金屬構件及其制造方法

金屬構件及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種金屬構件，其包含金屬基材和設置在所述金屬基材上的覆蓋層。所述金屬構件包含具有不同的視覺或觸覺質(zhì)感的表面區(qū)域。本發(fā)明還提供制造所述金屬構件的方法。金屬構件1包含金屬基材10和設置在所述金屬基材10的表面上的覆蓋層20。覆蓋層20包含含有由絕緣材料制成的絕緣層21的區(qū)域以及含有電沉積層22的區(qū)域，所述電沉積層22具有與絕緣層不同21的質(zhì)感并且通過電沉積涂布或電鍍形成?？赏ㄟ^進行以下步驟而容易地制造金屬構件1：絕緣層形成步驟：在金屬基材10的要形成覆蓋層20的區(qū)域的整個表面上形成由絕緣材料制成的絕緣層21；除去步驟：除去絕緣層21的一部分以形成其中在表面上露出金屬基材10的金屬基材的露出部30；和電沉積層形成步驟：通過電沉積涂布或電鍍將具有與絕緣層21不同質(zhì)感的涂料涂布到露出部30上以形成電沉積層22。
【專利說明】金屬構件及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及包含在其表面上具有覆蓋層的金屬基材的金屬構件，以及制造所述金屬構件的方法。更特別地，本發(fā)明涉及包含具有不同表面質(zhì)感的區(qū)域的金屬構件。
【背景技術】
[0002]存在包含具有精細粗糙化表面以增強其金屬質(zhì)感的金屬基材并且用作便攜式電氣設備的殼體的金屬構件。
[0003]因為其活性高，所以由輕合金制成的金屬基材的裸表面可能會生銹。因此，必須在金屬基材的表面上形成耐腐蝕性覆蓋層。例如，專利文獻I公開了一種金屬構件，其包含具有金剛石切割加工或發(fā)絲加工表面的鎂合金基材以及設置在所述表面上的由透明樹脂制成的覆蓋層。
[0004]現(xiàn)有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2009-120877號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術問題
[0008]最近對金屬構件如上述殼體存在提高金屬質(zhì)感以獲得高品質(zhì)外觀的要求。根據(jù)專利文獻1，可通過透明覆蓋層看到金屬基材的粗糙表面如發(fā)絲加工表面以在視覺上提高其金屬質(zhì)感。然而，因為設 置在金屬基材上的覆蓋層的表面平滑，所以難以感受到粗糙化的金屬基材的觸覺質(zhì)感。即使可在視覺上感受到粗糙質(zhì)感，也不可能在視覺和觸覺上都感受到粗糙質(zhì)感。
[0009]覆蓋層的觸覺質(zhì)感與金屬基材的表面質(zhì)感無關。對形成具有不同觸覺質(zhì)感的覆蓋層尚沒有研究。對具有不同視覺質(zhì)感的覆蓋層也沒有研究。
[0010]鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種金屬構件，其包含具有在其上設置有覆蓋層的金屬基材并且包含視覺或觸覺的質(zhì)感部分不同的表面區(qū)域。
[0011]本發(fā)明的另一目的在于提供制造所述金屬構件的方法。
[0012]解決問題的手段
[0013]本發(fā)明通過修改形成覆蓋層的方法使得可選擇性地涂布金屬基材的期望的表面區(qū)域而實現(xiàn)這些目的。
[0014]例如，形成覆蓋層的方法可包括使用掩模。首先，在將金屬基材的表面部分(期望的表面區(qū)域)掩蓋的同時，利用涂料涂布金屬基材以形成覆蓋層的一部分。在除去所述掩模之后，將覆蓋層的部分掩蓋。然后，利用在視覺或觸覺上與第一涂料不同的另一種涂料涂布金屬基材的其它表面部分。因此，根據(jù)上述方法，金屬基材上的所得覆蓋層可具有在視覺或觸覺上不同的質(zhì)感。然而，難以在精細的掩蓋區(qū)域中進行所述操作，并且使用掩模形成覆蓋層需要復雜的工作。[0015]作為廣泛研究的結果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可通過如下在不使用掩模的情況下容易地形成包含具有在視覺或觸覺上不同的質(zhì)感的表面區(qū)域的覆蓋層:在金屬基材的整個表面上形成絕緣層，除去在期望的區(qū)域中的絕緣層以露出金屬基材的表面，并且通過電沉積涂布或電鍍在所述露出表面上形成層。本發(fā)明基于該發(fā)現(xiàn)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的金屬構件包含金屬基材和設置在所述金屬基材的表面上的覆蓋層。在所述金屬構件中，所述覆蓋層包含含有由絕緣材料制成的絕緣層的區(qū)域、以及含有電沉積層的區(qū)域，所述電沉積層具有與所述絕緣層不同的質(zhì)感并且通過電沉積涂布或電鍍形成。
[0017]所述質(zhì)感包括觸覺質(zhì)感和視覺質(zhì)感。金屬構件可包含具有在觸覺或視覺上不同的質(zhì)感或者在觸覺和視覺上不同的質(zhì)感的表面區(qū)域。
[0018]因為絕緣層和電沉積層由具有不同質(zhì)感的材料制成，所以金屬構件可包含具有不同表面質(zhì)感的區(qū)域。
[0019]當絕緣層和電沉積層具有不同觸覺質(zhì)感時，觸覺質(zhì)感可在各部分之間變化。例如，當覆蓋層包含粗糙表面區(qū)域和平滑表面區(qū)域時，可用粗糙的觸覺質(zhì)感實現(xiàn)由粗糙的是否存在導致的金屬光澤。當絕緣層和電沉積層具有不同的視覺質(zhì)感時，視覺質(zhì)感可在各部分之間變化。例如，當覆蓋層包含消光區(qū)域和透明區(qū)域時，消光區(qū)域可具有柔和的視覺質(zhì)感，并且可通過透明區(qū)域看到金屬基材的表面。因此，可將金屬基材的高品質(zhì)金屬質(zhì)感感受為視覺質(zhì)感。當覆蓋層在整個表面上具有消光金屬質(zhì)感時，絕緣層和電沉積層可具有不同的消光度以在各部分之間改變色調(diào)。因此，可將不同的消光度感受為視覺質(zhì)感。
[0020]在本發(fā)明中，絕緣 層和電沉積層的質(zhì)感會在觸覺和視覺上相互區(qū)分以提供各自具有符合其視覺質(zhì)感的觸覺質(zhì)感的不同質(zhì)感。例如，當覆蓋層的一部分為具有消光金屬質(zhì)感的粗糙區(qū)域時，粗糙區(qū)域不僅因粗糙而具有視覺質(zhì)感，而且因粗糙而具有符合其視覺質(zhì)感的觸覺質(zhì)感。當覆蓋層的其它部分為透明的平滑區(qū)域并且設置在經(jīng)鏡面加工的金屬基材上時，盡管經(jīng)鏡面加工的表面處于覆蓋層的下面，但是可同時實現(xiàn)經(jīng)鏡面加工的發(fā)光金屬基材的視覺金屬質(zhì)感和符合鏡面加工表面的平滑覆蓋層的觸覺質(zhì)感。因此，包含這種覆蓋層的金屬構件可具有符合其觸覺質(zhì)感的視覺質(zhì)感。這可解決相關技術中當使用完全平滑的覆蓋層時粗糙的視覺質(zhì)感不符合相應觸覺質(zhì)感的問題。
[0021]此外，當絕緣層和電沉積層由不同顏色的材料制成時，可以將絕緣層和電沉積層的視覺質(zhì)感相互區(qū)分而在金屬構件上施加裝飾如圖案或文字。可獨立地形成根據(jù)本發(fā)明的覆蓋層的絕緣層和電沉積層以便具有獨立的顏色。這可防止出現(xiàn)不規(guī)則的顏色。
[0022]因為由絕緣材料制成絕緣層，并且通過電沉積涂布或電鍍形成電沉積層，所以通過下述根據(jù)本發(fā)明的制造金屬構件的方法，可以在金屬基材的一部分上選擇性地形成電沉積層，并且可在不使用掩模的情況下容易地形成覆蓋層。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的一個方面的金屬構件中，所述絕緣層和所述通過電沉積涂布形成的電沉積層中的至少一者由含有添加劑的樹脂制成。
[0024]關于在絕緣層和電沉積層之間產(chǎn)生質(zhì)感差異的方法，可通過使用含有添加劑作為層材料的樹脂而容易且部分地改變觸覺和視覺質(zhì)感。特別地，為了通過含有添加劑而形成粗糙表面區(qū)域，可將金屬材料如Al用作添加劑以在視覺上改善粗糙表面區(qū)域的發(fā)光金屬質(zhì)感。作為金屬材料以外的實例，也可以使用云母以改善金屬質(zhì)感。添加劑的形狀可為纖維狀、扁平狀或粒子狀。可將SiO2或聚合物粒子用作添加劑以在視覺上改善消光金屬質(zhì)感。特別地，優(yōu)選將透明添加劑用于進一步改善觸覺質(zhì)感?？蓪⒔饘偬砑觿┤鏏l和添加劑如SiO2混合以在觸覺和視覺上改善含有發(fā)光金屬質(zhì)感和消光金屬質(zhì)感的質(zhì)感?；蛘?，可將含有添加劑如SiO2等的透明樹脂層堆疊在含有金屬添加劑的樹脂層上?？煽刂铺砑觿┑某叽缁蛄恳愿淖冇|覺質(zhì)感或視覺質(zhì)感的程度。
[0025]在根據(jù)本發(fā)明的一個方面的金屬構件中，所述金屬基材在其表面的一部分上具有經(jīng)鏡面加工的表面加工部，所述絕緣層和所述通過電沉積涂布形成的電沉積層中的一者由設置在所述表面加工部上的透明樹脂制成，并且所述絕緣層和所述通過電沉積涂布形成的電沉積層中的另一者由含有添加劑的樹脂制成。
[0026]金屬構件的觸覺質(zhì)感與金屬基材的表面質(zhì)感無關，但取決于覆蓋層的表面性狀。金屬構件的視覺質(zhì)感可取決于覆蓋層的視覺表面質(zhì)感或金屬基材的視覺表面質(zhì)感。在金屬基材的一部分上形成經(jīng)鏡面加工的表面加工部可改善金屬基材的發(fā)光、平滑的金屬質(zhì)感。當絕緣層和電沉積層中的一者由設置在表面加工部上的透明樹脂制成時，可通過透明層看到表面加工部的所述金屬質(zhì)感。盡管可將透明層著色，但通過無色透明層可容易地識別金屬基材本身的顏色。本文所用的術語“透明”是指可通過覆蓋層看到金屬基材并且包括半透明。因為透明層通常具有平滑表面，所以從金屬構件頂部看到的區(qū)域可具有在觸覺上平滑的質(zhì)感以及在視覺上平滑的質(zhì)感。當絕緣層和電沉積層中的另一者由含有添加劑的樹脂制成時，由添加劑導致的粗糙性可以在觸覺和視覺上感覺為消光金屬質(zhì)感。因此，絕緣層和電沉積層可具有的不同質(zhì)感，并且絕緣層和電沉積層各自可具有符合其視覺金屬質(zhì)感的觸覺金屬質(zhì)感。
[0027]在根據(jù)本發(fā)明的一個方面的金屬構件中，所述絕緣層和所述通過電沉積涂布形成的電沉積層具有不同顏色。
[0028]當絕緣層和電沉積層由不同顏色的材料制成時，可將裝飾如圖案或文字放置在金屬構件上。本文所用的術語“不同顏色”包括無色和有色。不同的無色材料可為透明和不透明材料的組合，或透明和半透明材料的組合。
[0029]在根據(jù)本發(fā)明的一個方面的金屬構件中，所述成金屬基材由鎂合金制。
[0030]因為鎂合金的重量輕并且比強度高，所以將鎂合金適當用于容納便攜式電氣設備。特別地，含有Al的Mg-Al合金具有的高耐腐蝕性、高強度和優(yōu)異的機械特性如耐塑性變形性。特別地，Al含量優(yōu)選在2.5質(zhì)量％至9.5質(zhì)量％的范圍內(nèi)。根據(jù)美國試驗與材料協(xié)會(American Society for Testing and Materials)標準，具有上述 Al 含量的 Mg-Al合金的代表性組成的實例包括AZ31、AZ61、AM60和AZ91合金。
[0031]可通過以下方法容易地制造根據(jù)本發(fā)明的金屬構件。根據(jù)本發(fā)明的制造金屬構件的方法包括以下步驟:
[0032]絕緣層形成步驟:在所述金屬基材的要形成覆蓋層的區(qū)域的整個表面上形成由絕緣材料制成的絕緣層；
[0033]除去步驟:除去所述絕緣層的一部分以形成其中在表面上露出金屬基材的所述金屬基材的露出部；和
[0034]電沉積層形成步驟:通過電沉積涂布或電鍍將具有與所述絕緣層不同質(zhì)感的涂料涂布到所述露出部上以形成電沉積層。[0035]通過這些步驟，在金屬基材的表面上形成包含絕緣層和電沉積層的覆蓋層。根據(jù)這種結構，電沉積層形成步驟中的形成方法，即電沉積涂布或電鍍可僅在金屬基材的一部分上形成的露出部上選擇性地形成電沉積層。因此，可在不使用掩模的情況下容易地形成包含具有在視覺或觸覺上不同的質(zhì)感的表面區(qū)域的覆蓋層。
[0036]在根據(jù)本發(fā)明的一個方面的制造金屬構件的方法中，通過用激光束照射所述絕緣層而進行所述除去步驟。
[0037]使用激光照射除去絕緣層的一部分的方法可用于完全除去絕緣層的期望的目標區(qū)域，甚至精細區(qū)域或角區(qū)域。
[0038]發(fā)明的有利效果
[0039]因為根據(jù)本發(fā)明的金屬構件的絕緣層和電沉積層由具有不同質(zhì)感的材料制成，所以金屬構件可包含具有不同表面質(zhì)感的區(qū)域。特別地，可以將觸覺質(zhì)感與視覺質(zhì)感區(qū)分開，并且各區(qū)域可具有符合其視覺金屬質(zhì)感的觸覺金屬質(zhì)感，從而有效地改善金屬質(zhì)感。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的制造金屬構件的方法可用于將涂層選擇性涂布到金屬基材的期望的表面區(qū)域上而在不使用掩模的情況下容易地形成包含具有在視覺或觸覺上不同的質(zhì)感的表面區(qū)域的覆蓋層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方式的制造金屬構件的方法的說明圖。
【具體實施方式】
[0042]下文將描述根據(jù)本發(fā)明實施方式的金屬構件。
[0043]〈〈金屬構件》
[0044]根據(jù)本發(fā)明的金屬構件包含金屬基材和設置在金屬基材的表面上的覆蓋層。
[0045][金屬基材]
[0046]構成根據(jù)本發(fā)明的金屬構件的金屬基材優(yōu)選為輕合金如鎂合金或鋁合金。特別地，鎂合金具有高強度并且優(yōu)選含有選自Al、Zn、Mn、S1、Ca、Be、Sr、Y、Cu、Ag、Sn、Au、N1、L1、Zr、Ce和稀土元素(除Y和Ce以外)的至少一種元素，所述至少一種元素總計構成2.5質(zhì)量％以上。其余部分可為Mg和不可避免的雜質(zhì)。
[0047]特別地，含有Al的Mg-Al合金具有高耐腐蝕性、高強度和優(yōu)異的機械特性如耐塑性變形性。這種效果傾向于隨Al含量增大而增大。因此，Al含量優(yōu)選為4.5質(zhì)量％以上，更優(yōu)選為7質(zhì)量％以上。然而，大于12%的Al含量導致不良的塑性加工性。因此，上限優(yōu)選為12%質(zhì)量％,更優(yōu)選為11質(zhì)量％。除Al以外的上述元素的量總計優(yōu)選為0.01質(zhì)量％以上且10%質(zhì)量％以下,尤其優(yōu)選為0.1質(zhì)量％以上且5%質(zhì)量％以下。雜質(zhì)的實例包括Fe。稀土元素含量優(yōu)選為0.1質(zhì)量％以上。特別地，Y含量優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上。
[0048]Mg-Al合金的更具體組成的實例包括如美國試驗與材料協(xié)會標準中規(guī)定的AZ合金(Mg-Al-Zn 合金，Zn:0.2 質(zhì)量 % 至 1.5 質(zhì)量 %) 'AM 合金(Mg-Al-Mn 合金，Mn:0.15 質(zhì)量 %M0.5質(zhì)量%) ,Mg-Al-稀土元素(RE)合金、AX合金(Mg-Al-Ca合金，Ca:0.2質(zhì)量%至6.0質(zhì)量％)以及AJ合金(Mg-Al-Sr合金，Sr:0.2質(zhì)量％至7.0質(zhì)量％)。特別優(yōu)選的為其中Al構成7.3質(zhì)量％以上且12質(zhì)量％以下的Mg-Al合金，更具體地為Mg-Al合金，其中Al構成8.3質(zhì)量％至9.5質(zhì)量％且Zn構成0.5質(zhì)量％至1.5質(zhì)量％的Mg-Al合金，典型地為AZ91合金，因為其強度和耐腐蝕性高。
[0049]金屬基材典型地為通過對鑄造構件進行軋制而制造的軋制構件，通過對軋制構件進行熱處理、整平加工或拋光加工而制造的加工構件，或者通過對軋制構件或加工構件進行塑性加工如壓制加工、彎曲加工或鍛造加工而制造的塑性加工構件。進行了塑性加工如軋制或壓制加工的金屬基材具有小的晶粒徑、比鑄造構件更好的機械特性如更高的強度、較少的內(nèi)部缺陷或表面缺陷如縮孔或空隙、以及良好的表面性狀。因為軋制構件的表面缺陷少于鑄造構件，所以使用軋制構件可減少在覆蓋層的形成之前缺陷的油灰填塞操作(缺陷修復)的次數(shù)或者排除對所述操作的需要。此外，使用軋制構件可減少由缺陷修復不足而造成的缺陷的發(fā)生，因此有助于提高產(chǎn)品收率。
[0050][覆蓋層]
[0051]覆蓋層包含含有由絕緣材料制成的絕緣層的區(qū)域、以及含有電沉積層的區(qū)域，所述電沉積層具有與絕緣層不同的質(zhì)感并且通過電沉積涂布或電鍍形成。
[0052](絕緣層)
[0053]絕緣層由對下述形成電沉積層的條件具有耐性的材料制成。因為通過電沉積涂布或電鍍形成電沉積層，所以由耐堿耐熱(優(yōu)選160°C以上、更優(yōu)選180°C以上)絕緣材料制成絕緣層。絕緣層的材料可為環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂或聚氨酯樹脂?？梢詫Ω髌谕膽眠m當選擇絕緣層的顏色(如有色或無色，或者透明或不透明)、厚度和設計。
[0054]絕緣層的材料可含有添加劑?？捎锰砑觿┤菀椎馗淖兘^緣層的觸覺和視覺質(zhì)感。添加劑不受特別限制并且可以為導電或不導電的，條件是可實現(xiàn)期望的質(zhì)感?？煽刂铺砑觿┑某叽缁蛄恳愿淖冇|覺質(zhì)感或視覺質(zhì)感。特別地，可將金屬材料如Al用作添加劑以對粗糙表面區(qū)域賦予發(fā)光金屬質(zhì)感?？蓪iO2或聚合物粒子用作添加劑以在視覺上改善消光金屬質(zhì)感。特別地，優(yōu)選將透 明添加劑用于改善觸覺質(zhì)感。添加劑的形狀可為纖維狀、扁平狀或粒子狀。例如，Al粒子的平均粒徑在0.5 μ m至50 μ m的范圍內(nèi)，并且SiO2粒子的平均粒徑在0.2 μ m至50 μ m的范圍內(nèi)。例如，Al的添加量優(yōu)選在絕緣層的I體積％至30體積％的范圍內(nèi)，并且SiO2的添加量優(yōu)選在絕緣層的0.5體積％至30體積％的范圍內(nèi)。
[0055]絕緣層可具有面對金屬基材的耐腐蝕層?？赏ㄟ^耐腐蝕處理如化學轉(zhuǎn)化處理形成耐腐蝕層。耐腐蝕層可增大絕緣層和金屬基材之間的粘附性。絕緣層可具有包含耐腐蝕層和其他附加層的多層結構。
[0056](電沉積層)
[0057]電沉積層由具有與所述絕緣層不同的質(zhì)感的材料制成。質(zhì)感包括觸覺質(zhì)感和視覺質(zhì)感，并且觸覺質(zhì)感和視覺質(zhì)感中的一者或兩者可不同。電沉積層的材料可為環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂或聚氨酯樹脂?？梢詫Ω髌谕膽眠m當選擇電沉積層的顏色(如有色或無色，或者透明或不透明)、厚度和設計。
[0058]如絕緣層的情況中一樣，電沉積層的材料可含有添加劑。電沉積層可具有面對金屬基材的耐腐蝕層。
[0059]通過電沉積涂布或電鍍形成電沉積層。后面將詳細描述這種形成方法。
[0060]?制造金屬構件的方法>>
[0061]可通過以下絕緣層形成步驟、除去步驟和電沉積層形成步驟而容易地制造根據(jù)本發(fā)明的金屬構件。下文將參考圖1描述制造方法的每個步驟。圖1為根據(jù)本發(fā)明的金屬構件的橫截面的一部分的放大圖。
[0062][絕緣層形成步驟]
[0063]在絕緣層形成步驟中，在金屬基材10的整個表面上形成由絕緣材料制成的絕緣層21?？赏ㄟ^已知方法如噴涂、電沉積涂布或靜電涂布形成絕緣層21。
[0064][除去步驟]
[0065]在除去步驟中，除去絕緣層21的一部分以形成其中在表面上露出金屬基材10的金屬基材10的露出部30?？赏ㄟ^化學或物理方法除去絕緣層21的一部分。化學除去方法可為使用高溫堿性(熱堿性)水溶液的方法。在這種情況下，將要除去的區(qū)域浸潰在熱堿性水溶液中。因此，除去精細區(qū)域會需要掩蓋不要除去的區(qū)域。物理除去方法的實例包括金剛石切割、激光照射加工和噴砂加工。特別地，激光照射可完全除去精細區(qū)域或角區(qū)域。要通過所述方法除去的絕緣層21的一部分包含連續(xù)區(qū)域或不連續(xù)區(qū)域。在圖1中，將金屬基材10的角區(qū)域上的絕緣層的一部分除去。
[0066][電沉積層形成步驟]
[0067]在電沉積層形成步驟中，通過電沉積涂布或電鍍將具有與絕緣層21不同的質(zhì)感的涂料涂布到露出部30以形成電沉積層22。因為在涂料涂布期間電流流通露出部30，所以可在不使用掩模的情況下在金屬基材10的一部分上容易且選擇性地形成電沉積層22。通過所述三個步驟，可制造金屬構件1，其包含在金屬基材10的表面上的由絕緣層21和電沉積層22形成的覆蓋層20。
[0068]下文將進一步描述根據(jù)本發(fā)明實施方式的金屬構件。
[0069]〈〈實施方式I?
[0070]根據(jù)實施方式I的金屬構件包含在觸覺和視覺上不同的表面區(qū)域。各區(qū)域具有符合其視覺金屬質(zhì)感的觸覺金屬質(zhì)感。
[0071]首先，用無色透明環(huán)氧樹脂涂布由鎂合金制成的金屬基材的整個表面。在無色透明環(huán)氧樹脂上形成含有添加劑的無色透明丙烯酸類樹脂，所述添加劑以1:1的比率含有Al(平均粒徑為ΙΟμπι)和SiO2(平均粒徑為2μπι)，由此形成由這兩個樹脂層形成的絕緣層?？赏ㄟ^任何方法形成樹脂層。對絕緣層的作為其角區(qū)域的一部分進行金剛石切割以在其中露出金屬基材表面的金屬基材的露出部上形成表面加工部。表面加工部為經(jīng)過鏡面加工的并且發(fā)光、平滑。通過電沉積涂布用無色透明丙烯酸類樹脂涂布露出部以形成電沉積層。
[0072]因為電沉積層由設置在經(jīng)鏡面加工的表面加工部上的透明樹脂制成，所以可通過透明樹脂看到表面加工部的發(fā)光金屬質(zhì)感。這可顯著改善金屬構件的角區(qū)域的金屬質(zhì)感。此外，因為透明樹脂為平滑，所以電沉積層可具有在視覺和觸覺上符合所述鏡面加工部的平滑質(zhì)感。另一方面，因為絕緣層由含有Al和SiO2添加劑的樹脂制成，所以絕緣層可具有發(fā)光金屬質(zhì)感和消光金屬質(zhì)感兩者。絕緣層也可以在視覺上具有由添加劑造成的粗糙質(zhì)感(消光金屬質(zhì)感)以及粗糙的觸覺質(zhì)感。因此，金屬構件包含在觸覺和視覺上不同的表面區(qū)域。各區(qū)域具有符合其視覺金屬質(zhì)感的觸覺金屬質(zhì)感。這可顯著改善期望的區(qū)域的金屬質(zhì)感。
[0073]〈〈實施方式2?[0074]根據(jù)實施方式2的金屬構件在其整個表面上具有基本上相同的視覺質(zhì)感并且包含具有不同觸覺質(zhì)感的區(qū)域。由含有透明SiO2 (平均粒徑為I μ m)添加劑的無色透明丙烯酸類樹脂制成絕緣層和電沉積層。絕緣層和電沉積層具有不同的添加劑含量。例如，絕緣層的添加劑含量高于電沉積層的添加劑含量。因為高的添加劑含量導致高的粗糙度，所以電沉積層和絕緣層可具有不同的觸覺質(zhì)感。在本實施方式的除去步驟中，通過基本上不改變金屬基材的露出部的表面性狀的方法除去絕緣層的一部分。因此，金屬基材的整個表面在視覺上具有相同的金屬質(zhì)感。因為可通過由無色透明樹脂制成的覆蓋層看到金屬基材的表面，所以根據(jù)本實施方式的金屬構件具有基本上相同的視覺質(zhì)感。因此，金屬構件具有依賴于覆蓋層的表面性狀的觸覺質(zhì)感，以及依賴于金屬基材的視覺表面質(zhì)感的視覺質(zhì)感。金屬構件可具有在觸覺上不同的表面質(zhì)感。
[0075]〈〈實施方式3?
[0076]根據(jù)實施方式3的金屬構件在其表面上具有文字或圖案。由不透明的有色樹脂制成絕緣層和電沉積層。絕緣層和電沉積層具有不同的顏色。例如，在絕緣層形成步驟中，在金屬基材的整個表面上形成由黑色樹脂制成的絕緣層。在期望的文字或圖案形狀中用激光束照射絕緣層的一部分以形成其中露出金屬基材的表面的金屬基材的露出部。通過電沉積涂布用紅色樹脂涂布露出部以形成電沉積層。根據(jù)這種方法，電沉積層和絕緣層具有不同的視覺質(zhì)感以在黑色背景上繪制紅色文字或紅色圖案，從而增強金屬構件的商業(yè)價值?？赏ㄟ^使用激光束容易地除去絕緣層的精細部分而明確地繪制文字或圖案的輪廓。如實施方式2中那樣，可通過影響金屬基材的露出部的表面性狀的方法或基本上不改變金屬基材的露出部的表面性狀的方法除去絕緣層。這是因為根據(jù)本實施方式的金屬構件的視覺質(zhì)感也依賴于覆蓋層表面的視覺質(zhì)感。
[0077]盡管本實施方式僅關注了由絕緣層和電沉積層的不同顏色的材料的使用引起的不同視覺質(zhì)感，但絕緣層和電沉積層也可以通過向有色樹脂中添加添加劑而具有不同的觸覺質(zhì)感。
[0078]〈〈實施方式4 ?
[0079]根據(jù)實施方式4的金屬構件在粗糙表面區(qū)域中在視覺上具有發(fā)光金屬質(zhì)感并且包含具有不同光澤度的區(qū)域。由含有Al添加劑(平均粒徑為ΙΟμπι)的無色透明丙烯酸類樹脂制成絕緣層和電沉積層。絕緣層和電沉積層具有不同的添加劑含量。例如，絕緣層的添加劑含量高于電沉積層的添加劑含量。因為高的添加劑含量導致深色調(diào)的發(fā)光金屬質(zhì)感，所以電沉積層和絕緣層可在視覺上具有不同色調(diào)的發(fā)光金屬質(zhì)感。因為高的添加劑含量導致高的粗糙度，所以電沉積層和絕緣層也可具有不同的觸覺質(zhì)感。根據(jù)本實施方式，在除去步驟中，可通過影響金屬基材的露出部的表面性狀的方法或基本上不改變金屬基材的露出部的表面性狀的方法除去絕緣層。這是因為本實施方式中的金屬構件的觸覺質(zhì)感和視覺質(zhì)感依賴于覆蓋層表面的觸覺質(zhì)感和視覺質(zhì)感。根據(jù)本實施方式，金屬構件可在觸覺和視覺上具有不同的表面質(zhì)感。
[0080]?試驗例>>
[0081]制造包含由與ΑΖ91相當?shù)逆V合金制成的金屬基材以及設置在所述金屬基材上的覆蓋層的金屬構件，并且檢查其外觀。
[0082](樣品I)[0083]首先，對金屬基材的整個表面(尺寸:約90mmX60mmX3mm)進行化學轉(zhuǎn)化處理。通過噴涂將環(huán)氧樹脂涂布到經(jīng)處理的金屬基材上以形成底漆層(厚度為ΙΟμπι)。通過噴涂將含有添加劑的丙烯酸類樹脂涂布到環(huán)氧樹脂上以完成絕緣層(厚度為15μπι)，所述添加劑以1:1的比率含有Al (平均粒徑為ΙΟμπι)和SiO2 (平均粒徑為I μ m)。因此，絕緣層具
有多層結構。
[0084]通過金剛石切割對絕緣層的角區(qū)域進行斜切以形成其中在作為絕緣層一部分的表面上露出金屬基材的金屬基材的露出部。
[0085]通過電沉積涂布將透明丙烯酸類樹脂涂布到露出部上以形成電沉積層(厚度為15 μ m)。將由此制造的金屬構件(在金屬基材上包含由絕緣層和電沉積層形成的覆蓋層)稱為樣品I。
[0086](樣品2)
[0087]首先，對與樣品I中相同的金屬基材的整個表面進行噴砂加工以形成粗糙。通過金剛石切割對具有表面粗糙的金屬基材的角區(qū)域進行斜切。通過噴涂將透明丙烯酸類硅樹脂涂布到金屬基材的整個表面上以形成覆蓋層(厚度為15 μ m)。將由此制造的金屬構件稱為樣品2。
[0088](樣品3)
[0089]首先，對與樣品I中相同的金屬基材的整個表面進行噴砂加工以形成粗糙。對具有表面粗糙的金屬基材的角區(qū)域進行金剛石切割。通過電沉積涂布將含有3體積％透明SiO2(平均粒徑為I μ m)添加劑的丙烯酸類樹脂涂布到金屬基材的整個表面上以形成覆蓋層(厚度為15 μ m)。將由此制造的金屬構件稱為樣品3。
[0090](評價)
[0091]關于樣品I的視覺質(zhì)感，樣品I在除金屬構件的角區(qū)域以外的區(qū)域中在視覺上具有發(fā)光金屬質(zhì)感和消光金屬質(zhì)感。僅斜切的角區(qū)域具有明顯地發(fā)光、平滑的金屬質(zhì)感。關于觸覺質(zhì)感，除了金屬構件的角區(qū)域以外，由于在絕緣層的材料中含有添加劑，因此樣品I在觸覺上具有粗糙質(zhì)感。斜切的角區(qū)域具有平滑質(zhì)感。因此，樣品I的金屬構件的斜切的角區(qū)域和其它區(qū)域具有不同質(zhì)感，并且各區(qū)域具有符合其觸覺金屬質(zhì)感的視覺金屬質(zhì)感。在樣品2和樣品3中，金屬基材具有均勻涂布的覆蓋層的平滑表面。因此，金屬構件不能包含具有不同表面質(zhì)感的區(qū)域。在樣品2中，可通過透明覆蓋層看到粗糙的金屬基材。因此，因此樣品2由于該金屬基材的粗糙而具有視覺質(zhì)感。然而，樣品2在觸覺上具有平滑質(zhì)感并且不能具有符合其觸覺金屬質(zhì)感的視覺金屬質(zhì)感。樣品3因為粗糙均勻的覆蓋層而具有在視覺和觸覺上消光的金屬質(zhì)感。因為金屬構件的表面完全均勻，所以樣品3不能具有金屬基材的金屬質(zhì)感。
[0092]這些結果顯示，在金屬基材上包含覆蓋層的根據(jù)本發(fā)明的金屬構件包含具有不同視覺或觸覺質(zhì)感的表面區(qū)域，并且各區(qū)域具有符合其觸覺金屬質(zhì)感的視覺金屬質(zhì)感。因此，金屬構件具有高品質(zhì)外觀、非常高的金屬質(zhì)感以及高商業(yè)價值。
[0093]可以在不背離本發(fā)明的主旨的情況下對這些實施方式進行修改，并且本發(fā)明的范圍不限于上述構成。
[0094]產(chǎn)業(yè)實用性
[0095]根據(jù)本發(fā)明的金屬構件可適當用作便攜式電氣設備的殼體。此外，根據(jù)本發(fā)明的制造金屬構件的方法可適當用于制造根據(jù)本發(fā)明的金屬構件。
[0096]附圖標記
[0097]I 金屬構件
[0098]10金屬基材
[0099]20覆蓋層
[0100]21絕緣層
[0101]22電沉積層
[0102]30露 出部
【權利要求】
1.一種金屬構件，包含:金屬基材；和設置在所述金屬基材的表面上的覆蓋層，其中 所述覆蓋層包含: 含有由絕緣材料制成的絕緣層的區(qū)域，以及 含有電沉積層的區(qū)域，所述電沉積層具有與所述絕緣層不同的質(zhì)感并且通過電沉積涂布或電鍍形成。
2.根據(jù)權利要求1所述的金屬構件,其中所述質(zhì)感包括觸覺質(zhì)感。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的金屬構件，其中所述質(zhì)感包括視覺質(zhì)感。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的金屬構件，其中所述絕緣層和所述通過電沉積涂布形成的電沉積層中的至少一者由含有添加劑的樹脂制成。
5.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的金屬構件，其中 所述金屬基材在其表面的一部分上具有經(jīng)鏡面加工的表面加工部， 所述絕緣層和所述通過電沉積涂布形成的電沉積層中的一者由設置在所述表面加工部上的透明樹脂制成，并且 所述絕緣層和所述通過電沉積涂布形成的電沉積層中的另一者由含有添加劑的樹脂制成。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的金屬構件，其中所述絕緣層和所述通過電沉積涂布形成的電沉積層具有不同顏色。
7.根據(jù)權利要求 1至6中任一項所述的金屬構件，其中所述金屬基材由鎂合金制成。
8.根據(jù)權利要求7所述的金屬構件，其中所述鎂合金含有Al作為添加元素，Al構成所述鎂合金的2.5質(zhì)量％至9.5質(zhì)量％。
9.一種通過在金屬基材的表面上形成覆蓋層而制造金屬構件的方法，包括: 絕緣層形成步驟:在所述金屬基材的要形成所述覆蓋層的區(qū)域的整個表面上形成由絕緣材料制成的絕緣層； 除去步驟:除去所述絕緣層的一部分以形成其中在表面上露出金屬基材的所述金屬基材的露出部；和 電沉積層形成步驟:通過電沉積涂布或電鍍將具有與所述絕緣層不同質(zhì)感的涂料涂布到所述露出部上以形成電沉積層， 其中所述覆蓋層包含所述絕緣層和所述電沉積層。
10.根據(jù)權利要求9所述的制造金屬構件的方法，其中通過用激光束照射所述絕緣層而進行所述除去步驟。
【文檔編號】C25D5/02GK103443336SQ201280014686
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月7日 優(yōu)先權日:2011年3月22日
【發(fā)明者】水野修, 沼野正禎, 井口光治 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社