹鋼表 面的彩色膜刷磨掉，以便露出原來不銹鋼的銀白色。該步驟最好采用機(jī)械 刷磨，以保證刷磨的均勻性，使被刷磨表面形成一種拉絲或發(fā)紋效果一-然后洗凈、烘干；通過以上步驟便制造成了一幅表面部分為銀白色拉絲或 發(fā)紋面，凹陷部分為不4秀鋼著色的彩色圖像面(常用黑色或古銅色等)的不銹鋼彩色凹雕圖像了；
為了進(jìn)一步增強(qiáng)上述不銹鋼彩色凹雕圖像的抗污和整體耐老化和抗腐 蝕性能，可以再在上述不銹鋼彩色凹雕圖像表面上涂裝上一層結(jié)合力和耐 老化性能很強(qiáng)的透明高分子保護(hù)膜。最后，還可以對(duì)其進(jìn)行滿足顧客要求 的包裝或裝裱。這樣就制作成了一幅完整的不銹鋼彩色凹雕圖像了。
方法二該方法在不銹鋼制品表面得到 一種表面部分為不銹鋼制品 的原表面(鏡面、拉絲或啞光不銹鋼表面)，凹陷部分為不銹鋼著色的彩色 圖像面(常用黑色或古銅色等)的不銹鋼彩色凹雕圖像。
步驟(l):在待處理的不銹鋼表面上形成凹雕圖像中間保護(hù)膜①把 厚度在O. 1 3mm的鏡面、拉絲或啞光不銹鋼表面洗凈，(即為"不銹鋼待 成相表面")；②將拍攝好的準(zhǔn)備用于凹雕的圖像制作成菲林片，并制作絲 網(wǎng)版；③用防強(qiáng)酸腐蝕油墨把上述凹雕圖像印刷在上述①的彩色不銹鋼待 成相表面上，形成凹雕圖像中間保護(hù)膜，按照該油墨的要求對(duì)其進(jìn)行光或 熱固化；該步驟還可以采用感光成像技術(shù)將上述防腐油墨換成防酸蝕感 光膠，直接涂布到彩色不銹鋼待成相表面上，然后經(jīng)過感光、顯影、定影、 固化形成凹雕圖像中間保護(hù)膜；
步驟(2):把經(jīng)過上述步驟處理好的彩色不銹鋼待成相表面放入到濃 度為5~40%、溫度為15-7(TC的FeCl3 (三氯化鐵)溶液里腐蝕3 ~ 30分 鐘，本步驟可以根據(jù)不同客戶的要求來決定腐蝕時(shí)間、和腐蝕深度，以達(dá) 到不同的腐蝕效果；
步驟(3 ):把上述經(jīng)印刷、腐蝕、還帶有保護(hù)膜的不銹鋼放入含有Cr03: 50~ 250g/l和H2SO4:150~ 600g/l的不銹鋼著色溶液中氧化著色，在不銹 鋼被腐蝕凹面上形成不同的色彩(彩色氧化膜)；該彩色膜為一層結(jié)合力很 強(qiáng)的、其耐蝕性能、耐風(fēng)化性能、耐紫外光照射性能都遠(yuǎn)優(yōu)于普通銀白色 不銹鋼的光干涉氧化膜、其厚度約為5-400nm。
步驟(4):此步驟為可選項(xiàng)，在含有化學(xué)成分Cr03: 50 ~ 350g/l和 H2S04: 0. 5 - 25g/l的電解堅(jiān)膜溶液中，;外加陰極直流電流密度為1=0. 1 ~ 6A/dm2的條件下通電5~20鐘，使上述彩色膜固化牢固；
步驟(5 ) 去掉上述中間保護(hù)膜，方法是在濃度為1 ~ 20%的NaOH+l ~ 20%的Na2Si03堿性水溶液中，反應(yīng)溫度為65 ~ 85。C的條件下進(jìn)行封閉處理， 同時(shí)洗掉了上述油墨或感光膠，然后洗凈、烘干——通過以上步驟便制造 成了一種表面部分為不銹鋼制品的原表面(鏡面、拉絲或啞光不銹鋼表面)， 凹陷部分為不銹鋼著色的彩色圖像面(常用黑色或古銅色等)的不銹鋼 彩色凹雕圖像。
為了進(jìn)一步增強(qiáng)上述不銹鋼彩色凹雕圖像的抗污和整體耐老化和抗腐 蝕性能，可以再在上述不銹鋼彩色凹雕圖像表面上涂裝上一層結(jié)合力和耐 老化性能很強(qiáng)的透明高分子保護(hù)膜。最后，還可以對(duì)其進(jìn)行滿足顧客要求 的包裝或裝裱。這樣就制作成了 一幅完整的不銹鋼彩色凹雕圖像了 。
6本發(fā)明所提供的不銹鋼彩色凹雕圖像制作方法具有以下優(yōu)點(diǎn)本不銹 鋼彩色凹雕圖像圖像表面富麗堂皇、高雅美觀；其圖案色彩是通過不銹鋼 著色技術(shù)產(chǎn)生的，這不僅克服了在不銹鋼制品表面通過噴漆或印刷油墨來 獲得裝飾的圖像耐腐蝕、耐老化性的缺點(diǎn)，同時(shí)它具有比不銹鋼更耐腐蝕、 耐老化性的優(yōu)點(diǎn)，而且具有很強(qiáng)的新穎性。另外因圖像層是凹陷層，這樣 即使人們?cè)谑褂脮r(shí)，人手經(jīng)常接觸摩擦，也不會(huì)損害彩色花紋層，使彩色 圖4象能夠經(jīng)久耐用。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
以lmm厚的銀白色不銹鋼制品表面作為基材(1)不銹鋼制品表面前 處理除油、清洗一準(zhǔn)備好"彩色不銹鋼待成相表面"；(2)在待處理的不 銹鋼表面上形成凹雕圖像中間保護(hù)膜①將拍攝好的準(zhǔn)備用于凹雕的圖像 制作成負(fù)像菲林片，并制作絲網(wǎng)版；②用金屬.防腐油墨把上述凹雕圖像印 刷在上述(1)的彩色不銹鋼待成相表面上，形成凹雕圖像中間保護(hù)膜，③ 按照該油墨的要求對(duì)其進(jìn)行光或熱固化；該步驟還可以采用感光成像技術(shù) 將上述防腐油墨換成防腐感光膠，直接涂布到彩色不銹鋼待成相表面上， 然后經(jīng)過感光、顯影、定影、固化形成凹雕圖像中間保護(hù)膜；(3)把經(jīng)過 上述步驟處理好的彩色不銹鋼待成相表面放入到濃度為25%、溫度為55°C 的FeCl3 (三氯化鐵)溶液里腐蝕15分鐘；(4 )在濃度為5%的NaOH堿性 溶液中洗掉上述油墨或感光膠，然后洗凈；(5)把上述經(jīng)印刷、腐蝕、去 膜后的不銹鋼放在含有化學(xué)成分和濃度分別為Cr03: 250g/l和H2S04: 490g/l 的化學(xué)著色溶液中，反應(yīng)溫度為7(TC的條件下進(jìn)行化學(xué)處理，通過化學(xué)氧 化著色，在不銹鋼表面上形成黑色光干涉色的氧化膜；(6)將著色過的不 銹鋼制品表面放在含有化學(xué)成分和濃度分別為Cr03: 250g/l和H2S0^: 2. 5g/l 的電解堅(jiān)膜溶液中，在外加直流電流密度為1=0. 6A/dm2的條件下通電十分 鐘；(7)再將上述處理的著色的不銹鋼制品表面放在化學(xué)成分為Na2Si03, 濃度為10%的水溶液中，反應(yīng)溫度為65。C的條件下進(jìn)行封閉處理；(8): 將上述光干涉彩色不銹鋼表面洗凈、烘干，然后用800#砂紙"修整刷板"(在 木板上貼有800#細(xì)砂紙的刷板)均勻刷磨，把非凹陷的原來不銹鋼表面的 彩色膜刷磨掉，露出一種拉絲或發(fā)紋效果的銀白色不銹鋼表面。然后洗凈、 烘干；(9)噴涂上一層結(jié)合力和耐老化性能很強(qiáng)的透明高分子聚酯漆保護(hù) 膜；(10)按顧客要求包裝或裝裱。這樣就制作成了一幅表面為銀白色拉絲 或發(fā)紋面，凹陷部分為不銹鋼著色的黑色圖像的不銹鋼彩色凹雕圖像了 。
實(shí)施例2:
以lmm厚的銀白色不銹鋼制品表面作為基材(1)不銹鋼制品表面前 處理鏡面拋光、除油、清洗；(2)在待處理的不銹鋼表面上形成凹雕圖 像中間保護(hù)膜①將拍攝好的準(zhǔn)備用于凹雕的圖像制作成負(fù)像菲林片，并制作絲網(wǎng)版；②用聚丙烯酸類金屬防腐油墨把上述凹雕圖像印刷在上述(1 ) 的彩色不銹鋼待成相表面上，形成凹雕圖像中間保護(hù)膜，③按照該油墨的 要求對(duì)其進(jìn)行光或熱固化；(3 )把經(jīng)過上述步驟處理好的彩色不銹鋼待成 相表面放入到濃度為25%、溫度為55。C的FeCh (三氯化鐵)溶液里腐蝕 15分鐘；(4 )把上述經(jīng)印刷、腐蝕、還帶有保護(hù)膜的不銹鋼放入含有Cr03: 250g/l和H2S(V49()g/1的不銹鋼著色溶液中氧化著色，把不銹鋼被腐蝕凹 面上氧化成古銅色；(5 )在含有化學(xué)成分Cr03: 250g/l和H2S04 2. 5g/1的 電解堅(jiān)膜溶液中，在外加陰極直流電流密度為1=0. 6A/dn^的條件下通電15 鐘，使上述彩色膜固化牢固；(6)在濃度為10%的NaOH+5y。的Na2Si(M威性 水溶液中、80。C下進(jìn)行封閉處理，同時(shí)洗掉上述油墨，然后洗凈、烘干； (7 )噴涂上一層結(jié)合力和耐老化性能很強(qiáng)的透明高分子聚酯漆保護(hù)膜；(8 ) 按顧客要求包裝或裝裱。這樣就制作成了一幅表面為銀白色光亮面(不銹 鋼制品厚表面)，凹陷部分為古銅色的不銹鋼彩色凹雕圖像了 。
權(quán)利要求
1、不銹鋼彩色凹雕圖像，其特征在于把凹雕圖像通過化學(xué)處理制作到不銹鋼表面上，得到一種不銹鋼表面部分為銀白色鏡面、拉絲或啞光不銹鋼表面，凹陷部分為不銹鋼(氧化)著色的彩色圖像面的不銹鋼彩色凹雕圖像。
2、 不銹鋼表面彩色凹雕圖像的兩種制作方法，其中 方法一按以下步驟進(jìn)行步驟(l):形成凹雕圖像中間保護(hù)膜①把厚度在0. 1~3咖的未經(jīng) 過任何表面機(jī)械前處理(如拋光、拉絲或噴砂的)的不銹鋼表面洗凈， ②將拍攝好的準(zhǔn)備用于凹雕的圖像制成菲林片，并制作絲網(wǎng)版；③用金屬 防腐油墨把上述凹雕圖像印刷在上述①的彩色不銹鋼待成相表面上，形成 凹雕圖像中間保護(hù)膜，對(duì)其進(jìn)行光或熱固化；或采用感光成像技術(shù)將上 述防腐油墨換成防腐感光膠，直接涂布到彩色不銹鋼待成相表面上，然后 經(jīng)過感光、顯影、定影、固化形成凹雕圖像中間保護(hù)膜；步驟(2):把經(jīng)過上述步驟處理好的彩色不銹鋼待成相表面放入到濃 度為5~40%、溫度為15-7(TC的FeCl3 (三氯化鐵)溶液里腐蝕3 ~ 30分 鐘；步驟(3):在濃度為1~20%的NaOH 4^性溶液中洗掉上述油墨或感光 膠，然后洗凈； 步驟(4):把上述經(jīng)印刷、腐蝕、去膜后的不銹鋼放入含有Cr03: 50 -25 Og/1和H2S04: 15 0 ~ 60Og/1的不銹鋼著色溶液中氧化著色；步驟(5):將上述光千涉彩色不銹鋼表面洗凈、烘千，然后用一種在 木板或不銹鋼板上貼有600#以上細(xì)砂紙的剛性"修整刷板，，把原來非凹陷的 不銹鋼表面的彩色膜刷磨掉，以便露出原來不銹鋼的銀白色，并使被刷磨 表面形成一種拉絲或發(fā)紋效果-一然后洗凈、烘干；便得到了不銹鋼彩色凹 雕圖像。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2所述的不銹鋼彩色凹雕圖像制作方法，其特征 在于在上述制得的不銹鋼彩色凹雕圖像的表面涂裝上一層結(jié)合力和耐老 化性能很強(qiáng)的透明高分子保護(hù)膜，再包裝或裝裱。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的不銹鋼彩色凹雕圖像制作方法，其特征在于 將步驟(4)中著色的不銹鋼放在在含有化學(xué)成分Cr03: 50 ~ 350g/l和 H2S04: 0. 5~25g/l的電解堅(jiān)膜溶液中，在外加陰極直流電流密度為1=0. 1 ~ 6A/dn^的條件下通電5~20鐘，再進(jìn)行下一步處理。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2 4之一所述的不銹鋼彩色凹雕圖像制作方法，其 特征在于將著色并堅(jiān)膜后的彩色不銹鋼凹雕圖像放入濃度為1~10%的Na2Si0s水溶液中，反應(yīng)溫度為65 - 85。C的條件下進(jìn)行封閉處理，再逃行下 一步處理。
6、 不銹鋼表面彩色凹雕圖像的兩種制作方法，其中 方法二按以下步驟進(jìn)行步驟(l):形成凹雕圖像中間保護(hù)膜①把厚度在0. 1 3mm的鏡面、 拉絲或啞光不銹鋼表面洗凈，②將拍攝好的準(zhǔn)備用于凹雕的圖像制作成菲 林片，并制作絲網(wǎng)版；③用防強(qiáng)酸腐蝕油墨把上述凹雕圖像印刷在上述① 的彩色不銹鋼待成相表面上，形成凹雕圖像中間保護(hù)膜，對(duì)其進(jìn)行光或熱 固化；或采用感光成像技術(shù)將上述防腐油墨換成防酸蝕感光膠，直接涂 布到彩色不銹鋼待成相表面上，然后經(jīng)過感光、顯影、定影、固化形成凹 雕圖像中間保護(hù)膜；步驟(2):把經(jīng)過上述步驟處理好的彩色^銹鋼待成相表面放入到濃 度為5~40%、溫度為15 7(TC的FeCl3 (三氯化鐵)溶液里腐蝕3 ~ 30分 鐘；步驟(3 ):把上述經(jīng)印刷、腐蝕、還帶有保護(hù)膜的不銹鋼放入含有Cr03: 50~ 250g/l和貼04: 150~ 600g/l的不銹鋼著色溶液中氧化著色；步驟(4 ):去掉上述中間保護(hù)膜，方法是在濃度為1 ~ 20%的NaOH+l ~ 20%的Na2Si03堿性水溶液中，反應(yīng)溫度為65 ~ 85。C的條件下進(jìn)行封閉處理， 同時(shí)洗掉了上述油墨或感光膠，然后洗凈、烘干，得不銹鋼彩色凹雕圖像。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1、 6所述的不銹鋼彩色凹雕圖像制作方法，其特征 在于在上述制得的不銹鋼彩色凹雕圖像的表面涂裝上一層結(jié)合力和耐老 化性能很強(qiáng)的透明高分子保護(hù)膜，再包裝或裝裱。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的不銹鋼彩色凹雕圖像制作方法，其特征在于 將步驟(4)中著色的不銹鋼放在在含有化學(xué)成分Cr03: 50 ~ 350g/l和 H2S04: 0. 5 ~ 25g/l的電解堅(jiān)膜溶液中，在外加陰極直流電流密度為1=0. 1 ~ 6A/dW的條件下通電5~20鐘，再進(jìn)行下一步處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及不銹鋼表面彩色凹雕圖像的兩種制作方法，尤其是在不銹鋼器皿(如不銹鋼真空杯等)、日用品、家電外殼、工藝品及其它制品的不銹鋼材料表面的兩種彩色凹雕圖像制作方法。這兩種制作方法簡(jiǎn)單方便，其圖像色彩是通過不銹鋼著色技術(shù)產(chǎn)生的，其耐蝕性能、耐風(fēng)化、耐紫外線照射性能和外觀裝飾效果遠(yuǎn)優(yōu)于普通不銹鋼，可以永久性保存。它們不僅克服了在不銹鋼制品表面通過噴漆或印刷油墨來獲得裝飾圖案的耐腐蝕、耐老化性差、新穎性差等缺點(diǎn)，而且使其彩色花紋層凹陷下去，而浮凸層為不銹鋼本色(銀白色)層，這樣即使人們?cè)谑褂脮r(shí)，人手經(jīng)常接觸摩擦，也不會(huì)損害彩色花紋層，使彩色圖像能夠經(jīng)久耐用。
文檔編號(hào)B44C1/22GK101628525SQ20091006154
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者王海人, 王疑芳, 王麒鈞 申請(qǐng)人:湖北大學(xué);王疑芳