祁堇尢
发布日期:2018-06-14
表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。 对于金属铸件,我们比较常用的表面处理方法是,机械打磨,化学处理,表面热处理,喷涂表面,表面处理就是对工件表面进行清洁、清扫、去毛刺、去油污、去氧化皮等。
喷涂、电泳、植绒、水镀、模外装饰、真空镀、I-SD系统、电铸、自我修复镀膜、IMD、防水镀层、丝印、移印、水转印、热转印、热升华染料印刷、烤漆、氧化、机械拉丝、镭雕、高光切边、批花、喷砂、腐蚀、抛光等。各有各的优缺点,需要根据使用场合和使用目的来选用。
喷涂
喷涂时Z常见的表面处理,无论塑料还是五金都适用。喷涂一般包括喷油、喷粉等,常见的是喷油。
1.喷涂的涂料俗称油漆,涂料是由树脂、颜料、溶剂、和其他添加剂构成。
2.塑料喷涂一般有两道漆,表面呈现颜色的称为面漆,Z表面透明图层称为保护漆。
喷涂工艺流程介绍:
(1)前期清洁。如静电除尘等。
(2)喷涂面漆。面漆一般是表面看的到的颜色。
(3)烘干面漆。分为室温自然干燥、专用烤炉烘干。
(4)冷却面漆。专用烤炉烘干需要冷却。
(5)喷涂保护漆。保护器一般是用来保护面漆的,大部分是透明的油漆。
(6)固化保户漆。
(7)QC检查。检查是否满足需求。
3.橡胶油
橡胶油,又称弹性漆,手感漆,橡胶油是 一种双成分高弹性的手感油漆,用该油漆喷涂后的产品具有特殊柔软的触感及高弹性表面手感。
橡胶油的缺陷是成本高,耐用一般,用久了容易脱落。
橡胶油广泛应用于通信产品,视听产品,MP3、手机外壳,装饰品、休闲娱乐用品,游戏机手柄,美容器材等。
4.UV漆
UV漆是紫外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称。常用的UV波长范围为200-450nm。
UV漆在紫外线光照射下才能固化。
UV漆的特点:透明光亮,硬度高,固定速度快,生产效率高,保护面漆,加硬加亮表面。
电泳
电泳(又分阴极电泳和阳极电泳)以阴极电泳优点为多,漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点,电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能优于其它涂装工艺,一般都作为精细产品外表面的防护装饰性处理,几乎各个领域都能使用。
喷粉(粉末静电喷涂)具有涂料利用率高、一次性成膜厚、污染小,但涂层平整度稍差,光泽不很高,装饰性不如电泳及烤漆,耐腐蚀性不如电泳好。因其光泽度较差,一般为亚光型涂料,外观具有较柔和的装饰性。
从以上可说明,电泳后再喷粉,不是一个合理选择,似有本末倒置了。其实可以单独采用电泳,或喷粉,也可采用转化膜(如磷化)处理后再喷粉,即可提高喷粉的结合强度,防腐蚀能力也有较大改善。
水镀
水镀是一种电化学的过程,通俗理解就是将需要电镀的产品零件浸泡在点解液中,再通以电流,以点解的方式使金属沉积在零件表面形成均匀、致密、结合力良好的金属层的表面加工方法。
水镀适应的材料:Z常见的是ABS,Z好是电镀级的ABS,其他常见塑料如PP,PC,PE等都很难水镀。
常见的表面颜色:金色,银色,黑色,枪色。
常见的电镀效果:高光,亚光,雾面,混合等。
真空镀
真空镀是电镀的一种,是在高度真空的设备里,在产品表面镀上一层细薄的金属镀层的一种方法。
真空镀的工艺流程:表面清洁-去静电-喷底漆-烘烤底漆-真空镀膜-喷面漆-烘烤面漆-品质检查-包装。
真空镀的优缺点:
1.真空镀的优缺点是相对水镀来说的,其优点如下:
2.可电镀的塑胶材料多。
3.可做彩镀,颜色丰富。
4.电镀时不改变塑胶性能,局部电镀方便。
5.不产生废液,环保。
6.能做不导电真空镀。
7.电镀效果比水镀光亮鲜艳。
8.真空镀生产率比水镀高。
其缺点表现如下:
1.真空镀不良率比水镀高。
2.真空镀价格比水镀高。
3.真空镀膜表面不耐磨,需要经过UV保护,水镀一般不用过UV。
IMD/模内装饰技术
IMD的中文名称:模内装饰技术,亦称免涂装技术。英文名称:In-Mold Decoration,IMD是国际风行的表面装饰技术,表面硬化透明薄膜,中间印刷图案层,背面注塑层,油墨中间,可使产品耐摩擦,防止表面被刮花,并可长期保持颜色的鲜明不易退色。
IMD模内装饰是一种相对新的自动化生产工艺,与传统工艺相比IMD能减化生产步骤和减少拆件组成部件,因此能快速生产节省时间和成本,同时还具有提高质量,增加图像的复杂性和提高产品耐久性优点,IMD)是目前Z有效率的方法,它是在薄膜表面上施以印刷、高压成型、冲切,Z后与塑料结合成型,免除二次作业程序及其人力工时,尤其一般在需背光、多曲面、仿金属、发线处理、逻辑光纹、肋骨干涉…等印刷喷漆制程无法处理的时候,更是使用IMD制程的时机。
IMD模内装饰可以取代许多传统的制程,如热转印、喷涂、印刷、电镀等外观装饰方法。尤其是需要多种色彩图像、背光等相关产品。
当然在这里要特别注明:并非所有塑胶表面装饰都能用IMD工艺所取代,IMD还存在材料技术瓶颈(如硬度与拉伸的反比关系,定位精度,异形与凸点间距,拔模斜度等)具体产品要提供3D图档让专业工程师进行分析。
IMD包含IML,IMF,IMR
IML:IN MOLDING LABEL (就是将已印刷冲型好的装饰片材放入注塑模内,然后将树脂注射在成型片材的背面油墨层,使树脂与片材接合成一体固化成型的技术。印刷→冲型→内塑料射出。)(无拉伸,曲面小,用于2D产品);
IMF:IN MOLDING FILM (大致与IML相同但主要用于在IML的基础上做3D处理。印刷→成型→冲型→内塑料射出。注:成型多为PC真空\高压成型。)(适合高拉伸产品,3D 产品);
IMR:IN MOLDING ROLLER (ZD在于胶料上的离型层。PET FILM→印离型剂→印刷油墨→印接着剂→ 内塑料射出→油墨与塑接着→开模后胶料会自动从油墨离型。日本称热转写或热转印。这机器是用ROLL TO ROLL方式,而对位用CCD计算机操作。他的片材定做周期比较长,模具费用比较高,技术不输出,只有日方有。)(产品表面薄膜去掉,只留下油墨在产品表面。);
IML,IMF与IMR区别(表面是否留下一层薄膜)。
优点:
IMD产品的优点:
⒈耐划伤、抗腐蚀性强、使用寿命长。
⒉立体感好。
⒊防尘、防潮、抗变型能力强。
⒋颜色任意更改,图案随意变更。
5.图案定位精确。
丝印
丝印即丝网印刷,是一件古老但应用很广的印刷方法。
1.使用刮刀把油墨涂在网版上。
2.再用刮刀以固定角度,将油墨平整的划向一边,此时油墨会依照网版制造时的图案,因渗透而印在被印物上,而且可以重复印刷
3.而印刷网版在洗版後还可以继续保存使用。
丝印应用的场所:纸类印刷,塑料印刷,木制品印刷,玻璃、陶瓷制品印刷,皮革制品印刷等。
移印
移印,属于特种印刷方式之一。它能够在不规则异形对象表面上印刷文字、图形和图象,现在正成为一种重要的特种印刷。例如,手机表面的文字和图案就是采用这种印刷方式,还有计算机键盘、仪器、仪表等很多电子产品的表面印刷,都以移印完成。
移印(pad printing)工艺十分简单,采用钢(或者铜、热塑型塑料)凹版,利用硅橡胶材料制成的曲面移印头,将凹版上的油墨蘸到移印头的表面,然后往需要的对象表面压一下就能够印出文字、图案等。
移印与丝印的区别:
(1)移印适合不规则曲面及弧度较大的曲面,而丝印适合平面及小弧面。
(2)移印要晒钢板,丝印用网版。
(3)移印是转印,丝印是直接漏印。
(4)两者使用的机械设备差异大。
水转印
水转印俗称水贴花,是指通过水的压力,将水溶性薄膜上的图案及花纹转印到承印物上。
水转印与IML的对比:
IML工艺:图案位置准,图案包边可随意(倒角或倒扣包不到),图案效果可变,永不掉色。
水转印 :图案位置不准,图案包边受限,图案效果受限(特殊印刷效果做不到),会掉色。
热转印
热转印是一项新兴的印刷工艺,由国外传入不过10多年的时间。该工艺印刷方式分为转印膜印和转印加工两大部分,转印膜印刷采用网点印刷(分辨率达300dpi),将图案预先印在薄膜表面,印刷的图案层次丰富、色彩鲜艳,千变万化,色差小,再现性好,能达到设计图案者的要求效果,并且适合大批量生产;转印加工通过热转印机一次加工(加热加压)将转印膜上精美的图案转印在产品表面,成型后油墨层与产品表面溶为一体,逼真漂亮,大大提高产品的档次。但由于该工艺技术含量较高,许多材料均需进口。
热转印工艺应用于各种ABS、PP、塑胶、木材、有涂层金属等产品表面。可根据客户的要求设计生产热转印膜,通过热压将图案转印到工件表面,提高产品档次。热转印工艺广泛用于塑胶、化妆品、玩具、电器、建材、礼品、食品包装、文具等行业。
热升华染料印刷
此方法是特别为了运用在预制成型产品,立体塑胶制品的表面装饰而创造的。此法不能对产品表面提供耐刮等保护作用,相反的,它能提供不易褪色,即使被刮花还是能看到美丽色彩的印刷品质。不同于网版印刷或上漆,此方法所呈现出的色彩饱和度要远高于其他上色方式。
热升华使用的染料能够渗入材料表面约20-30微米,因此就算表面被刷洗或刮花,其色泽还能维持的很亮丽。此方法也被广泛运用于各种产品中,包括SONY的笔记本电脑VAIO。这台电脑就是采用此种方式做不同色泽和图样的表面处理,让这项产品更具有特色和个人化。
烤漆
烤漆是指喷漆或刷漆完毕后,不让工件自然固化,而是将工件送入烤漆房,通过电热或远红外线加热,使漆层固化。
烤漆与普通漆的区别:经过烤漆,让漆层的紧密性更强,不易脱落,且漆膜均匀,色彩饱满。
钢琴漆工艺,是烤漆工艺的一种,它的工序非常复杂,首先,需要在木板上涂以腻子,作为喷漆的底层;将腻子找平后待腻子干透,进行抛光打磨光滑;然后反复喷涂3-5次底漆,每次喷涂后,都要用水砂纸和磨布抛光;Z后,再喷涂1-3次亮光型的面漆,然后使用高温烘烤,使漆层固化,底漆为固化的透明油漆厚度大约0.5mm-1.5mm,就算是铁杯温度60-80度高温放在其表面都不会有任何问题!
氧化
氧化是指物体与空气中的氧产生的化学反应,称为氧化反应,这是自然现象。这里描述的氧化是指五金产品的表面处理工艺,是通过人为控制的一种电氧化反应,应用较多的是阳极氧化。
工艺流程:碱洗--水洗-漂白-水洗-活化-水洗-铝氧化-水洗-染色-水洗-封闭-水洗-干燥-品检-入库。
氧化的作用:防护性、装饰性,可进行着色、绝缘性、提高与有机涂层的结合力、提高与无机覆盖层的结合力。
二次氧化:在产品表面进行遮挡或者退氧的方式,让产品进行两次氧化,称为二次氧化。(1)在同一件产品上呈现不同的颜色两种颜色可以接近,也可以差异较大。(2)产品表面凸出的LOGO的制作。产品表面凸出的LOGO可以冲压成型,也可以通过二次氧化得到。
机械拉丝
机械拉丝是通过机械加工的方法在产品的表面摩擦出痕迹的工艺。机械拉丝有直纹,乱纹,螺纹,波纹,和太阳纹等几种。
机械拉丝适应的材料:(1)机械拉丝属于五金产品的表面处理工艺。(2)塑胶产品不能直接机械拉丝,水镀后的塑胶产品也可以通过机械拉丝来实现纹路,但镀层不要太薄,否则容易拉坏。(3)金属材料中,机械拉丝Z常见的是铝和不锈钢,由于铝的表面硬度及强度比不锈钢低,机械拉丝效果比不锈钢好。(4)其他五金产品。
镭雕
镭雕也叫激光雕刻或者激光打标,是一种用光学原理进行表面处理的工艺。
镭雕应用场所:镭雕几乎适应所有的材料,五金,塑料是常用领域。另外还有竹木制品、有机玻璃、金属板、玻璃、石材、水晶、可丽耐、纸张、双色板、氧化铝、皮革、塑料、环氧树脂、聚酯树脂、喷塑金属等。
激光拉丝与机械拉丝的区别:(1)机械拉丝是通过机械加工的方式作出纹路,而激光拉丝是通过激光的光能烧出纹路。(2)相对来说,机械拉丝纹路不是很清晰,而激光拉丝纹路清晰。(3)机械拉丝表面触摸五凹凸感,而激光拉丝表面触摸有凹凸感。
高光切边
高光切边是通过高速的CNC机器在五金产品的边缘切削出一圈光亮的斜边。
(1)属于五金产品的表面处理工艺。(2)金属材料中,高光切边应用Z多的就是铝,因为铝材料相对较软,切削性能优良,且能获得很光亮的表面效果。(3)加工成本高,一般用于金属件的边缘切削。(4)手机、电子产品、数码产品应用较多。
批花
批花是通过机械加工的方式在产品表面切削出纹路的方法。
批花应用场所:(1)属于五金产品的表面处理工艺。(2)金属铭牌,上面的产品标签或者公司LOGO有倾斜或者直体丝状条纹。(3)五金产品表面一些有明显深度的纹路。
喷砂
喷砂是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂 、金刚砂 、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件表面,使工件表面的外表面的外表或形状发生变化,由于磨料对工件表面的冲击和切削作用,使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。
喷砂应用范围
(一)工件涂镀、工件粘接前处理喷砂能把工件表面的锈皮等一切污物清除,并在工件表面建立起十分重要的基础图式(即通常所谓的毛面),而且可以通过调换不同粒度的磨料,达到不同程度的粗糙度,大大提高工件与涂料、镀料的结合力。或使粘接件粘接更牢固,质量更好。
(二)铸造件毛面、热处理后工件的清理与抛光喷砂能清理铸锻件、热处理后工件表面的一切污物(如氧化皮、油污 等残留物),并将工件表面抛光提高工件的光洁度,能使工件露出均匀一致的金属本色,使工件外表更美观,好看。
(三)机加工件毛刺清理与表面美化喷砂能清理工件表面的微小毛刺,并使工件表面更加平整,消除了毛刺的危害,提高了工件的档次。并且喷砂能在工件表面交界处打出很小的圆角,使工件显得更加美观、更加精密。
(四)改善零件的机械性能,机械零件经喷砂后,能在零件表面产生均匀细微的凹凸面,使润滑油得到存储,从而使润滑条件改善,并减少噪声提高机械使用寿命。
(五)光饰作用对于某些特殊用途工件,喷砂可随意实现不同的反光或亚光。如不锈钢工件、塑胶的打磨,玉器 的磨光,木制家具表面亚光化,磨砂玻璃 表面的花纹图案,以及布料表面的毛化加工等。
腐蚀
腐蚀即腐蚀雕刻,是指利用花絮材料在金属表面方式出图案或者文字。
腐蚀的应用产所:(1)属于五金产品的表面处理工艺。(2)装饰表面,能在金属表面制作一些比较细腻的图案及文字。(3)腐蚀加工能加工出微小的孔及槽。(4)模具蚀纹咬花。
抛光
抛光时利用其它工具或者方法对工件表面进行光亮的处理,主要目的是得到光滑表面或镜面光泽,有时也用来消除光泽(消光)。
常用的抛光方法有以下几种:机械抛光、化学抛光、电解抛光、超声波抛光、流体抛光、磁研磨抛光。
抛光应用场所:(1)一般来说,凡是表面需要光亮的产品,都要抛光处理。(2)塑胶产品不直接抛光,而是对磨具进行抛光。