表面處理是在基體材料表面上人工形成一層與基體的機(jī)械、物理和化學(xué)性能不同的表層的工藝方法。
表面處理的目的是滿(mǎn)足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。我們比較常用的表面處理方法是,機(jī)械打磨、化學(xué)處理、表面熱處理、噴涂表面,表面處理就是對(duì)工件表面進(jìn)行清潔、清掃、去毛刺、去油污、去氧化皮等。今天我們就來(lái)了解下表面處理工藝。
常用表面處理的工藝有:
真空電鍍、電鍍工藝、陽(yáng)極氧化、電解拋光、移印工藝、鍍鋅工藝、粉末噴涂、水轉(zhuǎn)印、絲網(wǎng)印刷、電泳等。
01.真空電鍍
—— Vacuum metalizing ——
真空電鍍是一種物理沉積現(xiàn)象。即在真空狀態(tài)下注入氬氣,氬氣撞擊靶材,靶材分離成分子被導(dǎo)電的貨品吸附形成一層均勻光滑的仿金屬表面層。
適用材料:
1、很多材料可以進(jìn)行真空電鍍,包括金屬,軟硬塑料,復(fù)合材料,陶瓷和玻璃。其中最常見(jiàn)用于電鍍表面處理的是鋁材,其次是銀和銅。
2、自然材料不適合進(jìn)行真空電鍍處理,因?yàn)樽匀徊牧媳旧淼乃謺?huì)影響真空環(huán)境。
工藝成本:真空電鍍過(guò)程中,工件需要噴涂,裝載,卸載和再?lài)娡?,所以人力成本相?dāng)高,但是也取決于工件的復(fù)雜度和數(shù)量。
環(huán)境影響:真空電鍍對(duì)環(huán)境污染很小,類(lèi)似于噴涂對(duì)環(huán)境的影響。
02.電解拋光
—— Electropolishing ——
電拋光是一種電化學(xué)過(guò)程,其中浸沒(méi)在電解質(zhì)中的工件的原子轉(zhuǎn)化成離子,并由于電流的通過(guò)而從表面移除,從而達(dá)到工件表面除去細(xì)微毛刺和光亮度增大的效果。
適用材料:
1.大多數(shù)金屬都可以被電解拋光,其中最常用于不銹鋼的表面拋光(尤其適用于奧氏體核級(jí)不銹鋼)。
2.不同材料不可同時(shí)進(jìn)行電解拋光,甚至不可以放在同一個(gè)電解溶劑里。
工藝成本:電解拋光整個(gè)過(guò)程基本由自動(dòng)化完成,所以人工費(fèi)用很低。環(huán)境影響:電解拋光采用危害較小的化學(xué)物質(zhì),整個(gè)過(guò)程需要少量的水且操作簡(jiǎn)單,另外可以延長(zhǎng)不銹鋼的屬性,起到讓不銹鋼延緩腐蝕的作用。
03.移印工藝
—— Pad Printing ——
能夠在不規(guī)則異形對(duì)象表面上印刷文字、圖形和圖象,現(xiàn)在正成為一種重要的特種印刷。
適用材料:
幾乎所有的材料都可以使用移印工藝,除了比硅膠墊還軟的材質(zhì),例如PTFE等。
工藝成本:模具費(fèi)用低、人力成本低。
環(huán)境影響:由于此工藝只局限于溶解性油墨(其中含有害化學(xué)物質(zhì)),所以對(duì)環(huán)境影響很大。
04.鍍鋅工藝
—— Galvanizing ——
在鋼鐵合金材料的表面鍍一層鋅以起美觀(guān)、防銹等作用的表面處理技術(shù),表面的鋅層是一種電化學(xué)保護(hù)層,可以防止金屬腐壞,主要采用的方法是熱鍍鋅和電鍍鋅。
適用材料:
由于鍍鋅工藝依賴(lài)于冶金結(jié)合技術(shù),所以只適合鋼和鐵的表面處理。
工藝成本:無(wú)模具費(fèi)用,周期短/人力成本中等,因?yàn)楣ぜ谋砻尜|(zhì)量很大程度上取決于鍍鋅前的人工表面處理。
環(huán)境影響:由于鍍鋅工藝增長(zhǎng)了鋼鐵件40-100年的使用壽命,很好地防止了工件的生銹和腐壞,所以對(duì)保護(hù)壞境有積極的作用。另外,鍍過(guò)鋅的工件在使用壽命到期后,可以重新送返鍍鋅槽,對(duì)液態(tài)鋅的反復(fù)利用不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)或物理廢料。
05.電鍍工藝
—— Electroplating ——
利用電解作用使零件表面附著一層金屬膜的工藝,從而起到防止金屬氧化,提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性、抗腐蝕性及增進(jìn)美觀(guān)等作用,不少硬幣的外層亦為電鍍。
適用材料:
1.大多數(shù)金屬可以進(jìn)行電鍍,但是不同的金屬具有不同等級(jí)的純度和電鍍效率。其中最常見(jiàn)的有:錫、鉻、鎳、銀、金和銠。
2.最常用于電鍍的塑料為ABS。
3.鎳金屬不可用于電鍍接觸皮膚的產(chǎn)品,因?yàn)殒噷?duì)皮膚有刺激性且有毒性。
工藝成本:無(wú)模具費(fèi)用,但需要夾具對(duì)零件進(jìn)行固定/時(shí)間成本取決于溫度和金屬種類(lèi)/人力成本(中-高),取決于具體電鍍件的種類(lèi),例如銀器和珠寶的電鍍就需要極高的熟練工人進(jìn)行操作,因?yàn)槠鋵?duì)外觀(guān)和耐久性的要求很高。
環(huán)境影響:大量有毒物質(zhì)會(huì)被用在電鍍過(guò)程中,所以需要專(zhuān)業(yè)的分流和提取,以確保最小的環(huán)境影響。
06.水轉(zhuǎn)印
—— Hydro Transfer Printing ——
是利用水壓將轉(zhuǎn)印紙上的彩色紋樣印刷在三維產(chǎn)品表面的一種方式。隨著人們對(duì)產(chǎn)品包裝與表面裝飾要求的提高,水轉(zhuǎn)印的用途越來(lái)越廣泛。
適用材料:
所有的硬材料都適合水轉(zhuǎn)印,適合噴涂的材料也一定適用于水轉(zhuǎn)印。最常見(jiàn)的為注塑件和金屬件。
工藝成本:無(wú)模具費(fèi)用,但需要利用夾具將多件產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行水轉(zhuǎn)印,時(shí)間成本一般每周期不會(huì)超過(guò)10分鐘。
環(huán)境影響:和產(chǎn)品噴涂比較而言,水轉(zhuǎn)印更充分的應(yīng)用了印刷涂料,減少了廢料泄漏和材料浪費(fèi)的可能。
07.絲網(wǎng)印刷
—— Screen Printing ——
通過(guò)刮板的擠壓,使油墨通過(guò)圖文部分的網(wǎng)孔轉(zhuǎn)移到承印物上,形成與原稿一樣的圖文。絲網(wǎng)印刷設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便,印刷、制版簡(jiǎn)易且成本低廉,適應(yīng)性強(qiáng)。
常見(jiàn)的印刷品有:彩色油畫(huà)、招貼畫(huà)、名片、裝幀封面、商品標(biāo)牌以及印染紡織品等。
適用材料:
幾乎所有的材料都可以絲網(wǎng)印刷,包括紙張、塑料、金屬、陶藝和玻璃等。
工藝成本:模具費(fèi)用低,但是還是取決于顏色的數(shù)量,因?yàn)槊恳环N顏色都要單獨(dú)制版。人力成本偏高,尤其當(dāng)涉及到多色印刷。
環(huán)境影響:淺色絲印油墨對(duì)環(huán)境影響較小,然而含有PVC和甲醛的油墨具有有害的化學(xué)物質(zhì),需及時(shí)回收和處理以防污染水資源。
08.陽(yáng)極氧化
—— Anodic Oxidation ——
主要是鋁的陽(yáng)極氧化,是利用電化學(xué)原理,在鋁和鋁合金的表面生成一層Al2O3(氧化鋁)膜。這層氧化膜具有防護(hù)性、裝飾性、絕緣性、耐磨性等特殊特性。
適用材料:
鋁、鋁合金等鋁制品
工藝成本:生產(chǎn)過(guò)程中,水、電的消耗是相當(dāng)大的,特別是在氧化工序。機(jī)器本身的熱耗,需要不停地用循環(huán)水進(jìn)行降溫,噸電耗往往在1000度左右。
環(huán)境影響:陽(yáng)極氧化在能效方面不算出色,同時(shí)在鋁電解生產(chǎn)中,陽(yáng)極效應(yīng)還會(huì)產(chǎn)生對(duì)大氣臭氧層造成破壞性副作用的氣體。
09.金屬拉絲
—— metal Wired ——
是通過(guò)研磨產(chǎn)品在工件表面形成線(xiàn)紋,起到裝飾效果的一種表面處理手段。根據(jù)拉絲后紋路的不同可分為:直紋拉絲、亂紋拉絲、波紋、旋紋。
適用材料:幾乎所有的金屬材料都可以使用金屬拉絲工藝。
工藝成本:工藝方法簡(jiǎn)單,設(shè)備簡(jiǎn)單,材料消耗甚少,成本比較低廉,經(jīng)濟(jì)效益高。
環(huán)境影響:純金屬制品,表面無(wú)油漆和任何化工物質(zhì),600度高溫不燃燒,不產(chǎn)生有毒氣體,復(fù)合消防環(huán)保要求。
10.模內(nèi)裝飾
—— In-Mold Decoration-IMD ——
是將已印刷好圖案的膜片放入金屬模具內(nèi),將成型用的樹(shù)脂注入金屬模內(nèi)與膜片接合,使印刷有圖案的膜片與樹(shù)脂形成一體而固化成成品的一種成型方法。
適用材料:塑膠表面
工藝成本:只需開(kāi)一套模具,能降低成本與工時(shí)高自動(dòng)化生產(chǎn),制程簡(jiǎn)化,有一次注塑成型的工法,將成型與裝飾同時(shí)達(dá)成。
環(huán)境影響:該技術(shù)綠色環(huán)保,避免了傳統(tǒng)的噴漆電鍍帶來(lái)的污染。
21種表面處理工藝大匯總
您了解或者接觸過(guò)多少種表面處理工藝,不著急,咱們今天就分享21種,十分過(guò)癮,動(dòng)圖展示輔助我們了解,看后長(zhǎng)知識(shí)。
微弧氧化
微弧氧化又稱(chēng)微等離子體氧化,是通過(guò)電解液與相應(yīng)電參數(shù)的組合,在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫高壓作用,生長(zhǎng)出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層。
動(dòng)圖來(lái)源YouTube
金屬拉絲
金屬拉絲是通過(guò)研磨產(chǎn)品在工件表面形成線(xiàn)紋,起到裝飾效果的一種表面處理手段。
燒藍(lán)
燒藍(lán)是將整個(gè)胎體填滿(mǎn)色釉后,再拿到爐溫大約800℃的高爐中烘燒,色釉由砂粒狀固體熔化為液體,待冷卻后成為固著在胎體上的絢麗的色釉,此時(shí)色釉低于銅絲高度,所以得再填一次色釉,再經(jīng)燒結(jié),一般要連續(xù)四五次,直至將紋樣內(nèi)填到與掐絲紋相平。
噴涂
噴丸即使用丸粒轟擊工件表面并植入殘余壓應(yīng)力,提升工件疲勞強(qiáng)度的冷加工工藝。
動(dòng)圖來(lái)源YouTube
噴砂
噴砂是利用高速砂流的沖擊作用清理和粗化基體表面的過(guò)程,即采用壓縮空氣為動(dòng)力,以形成高速?lài)娚涫鴮娏希ㄣ~礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂)高速?lài)娚涞叫枰幚淼墓ぜ砻?,使工件表面的外表面的外表或形狀發(fā)生變化。
蝕刻
蝕刻是將材料使用化學(xué)反應(yīng)或物理撞擊作用而移除的技術(shù)。通常所指蝕刻也稱(chēng)光化學(xué)蝕刻,指通過(guò)曝光制版、顯影后,將要蝕刻區(qū)域的保護(hù)膜去除,在蝕刻時(shí)接觸化學(xué)溶液,達(dá)到溶解腐蝕的作用,形成凹凸或者鏤空成型的效果。
動(dòng)圖來(lái)源YouTube
IMD
IMD即In-Mold Decoration(模內(nèi)裝飾技術(shù)),亦稱(chēng)免涂裝技術(shù),是國(guó)際風(fēng)行的表面裝飾技術(shù),表面硬化透明薄膜,中間印刷圖案層,背面注塑層,油墨中間,可使產(chǎn)品耐摩擦,防止表面被刮花,并可長(zhǎng)期保持顏色的鮮明不易退色。
動(dòng)圖來(lái)源YouTube
OMD
OMD模外裝飾(Out Mold Decoration)簡(jiǎn)稱(chēng),是視覺(jué)、觸覺(jué)、功能整合展現(xiàn),IMD延伸之裝飾技術(shù),是一種結(jié)合印刷、紋理結(jié)構(gòu)及金屬化特性之3D表面裝飾技術(shù)。
動(dòng)圖來(lái)源YouTube
鐳雕
鐳雕也叫激光雕刻或者激光打標(biāo),是一種用光學(xué)原理進(jìn)行表面處理的工藝。利用鐳射(laser)光束在物質(zhì)表面或是透明物質(zhì)內(nèi)部雕刻出永久的印記。
電火花加工
電火花加工(EDM)是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法,又稱(chēng)放電加工或電蝕加工,英文簡(jiǎn)稱(chēng)EDM。工具電極常用導(dǎo)電性良好、熔點(diǎn)較高、易加工的耐電蝕材料,如銅、石墨、銅鎢合金和鉬等。在加工過(guò)程中,工具電極也有損耗,但小于工件金屬的蝕除量,甚至接近于無(wú)損耗。
動(dòng)圖來(lái)源YouTube
激光咬花
激光咬花用高能量密度激光與鋼材表面反應(yīng)處理,形成蛇皮/蝕紋/梨地或其它形式的紋路。
移印
移印屬于特種印刷方式之一,即采用鋼(或者銅、熱塑型塑料)凹版,利用硅橡膠材料制成的曲面移印頭,將凹版上的油墨蘸到移印頭的表面,然后往需要的對(duì)象表面壓一下就能夠印出文字、圖案等。
絲網(wǎng)印刷
絲網(wǎng)印刷是將絲織物、合成纖維織物或金屬絲網(wǎng)繃在網(wǎng)框上,采用手工刻漆膜或光化學(xué)制版的方法制作絲網(wǎng)印版?,F(xiàn)代絲網(wǎng)印刷技術(shù),則是利用感光材料通過(guò)照相制版的方法制作絲網(wǎng)印版(使絲網(wǎng)印版上圖文部分的絲網(wǎng)孔為通孔,而非圖文部分的絲網(wǎng)孔被堵住)。印刷時(shí)通過(guò)刮板的擠壓,使油墨通過(guò)圖文部分的網(wǎng)孔轉(zhuǎn)移到承印物上,形成與原稿一樣的圖文。
直接式熱敏印刷
直接式熱敏印刷是指將熱敏劑涂于紙上,使其成為熱敏記錄紙,熱敏記錄紙?jiān)跓岬淖饔孟?,使物質(zhì)(顯色劑)發(fā)生物理或化學(xué)性質(zhì)變化而得到圖像的一種方法。
動(dòng)圖來(lái)源YouTube
熱轉(zhuǎn)印
熱轉(zhuǎn)印其原理是將數(shù)位圖案透過(guò)印表機(jī)以特制轉(zhuǎn)印墨水印在轉(zhuǎn)印專(zhuān)用紙上,再以專(zhuān)用轉(zhuǎn)印機(jī),高溫高壓地將圖案精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)印到商品表面,完成商品印制。
動(dòng)圖來(lái)源YouTube
平板印刷
平版印刷由于平版印刷上的圖文部分與非圖文部分處于同一個(gè)平面上,在印刷時(shí),為了能使油墨區(qū)分印版的圖案部分還是非圖案部分,利用油水分離的原理,首先由印版部件的供水裝置向印版的非圖文部分供水,從而保護(hù)了印版的非圖文部分不受油墨的浸濕。然后,由印刷部件的供墨裝置向印版供墨,由于印版的非圖文部分受到水的保護(hù),因此,油墨只能供到印版的圖文部分。最后是將印版上的油墨轉(zhuǎn)移到乳皮上,再利用橡皮滾輪與壓印滾筒之間的壓力,將乳皮上的油墨轉(zhuǎn)移到承印物上,完成一次印刷,所以,平版印刷是一種間接的印刷方式。
曲面印刷
曲面印刷是先將油墨放入雕刻有文字或圖案凹版內(nèi),隨后將文字或圖案復(fù)印到曲面上,再利用曲面將文字或圖案轉(zhuǎn)印至成型品表面,最后通過(guò)熱處理或紫外線(xiàn)光照射等方法使油墨固化。
燙印
燙印俗稱(chēng)"燙金",是指在精裝書(shū)封殼的封一或封四及書(shū)背部分燙上色箔等材料的文字和圖案,或用熱壓方法壓印上各種凸凹的書(shū)名或花紋。
水轉(zhuǎn)印
水轉(zhuǎn)印是利用水壓將帶彩色圖案的 轉(zhuǎn)印紙/塑料膜進(jìn)行高分子水解的一種印刷。工藝流程包括水轉(zhuǎn)印花紙的制作,花紙浸泡,圖案轉(zhuǎn)貼,干燥,成品。
平網(wǎng)印花
平網(wǎng)印花,印花模具是固定在方形架上并具有鏤空花紋的滌綸或錦綸篩網(wǎng)(花版)?;ò嫔匣y處可以透過(guò)色漿,無(wú)花紋處則以高分子膜層封閉網(wǎng)眼。印花時(shí),花版緊壓織物,花版上盛色漿,用刮刀往復(fù)刮壓,使色漿透過(guò)花紋到達(dá)織物表面。
軋光
軋光又稱(chēng)壓光。重革整理的最后一道工序。利用纖維在混熱條件下的可塑性將織物表面軋平或軋出平行的細(xì)密斜線(xiàn),以增進(jìn)織物光澤的整理過(guò)程。材料被送入之后,加熱并熔化,然后成形為片或膜,然后冷卻并卷起。最常用壓延材料是聚氯乙烯。