一種用于增亮膜成型的模具輥及其制造方法技術

本發明專利技術涉及一種應用于復合增亮膜成型加工的模具及其制造方法，特別涉及一種用于增亮膜成型的模具輥及其制造方法。為了解決現有用于形成棱鏡結構的鍍鎳模具輥的硬度大、對金剛石刀具的磨損大、加工困難的問題，本發明專利技術提供一種用于增亮膜成型的模具輥及其制造方法。該模具輥包括鋼輥芯，所述鋼輥芯的表面預鍍一層鎳鍍層，在鎳鍍層的表面設置有銅鍍層，在銅鍍層上雕刻棱鏡結構，在棱鏡結構的表面設置鉻鍍層。所述鎳鍍層的厚度為8?10μm；所述銅鍍層的厚度為350?1000μm，銅鍍層的硬度為HV200至HV280；所述鉻鍍層的厚度為1?5μm，鉻鍍層的硬度為HV800至HV1000。本發明專利技術提供的模具輥易于加工，成本低。

Mould roll for brightening film forming and manufacturing method thereof

The invention relates to a mold applied to compound brightening film forming processing and a manufacturing method thereof, in particular to a die roller used for brightening film forming and a manufacturing method thereof. In order to solve the existing nickel mould for forming the prism structure and hardness, the diamond tool wear and processing difficulties, the invention provides a die for molding and brightening film and manufacturing method thereof. The die roller comprises a steel roller core, the surface of the steel roller core is pre plated with a nickel coating, a copper coating is arranged on the surface of the nickel coating, a prism structure is carved on the copper coating, and a chromium coating is arranged on the surface of the prism structure. The nickel plating thickness of 8 10 mu m; the thickness of the copper plating for 350 1000 m, copper coating hardness is HV200 to HV280; the chromium coating thickness of 1 5 m chromium coating hardness is HV800 to HV1000. The die roller provided by the invention is easy to process and low in cost.

【技術實現步驟摘要】
一種用于增亮膜成型的模具輥及其制造方法
本專利技術涉及一種應用于復合增亮膜成型加工的模具及其制造方法，特別涉及一種用于增亮膜成型的模具輥及其制造方法。
技術介紹
增亮膜是液晶顯示器LCD的背光源模組構成材料的一部分，其作用是將均勻散射在各個方向的光線匯聚到背光的正面中心視角(相對發光面法線±35°)以內，顯著提高背光源的正視亮度，減少低出射角(相對于發光面)散射光線的損失。增亮膜一般采用等腰直角三角形的長條形微棱鏡(Prism)結構，通過光線在棱鏡側面的折射、全反射以及棱鏡之間的多次折射，產生光線的正視累積效果和回收利用效果，實現對絕大部分光線的出射角控制。增亮膜的生產通常都是采用UV涂布光固化設備，在加工好的模具輥上通過光固化UV膠成型工藝技術，實現微細光學結構的成型，其中最關鍵的技術就是在成型模具輥上雕刻設計好的棱鏡結構。目前國內的大部分增亮膜生產廠家的做法，是在加工好的鋼輥上鍍一層適合金剛石刀具加工的金屬鍍層，通常是銅，再使用超精密金剛石雕刻機雕刻出所需要的微細棱鏡結構的表面，用于增亮膜的成型加工。但是這種方法，由于銅的表面硬度較低，又容易在空氣中逐漸氧化劣化，造成成型產品的外觀和性能的不良，在應用中，往往由于成型模具輥需要反復雕刻而影響實際生產效率，增加生產成本。也有些公司采用的金屬鍍層為鎳，大大提高了模具輥的耐用性，但是鎳輥的硬度較大，對金剛石刀具的磨損很大，造成成型模具輥的加工難度和成本上升，而且鍍鎳輥在成型加工時，容易造成UV膠水殘留在表面，形成殘膠異物，難以清除，影響成型產品的外觀性能。因此，有必要研發一種具有高的表面硬度和耐久性的成型模具輥來解決上述問題
技術實現思路
為了解決現有用于形成棱鏡結構的鍍鎳模具輥的硬度大、對金剛石刀具的磨損大、加工困難的問題，本專利技術提供一種用于增亮膜成型的模具輥及其制造方法。該模具輥用于加工增亮膜的棱鏡結構。本專利技術提供的模具輥易于加工，成本低。進一步的，本專利技術提供的模具輥克服了現有鍍鎳模具輥在制備增亮膜的過程中，容易造成UV膠水殘留在模具輥表面，不易清洗的缺陷。本專利技術提供的模具輥在制備增亮膜的過程中不易掛膠，便于清洗，使用時間長。本專利技術提供一種模具輥，該模具輥包括鋼輥芯，所述鋼輥芯的表面預鍍一層鎳鍍層，在鎳鍍層的表面設置有銅鍍層，在銅鍍層上雕刻棱鏡結構，在棱鏡結構的表面設置鉻鍍層。進一步的，在所述的模具輥中，所述鎳鍍層的厚度為8μm至10μm；所述銅鍍層的厚度為350μm至1000μm；所述鉻鍍層的厚度為1μm至5μm。進一步的，在所述的模具輥中，所述銅鍍層的硬度為HV200至HV280；所述鉻鍍層的硬度為HV800至HV1000。所述鎳鍍層也稱為底層。所述銅鍍層也稱為基礎鍍層。所述鉻鍍層也稱為增強鍍層。進一步的，所述銅鍍層的硬度為HV230至HV280。進一步的，在所述的模具輥中，鎳鍍層的厚度為9-10μm，銅鍍層的厚度為600-1000μm；所述鉻鍍層的厚度為3-5μm。前述模具輥在實施例3、6和7中描述。本專利技術還提供所述的模具輥的制備方法，所述方法包括下述步驟：(1)鋼輥芯的前處理：先用金屬清洗劑清洗，再用清水沖洗，最后用3％-5％的稀硫酸對輥芯表面進行活化，所述的百分含量為重量百分含量；(2)預鍍鎳鍍層：在鋼輥芯表面預鍍一層8μm至10μm厚的鎳鍍層；鎳鍍層也稱為底層；(3)電鍍厚銅：鍍好鎳鍍層之后，對模具輥表面進行打磨清洗，之后電鍍銅鍍層；(4)雕刻模具輥的銅鍍層，形成具有微棱鏡結構的表面；(5)電鍍鉻鍍層：表面微棱鏡結構加工好之后，對模具輥表面進行超聲波洗凈活化后，電鍍鉻鍍層。可以優化工藝，改善電鍍質量。進一步的，在所述的模具輥的制備方法中，電鍍鎳鍍層的方法如下：鍍鎳陽極為電解鎳板，鍍鎳液的主要成分包含250-320g/L的硫酸鎳，40-55g/L的氯化鎳作為陽極活化劑，35-55g/L的硼酸作為緩沖劑，將鍍液的pH值穩定在4.2，1-3ml/L的雙氧水作為防針孔劑，并控制鍍液溫度在40±1℃，采用3-4A/dm2的施鍍電流，進行15-20分鐘，得到鎳鍍層。可用NaOH調節鍍液的pH值。進一步的，在所述的模具輥的制備方法中，電鍍銅鍍層的方法如下：鍍銅陽極為電解銅球，鍍銅液的主要成分包含180-270g/L的硫酸銅，55-65g/L的硫酸，80-100ml/Ah的硬度劑，鍍液溫度在40℃，采用20-30A/dm2的施鍍電流，將銅層沉積到350-1000μm厚度。電鍍厚銅之后，需要對銅鍍層的表面進行適當的車磨或者研磨拋光處理。銅鍍層的表面硬度要求在HV200至HV280范圍內，硬度分布均勻。添加硬度劑的目的是為了獲得最佳的電鍍硬度、光潔度，使鍍層柔韌適于加工，延長可存放時間。硬度劑可選擇日本大和公司生產的硬度添加劑COMSG。進一步的，在所述的模具輥的制備方法中，電鍍鉻鍍層的方法如下：鍍鉻陽極為惰性鈦鉑合金，鍍液主要成分包括290-310g/L的鉻酸酐，3.2-3.7g/L的硫酸，并且鍍液經過通電處理后三價鉻的含量為2-6g/L，添加劑含量為4-10g/L，添加劑由甲基二磺酸鈉、氨基磺酸和碘酸鉀復配而成；可以優化工藝，改善電鍍質量；鍍鉻液溫度控制在61℃，先以小電流5A/dm2電解3min，再用沖擊電流85A/dm2電鍍30s，最后回到正常電流65A/dm2至電鍍完成，鍍層厚度控制在1-5μm。這種方法得到的鍍層硬度高、結合力強、不易脫落。鍍鉻層的表面硬度在HV800至HV1000之間。進一步的，硫酸的重量為鉻酸酐的重量的1.1％-1.2％。進一步的，添加劑中的甲基二磺酸鈉、氨基磺酸和碘酸鉀的重量比例是3.5-4.5:1.5-2.5:1。進一步的，添加劑中的甲基二磺酸鈉、氨基磺酸和碘酸鉀的重量比例是4:2:1。進一步的，在所述的模具輥的制備方法中，(2)預鍍鎳層：鍍鎳陽極為電解鎳板，鍍鎳液的主要成分包含285-295g/L的硫酸鎳，40-44g/L的氯化鎳作為陽極活化劑，50-55g/L的硼酸作為緩沖劑，將鍍液的pH值穩定在4.2，可用NaOH進行調節，2-3ml/L的雙氧水作為防針孔劑，并控制鍍液溫度在40±1℃，采用3.5-4A/dm2的施鍍電流，進行15-20分鐘，得到預鍍鎳層；(3)電鍍厚銅：鍍好底層鎳之后，鍍銅陽極為電解銅球，鍍銅液的主要成分包含250-260g/L的硫酸銅，60-65g/L的硫酸，90-100ml/Ah的硬度劑COMSG。控制鍍液溫度在40℃，采用25-30A/dm2的施鍍電流，將銅層沉積到600-1000μm厚度；(7)鍍鉻：表面微棱鏡結構加工好之后，對模具輥表面進行超聲波洗凈活化后，即可進行下一步鍍鉻。鍍鉻陽極為惰性鈦鉑合金，鍍液主要成分包括295-300g/L的鉻酸酐，3.4-3.5g/L的硫酸，并且鍍液經過通電處理后三價鉻的含量嚴格控制在5-6g/L，復配添加劑濃度為8-10g/L，添加劑由甲基二磺酸鈉、氨基磺酸和碘酸鉀復配而成。前述模具輥的制備方法在實施例3、6和7中描述。進一步的，在所述的模具輥的制備方法中，鎳鍍層的厚度為10μm，銅鍍層的厚度為1000μm；鉻鍍層的厚度為5μm；(2)預鍍鎳層：鍍鎳陽極為電解鎳板，鍍鎳液的主要成分包含295g/L的硫酸鎳，44g/L的氯化鎳作為陽極活本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種模具輥，其特征在于，該模具輥包括鋼輥芯，所述鋼輥芯的表面預鍍一層鎳鍍層，在鎳鍍層的表面設置有銅鍍層，在銅鍍層上雕刻棱鏡結構，在棱鏡結構的表面設置鉻鍍層。

【技術特征摘要】
2016.01.25 CN 20161004829101.一種模具輥，其特征在于，該模具輥包括鋼輥芯，所述鋼輥芯的表面預鍍一層鎳鍍層，在鎳鍍層的表面設置有銅鍍層，在銅鍍層上雕刻棱鏡結構，在棱鏡結構的表面設置鉻鍍層。2.根據權利要求1所述的模具輥，其特征在于，所述鎳鍍層的厚度為8μm至10μm；所述銅鍍層的厚度為350μm至1000μm；所述鉻鍍層的厚度為1μm至5μm。3.根據權利要求1所述的模具輥，其特征在于，所述鎳鍍層的厚度為9-10μm，銅鍍層的厚度為600-1000μm；所述鉻鍍層的厚度為3-5μm。4.一種權利要求1所述的模具輥的制備方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：(1)鋼輥芯的前處理：先用金屬清洗劑清洗，再用清水沖洗，最后用3％-5％的稀硫酸對輥芯表面進行活化，所述的百分含量為重量百分含量；(2)預鍍鎳鍍層：在鋼輥芯表面預鍍一層8μm至10μm厚的鎳鍍層；(3)電鍍厚銅：鍍好鎳鍍層之后，對模具輥表面進行打磨清洗，之后電鍍銅鍍層；(4)雕刻模具輥的銅鍍層，形成具有微棱鏡結構的表面；(5)電鍍鉻鍍層：表面微棱鏡結構加工好之后，對模具輥表面進行超聲波洗凈活化后，電鍍鉻鍍層。5.根據權利要求4所述的模具輥的制備方法，其特征在于，電鍍鎳鍍層的方法如下：鍍鎳陽極為電解鎳板，鍍鎳液的主要成分包含250-320g/L的硫酸鎳，40-55g/L的氯化鎳作為陽極活化劑，35-55g/L的硼酸作為緩沖劑，將鍍液的pH值穩定在4.2，1-3ml/L的雙氧水作為防針孔劑，并控制鍍液溫度在40±1℃，采用3-4A/dm2的施鍍電流，進行15-20分鐘，得到鎳鍍層。6.根據權利要求4所述的模具輥的制備方法，其特征在于，電鍍銅鍍層的方法如下：鍍銅陽極為電解銅球，鍍銅液的主要成分包含180-270g/L的硫酸銅，55-65g/L的硫酸，80-100ml/Ah的硬度劑，鍍液溫度在40℃，采用20-30A/dm2的施鍍電流，將銅層沉積到350-1000μm厚度；電鍍厚銅之后，對銅鍍層的表面進行車磨或者研磨拋光處理。7.根據權利要求4所述的模具輥的制備方法，其特征在于，電鍍鉻鍍層的方法如下：鍍鉻陽極為惰性鈦鉑合金，鍍液主要成分包括290-310g/L的鉻酸酐，3.2-3.7g/L的硫酸，并且鍍液經過通電處理后三價鉻的含量為2-6g/L，添加劑含量為4-10g/L，添加劑由甲基二磺酸鈉、氨基磺酸和碘酸鉀復配而成；鍍鉻液溫度控制在61℃，先以小電流5A/dm2電解3min，再用沖擊電流85A/dm2電鍍30s，最后回到正常電流65A/dm2至電鍍完成，鍍層厚度控制在1-5μm。8.根據權利要求4所述的模具輥的制備方法，其特征在于，所述制備方法中，(2)預鍍鎳層：鍍鎳陽極為電解鎳板，鍍鎳液的主要成分包含285-295g/L的硫酸鎳，40-44g/L的氯化鎳作為陽極活化劑，50-55g/L的硼酸作為緩沖劑，將鍍液的pH值穩定在4.2，用NaOH進行調節，2-3ml/L的雙氧水作為防針孔劑，并控制鍍液溫度在40±1℃，采用3.5-4A/dm2的施鍍電流，進行15-20分鐘，得到預鍍鎳層；(3)電鍍厚銅：鍍好底層鎳之后，鍍銅陽極為電解銅球，鍍銅液的主要成分包含250-260g/L的硫酸銅，60-65g/L的硫酸，90-100ml/Ah的硬度劑COMSG；控制鍍液溫度在40℃，采用25-30A/dm2的施鍍電流，將銅層沉積到600-1000μm厚度；(7)鍍鉻：表面微棱鏡結構加工好之后，對模具輥表面進行超聲波洗凈活化后，即可進行下一步鍍鉻；鍍鉻陽極為惰性鈦鉑合金，鍍液主要成分包括295-300g/L的鉻酸酐，3.4-3.5g/L的硫酸，并且鍍液經過通...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金亞東，朱小璽，
申請(專利權)人：寧波長陽科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33