表面處理通過在基體材料表面人工形成一層與基體的機(jī)械丧叽、物理和化學(xué)性能不同的表層卫玖,以滿足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性宴忱、裝飾或其他特種功能要求辐胆。常用的表面處理方法有真空電鍍、電鍍工藝巾妇、陽極氧化卸研、電解拋光、移印工藝、鍍鋅工藝药扒、粉末噴涂榆眷、水轉(zhuǎn)印、絲網(wǎng)印刷和電泳等隙殴。
一屡旺、真空電鍍
真空電鍍是一種物理沉積現(xiàn)象。即在真空狀態(tài)下注入氬氣掷栋,氬氣撞擊靶材端制,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)行真空電鍍邦鲫,包括金屬灸叼、軟硬塑料、復(fù)合材料庆捺、陶瓷和玻璃古今。其中最常見用于電鍍表面處理的是鋁材,其次是銀和銅滔以。
2.自然材料不適合進(jìn)行真空電鍍處理捉腥,因?yàn)樽匀徊牧媳旧淼乃謺?huì)影響真空環(huán)境。
工藝成本:
真空電鍍過程中你画,工件需要噴涂抵碟、裝載、卸載和再噴涂坏匪,所以人力成本相當(dāng)高拟逮,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)境污染很小适滓,類似于噴涂對(duì)環(huán)境的影響敦迄。
二、電解拋光
電拋光是一種電化學(xué)過程番恭,其中浸沒在電解質(zhì)中的工件的原子轉(zhuǎn)化成離子烙凝,并由于電流的通過而從表面移除,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打且。
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)椅损。
2.不同材料不可同時(shí)進(jìn)行電解拋光帘战,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)過程基本由自動(dòng)化完成吉挎,所以人工費(fèi)用很低斑永。
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)過程需要少量的水且操作簡單,另外可以延長不銹鋼的屬性蛀埂,起到讓不銹鋼延緩腐蝕的作用揣煤。
三、移印工藝
能夠在不規(guī)則異形對(duì)象表面上印刷文字盾轮、圖形和圖象凉适,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糙箍,除了比硅膠墊還軟的材質(zhì)渤愁,例如PTFE等。
工藝成本:
模具費(fèi)用低深夯、人力成本低抖格。
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)境影響很大咕晋。
四雹拄、鍍鋅工藝
在鋼鐵合金材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術(shù)掌呜,表面的鋅層是一種電化學(xué)保護(hù)層滓玖,可以防止金屬腐壞,主要采用的方法是熱鍍鋅和電鍍鋅站辉。
適用材料:
由于鍍鋅工藝依賴于冶金結(jié)合技術(shù)呢撞,所以只適合鋼和鐵的表面處理。
工藝成本:
無模具費(fèi)用饰剥,周期短/人力成本中等殊霞,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:
由于鍍鋅工藝增長了鋼鐵件40~100年的使用壽命寺癌,很好地防止了工件的生銹和腐壞雌褥,所以對(duì)保護(hù)壞境有積極的作用。另外绅荒,鍍過鋅的工件在使用壽命到期后知祠,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)或物理廢料肝羊。
五成甫、電鍍工藝
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子特,提高耐磨性著正、導(dǎo)電性、反光性挨伯、抗腐蝕性及增進(jìn)美觀等作用侥镀,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)的純度和電鍍效率皇可。其中最常見的有:錫雕什、鉻、鎳显晶、銀贷岸、金和銠。
2.最常用于電鍍的塑料為ABS吧碾。
3.鎳金屬不可用于電鍍接觸皮膚的產(chǎn)品凰盔,因?yàn)殒噷?duì)皮膚有刺激性且有毒性。
工藝成本:
無模具費(fèi)用倦春,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/人力成本(中-高)户敬,取決于具體電鍍件的種類,例如銀器和珠寶的電鍍就需要極高的熟練工人進(jìn)行操作睁本,因?yàn)槠鋵?duì)外觀和耐久性的要求很高尿庐。
環(huán)境影響:
大量有毒物質(zhì)會(huì)被用在電鍍過程中,所以需要專業(yè)的分流和提取呢堰,以確保最小的環(huán)境影響抄瑟。
六、水轉(zhuǎn)印
是利用水壓將轉(zhuǎn)印紙上的彩色紋樣印刷在三維產(chǎn)品表面的一種方式枉疼。隨著人們對(duì)產(chǎn)品包裝與表面裝飾要求的提高拯奔,水轉(zhuǎn)印的用途越來越廣泛。
適用材料:
所有的硬材料都適合水轉(zhuǎn)印窟句,適合噴涂的材料也一定適用于水轉(zhuǎn)印办樟。最常見的為注塑件和金屬件。
工藝成本:
無模具費(fèi)用吟筷,但需要利用夾具將多件產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行水轉(zhuǎn)印疟骤,時(shí)間成本一般每周期不會(huì)超過10分鐘。
環(huán)境影響:
和產(chǎn)品噴涂比較而言冲驶,水轉(zhuǎn)印更充分的應(yīng)用了印刷涂料陨梅,減少了廢料泄漏和材料浪費(fèi)的可能。
七杖扫、絲網(wǎng)印刷
通過刮板的擠壓押强,使油墨通過圖文部分的網(wǎng)孔轉(zhuǎn)移到承印物上,形成與原稿一樣的圖文煎喘。絲網(wǎng)印刷設(shè)備簡單虏丹、操作方便,印刷略荡、制版簡易且成本低廉,適應(yīng)性強(qiáng)。
常見的印刷品有:
彩色油畫汛兜、招貼畫巴粪、名片、裝幀封面粥谬、商品標(biāo)牌以及印染紡織品等肛根。
適用材料:
幾乎所有的材料都可以絲網(wǎng)印刷,包括紙張漏策、塑料派哲、金屬、陶藝和玻璃等掺喻。
工藝成本:
模具費(fèi)用低芭届,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)制版感耙。人力成本偏高褂乍,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)境影響較小即硼,然而含有PVC和甲醛的油墨具有有害的化學(xué)物質(zhì)粟五,需及時(shí)回收和處理以防污染水資源。
八圣谴、陽極氧化
主要是鋁的陽極氧化条焙,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)膜母赶。這層氧化膜具有防護(hù)性漂熙、裝飾性、絕緣性和耐磨性等特殊特性捡奖。
適用材料:
鋁张庄、鋁合金等鋁制品。
工藝成本:
生產(chǎn)過程中窍蚤,水和電的消耗是相當(dāng)大的拢杠,特別是在氧化工序。機(jī)器本身的熱耗夏植,需要不停地用循環(huán)水進(jìn)行降溫舰断,噸電耗往往在1000度左右。
環(huán)境影響:
陽極氧化在能效方面不算出色砸捏,同時(shí)在鋁電解生產(chǎn)中谬运,陽極效應(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。
九垦藏、金屬拉絲
是通過研磨產(chǎn)品在工件表面形成線紋梆暖,起到裝飾效果的一種表面處理手段伞访。根據(jù)拉絲后紋路的不同可分為:直紋拉絲、亂紋拉絲轰驳、波紋和旋紋厚掷。
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:
工藝方法簡單级解,設(shè)備簡單冒黑,材料消耗甚少,成本比較低廉勤哗,經(jīng)濟(jì)效益高抡爹。
環(huán)境影響:
純金屬制品,表面無油漆和任何化工物質(zhì)芒划,600度高溫不燃燒冬竟,不產(chǎn)生有毒氣體,復(fù)合消防環(huán)保要求降再。
十写掖、模內(nèi)裝飾
是將已印刷好圖案的膜片放入金屬模具內(nèi),將成型用的樹脂注入金屬模內(nèi)與膜片接合序峦,使印刷有圖案的膜片與樹脂形成一體而固化成成品的一種成型方法侥淤。
適用材料:
塑膠表面。
工藝成本:
只需開一套模具鳍擎,能降低成本與工時(shí)高自動(dòng)化生產(chǎn)或侥,制程簡化,有一次注塑成型的工法祷罩,將成型與裝飾同時(shí)達(dá)成哺裳。
環(huán)境影響:
該技術(shù)綠色環(huán)保,避免了傳統(tǒng)的噴漆電鍍帶來的污染隔抒。
審校 | 劉昊宇
排版丨仲鳳元
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注*文章來源于“金屬加工”
(表面精密加工技術(shù)聯(lián)盟)
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