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本帖最后由 twq19810302 于 2023-8-19 11:18 編輯 ( w+ n; N+ M: m
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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。
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表面處理的目的是滿足產(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。今天我們就來了解下表面處理工藝。
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& ] ^7 u( S$ n3 v; _常用表面處理的工藝有:
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! C5 u- A9 x C( c真空電鍍、電鍍工藝、陽極氧化、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。2 u9 t6 R( n' e- U! a
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01.真空電鍍 2 F8 P+ U% _5 `+ Q
—— Vacuum Metalizing ——
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1 g; c1 C) N6 }/ J1 l; [6 e$ k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。
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適用材料:
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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。其中最常見用于電鍍表面處理的是鋁材,其次是銀和銅。
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, ^. x1 q1 j4 c) t# }3 b! a. g t2、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。% J6 L Z" l7 f/ E; h
0 a0 K: c# p. w u1 G# ]工藝成本:真空電鍍過程中,工件需要噴涂,裝載,卸載和再噴涂,所以人力成本相當(dāng)高,但是也取決于工件的復(fù)雜度和數(shù)量。4 V6 @8 n8 R* p m
& O1 G0 z1 r- {0 g7 A3 ?, P6 P環(huán)境影響:真空電鍍對環(huán)境污染很小,類似于噴涂對環(huán)境的影響。4 X8 u3 ]2 n% N. f* N: A, o
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7 t4 R0 c: Z; e 02.電解拋光
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f; u- T% w5 Y9 P4 |電拋光是一種電化學(xué)過程,其中浸沒在電解質(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。
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@. l# ? Z# [5 A" d適用材料:, c: _! G7 k0 X
9 s0 [6 O& F7 b! i1.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)。# W5 h4 E6 c. a
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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。
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7 U3 q0 X+ |; H9 y! w工藝成本:電解拋光整個(gè)過程基本由自動(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)過程需要少量的水且操作簡單,另外可以延長不銹鋼的屬性,起到讓不銹鋼延緩腐蝕的作用。( O* b$ L/ e, `& z# U0 x* V
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03.移印工藝 8 @& W$ s6 S8 X2 K& x3 a
—— Pad Printing ——8 x+ q9 f& K! Y* ]/ W
/ Q8 k5 U( `2 c" P. K7 s能夠在不規(guī)則異形對象表面上印刷文字、圖形和圖象,現(xiàn)在正成為一種重要的特種印刷。
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適用材料:' A0 z5 f1 T; d+ a; ?. L
O D& Y! A# D# S# m! N9 q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。9 q% q1 v ?' e# M2 d
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工藝成本:模具費(fèi)用低、人力成本低。9 m! K$ T1 R* e" V8 a/ S
h- J" @$ ?/ i; ~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)),所以對環(huán)境影響很大。
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: J3 b( q* R/ l% N0 o 04.鍍鋅工藝 1 ^7 r+ m% P* p5 i- O# T: u% T
—— Galvanizing ——4 p( X# T4 T* @. |; l$ n
5 ?! d" g% ]0 D5 A, k9 J3 r7 Y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),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。0 E6 _5 c0 j: H- O
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適用材料:
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由于鍍鋅工藝依賴于冶金結(jié)合技術(shù),所以只適合鋼和鐵的表面處理。% V* m! W% g/ x
, B8 R: I; e" U) i工藝成本:無模具費(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。
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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,很好地防止了工件的生銹和腐壞,所以對保護(hù)壞境有積極的作用。另外,鍍過鋅的工件在使用壽命到期后,可以重新送返鍍鋅槽,對液態(tài)鋅的反復(fù)利用不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)或物理廢料。; m4 A7 f B. P' D# Q
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05.電鍍工藝
2 ^: x) j3 f& f) ^$ G—— Electroplating ——( F9 X% N r( Q' \
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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)美觀等作用,不少硬幣的外層亦為電鍍。
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. D: ~' p7 Y5 R5 W適用材料:
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# q" M4 }6 Q: \. i3 k1.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。其中最常見的有:錫、鉻、鎳、銀、金和銠。5 N e+ D9 D* X& P
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2.最常用于電鍍的塑料為ABS。
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- \0 k' {& N: e3 t3.鎳金屬不可用于電鍍接觸皮膚的產(chǎn)品,因?yàn)殒噷ζつw有刺激性且有毒性。4 i' _7 @+ x" Q8 K% o
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工藝成本:無模具費(fèi)用,但需要夾具對零件進(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),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,因?yàn)槠鋵ν庥^和耐久性的要求很高。
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2 Y' Z; F2 I: k! ~8 g1 j1 P0 |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,以確保最小的環(huán)境影響。
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/ Q, N! }8 w* V w/ L/ k% R# q 06.水轉(zhuǎn)印
$ Q( G' _# K' W$ T—— Hydro Transfer Printing ——
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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。隨著人們對產(chǎn)品包裝與表面裝飾要求的提高,水轉(zhuǎn)印的用途越來越廣泛。
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適用材料:
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3 W7 d E+ P) n2 Y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。最常見的為注塑件和金屬件。% T& O, l4 I" p% m
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工藝成本:無模具費(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10分鐘。, R+ A1 t0 @0 M5 l2 N9 X m
1 K }! X7 }- C$ k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。! P& d M& e$ G
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07.絲網(wǎng)印刷
, X! S( q0 X1 k, U/ Z( Y—— Screen Printing ——
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通過刮板的擠壓,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。絲網(wǎng)印刷設(shè)備簡單、操作方便,印刷、制版簡易且成本低廉,適應(yīng)性強(qiáng)。
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常見的印刷品有:彩色油畫、招貼畫、名片、裝幀封面、商品標(biāo)牌以及印染紡織品等。
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2 W: C* H0 @& d3 U: z( w3 w/ \適用材料:5 {: C3 c2 p- S3 T+ x
2 z1 e* }2 k% {4 ^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。3 K- M! U$ `: z: O( C
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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。2 b! X, D# I+ O) b1 K' _ o
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環(huán)境影響:淺色絲印油墨對環(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。) f. }0 n* g8 _/ {( k% H
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5 V# t; O# G' ?% d 08.陽極氧化 . b" ~ q4 A n! h' c9 ?
—— Anodic Oxidation ——" u+ s2 W1 G j; b$ w
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主要是鋁的陽極氧化,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。5 m E9 I+ @$ U, Y' z) v0 c0 u" _% i" A3 z
% T5 u9 `5 N" d* _/ w適用材料:5 f" X8 u$ {, V6 w/ x+ Y8 n
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鋁、鋁合金等鋁制品
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7 r D+ u9 y% |% @2 c2 p& W/ U: |: A工藝成本:生產(chǎn)過程中,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。
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環(huán)境影響:陽極氧化在能效方面不算出色,同時(shí)在鋁電解生產(chǎn)中,陽極效應(yīng)還會(huì)產(chǎn)生對大氣臭氧層造成破壞性副作用的氣體。
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09.金屬拉絲 ' P1 O% D2 C5 Z2 _1 V1 {3 U
—— Metal Wired ——- r) W3 u* S/ R0 v! V; p& V# L
, t o# b7 h, t/ q' `是通過研磨產(chǎn)品在工件表面形成線紋,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。0 P9 m# W1 E) {; J# H
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適用材料:幾乎所有的金屬材料都可以使用金屬拉絲工藝。( T ^" x4 T! G3 D+ a' u- s9 K
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工藝成本:工藝方法簡單,設(shè)備簡單,材料消耗甚少,成本比較低廉,經(jīng)濟(jì)效益高。4 ~6 `; E0 g6 }, I; L K
0 W( d# p! i, f# h4 ?環(huán)境影響:純金屬制品,表面無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。
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& U+ C# m4 x6 P8 j8 m1 Y5 C
+ K! e6 ~' W5 o0 `1 D( b 10.模內(nèi)裝飾
# K& X j9 u6 A/ U—— In-Mold Decoration-IMD ——0 I$ L" l2 M8 N) t1 _( S
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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,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。9 b; K' |0 Y: v1 X' }" K7 g
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適用材料:塑膠表面& b& i- p( l/ t
" O- y- H9 h X" F1 p工藝成本:只需開一套模具,能降低成本與工時(shí)高自動(dòng)化生產(chǎn),制程簡化,有一次注塑成型的工法,將成型與裝飾同時(shí)達(dá)成。
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' O/ N- E5 u/ J; z3 b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。
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