产品工艺 | 表面处理(一)

产品如何实现外观效果,这个与设计、色彩、材质、工艺是分不开的,而其中,表面处理工艺则是产品最直观的表达方式。通过表面处理可以提升产品外观、质感、功能等多个方面的性能。

这么重要的知识,你了解几种方法呢?小编将连续两周为大家介绍共28种表面处理方法,让我们一起来涨涨知识吧~~

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一、微弧氧化 (MAO)

微弧氧化也被称为等离子体电解氧化,是从阳极氧化技术的基础上发展而来的,形成的涂层优于阳极氧化 。微弧氧化工艺主要是依靠电解液与电参数的匹配调节,在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下,于铝、镁、钛等金属及其合金表面生长出以基体金属氧化物为主并辅以电解液组分的改性陶瓷涂层,其防腐及耐磨性能显著优于传统阳极氧化涂层,因此在海洋舰船与航空构件上的应用受到广泛关注。

工艺流程:前处理→ 热水洗→ MAO → 烘干

技术特点:

优点:

  • 陶瓷质感,外观暗哑,没有高光产品,手感细腻,防指纹

  • 基材广泛:Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb, 及其合金等

  • 前处理简单,产品耐腐蚀性、耐磨性极佳,散热性能佳

  • 大幅度地提高了材料的表面硬度,显微硬度在1000至2000HV,最高可达3000HV,可与硬质合金相媲美,大大超过热处理后的高碳钢、高合金钢和高速工具钢的硬度

  • 有良好的绝缘性能,绝缘电阻可达100MΩ

  • 基体原位生长陶瓷膜,结合牢固,陶瓷膜致密均匀

缺点:

  • 目前颜色受限制,只有黑色、灰色等较成熟,鲜艳颜色目前难以实现

  • 成本主要受高耗电影响,是表面处理中成本最高的其中之一

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适用材料: Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb,及其合金等。

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应用:在机械,汽车,国防,电子,航天航空及建筑民用等工业领域有着极其广泛的应用前景。主要可用于对耐磨、耐蚀、耐热冲击、高绝缘等性能有特殊要求的铝基零部件的表面强化处理;同时也可用于建筑和民用工业中对装饰性和耐磨耐蚀要求高的铝基材的表面处理;还可用于常规阳极氧化不能处理的特殊铝基合金材料的表面强化处理。例如,汽车等各车辆的铝基活塞,活塞座,汽缸及其他铝基零部件;机械、化工工业中的各种铝基模具,各种铝罐的内壁,飞机制造中的各种铝基零部件如货仓地板,滚棒,导轨等;以及民用工业中各种铝基五金产品,健身器材等。

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二、金属拉丝

拉丝是通过研磨产品在工件表面形成线纹,起到装饰效果的一种表面处理手段。根据拉丝后纹路的不同可分为:直纹拉丝、乱纹拉丝、波纹拉丝、旋纹拉丝。

技术特点:

优点:

  • 拉丝处理可使金属表面获得非镜面般金属光泽,具个性化风采与时代感

  • 耐磨、耐高温,抗腐蚀性好

  • 防锈,抗氧化,抗刮损,抗化学试剂及抗烟灼等特性

  • 同时拉丝处理也可以消除金属表面细微的瑕疵。

  • 纹理细腻,极易清理,日常维护简单

  • 表面无油漆和任何化工物质,不燃烧,不产生有害气体,环保

缺点:

  • 价格昂贵

  • 没有光泽度

  • 损失厚度

  • 划伤后很难复合

适用材料:几乎所有的材料都可以使用金属拉丝工艺。

应用:金属拉丝工艺遍布手机等3C电子、家电、汽车等各个行业。


三、阳极氧化

主要是铝的阳极氧化,是利用电化学原理,在铝和铝合金的表面生成一层Al2O3(氧化铝)膜。这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。

工艺流程:

单色、渐变色:抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化→中和→染色→封孔→烘干。

双色:①抛光/喷砂/拉丝→除油→遮蔽→阳极氧化1→阳极氧化2→封孔→烘干

②抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化1 →镭雕→阳极氧化2 →封孔→烘干

技术特点:

  • 提升强度

  • 实现除白色外任何颜色

  • 实现无镍封孔,满足欧、美等国家对无镍的要求

  • 提高与有机涂层的结合力

  • 提高与无机覆盖层的结合力

适用材料: 铝、铝合金等铝制品。

应用:汽车、建材、五金、家电等。


四、电泳

电泳是空间匀强电场作用下,分散粒子在流体中发生移动的现象。一般来说,金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电;非金属氧化物、金属硫化物的胶体粒子带负电荷。 利用不同物质分子表面所带有的不均匀电荷而形成的偶极矩强度的不同,使得分子对于外加电荷和移动介质的吸引力各有所差异,导致在移动介质中的运动速度不同。

工艺流程:前处理→ 热水洗→ MAO → 烘干

技术特点:

优点:

  • 颜色丰富,并保持金属光泽,同时增强表面性能

  • 具有较好的防腐性能

  • 成本低

  • 无金属质感,可配合喷砂、抛光、拉丝等

  • 液体环境中加工,可实现复杂结构的表面处理

  • 工艺成熟、可量产

缺点:

  • 掩盖缺陷能力一般,压铸件做电泳对前处理要求较高。

适用材料:不锈钢、铝合金等。

应用:在机械,汽车,国防,电子,航天航空及建筑民用等工业领域有着极其广泛的应用前景。主要可用于对耐磨、耐蚀、耐热冲击、高绝缘等性能有特殊要求的铝基零部件的表面强化处理;同时也可用于建筑和民用工业中对装饰性和耐磨耐蚀要求高的铝基材的表面处理;还可用于常规阳极氧化不能处理的特殊铝基合金材料的表面强化处理。例如,汽车等各车辆的铝基活塞,活塞座,汽缸及其他铝基零部件;机械、化工工业中的各种铝基模具,各种铝罐的内壁,飞机制造中的各种铝基零部件如货仓地板,滚棒,导轨等;以及民用工业中各种铝基五金产品,健身器材等。


五、电镀 

电镀是利用电解作用使金属的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用的一种技术。

工艺流程:前处理→无氰碱铜→无氰白铜锡→镀铬

技术特点:

优点:

  • 镀层光泽度高,高品质金属外观

  • 基材为SUS、Al、Zn、Mg等;成本相对PVD低

缺点:

  • 环境保护较差,环境污染风险较大

适用材料: 

1.大多数金属可以进行电镀,但是不同的金属具有不同等级的纯度和电镀效率。其中最常见的有:锡,铬,镍,银,金和铑(铑:白金的一种,极其昂贵且能长久保持高亮度,可以对抗大多数化学物质和酸。最常用于对产品表面光泽度要求极高的产品,如奖杯和奖牌)。

2.最常用于电镀的塑料为ABS,因为ABS能承受60°C(140°F)的电镀高温,并且其电镀层和非电镀层结合强度高。

3.镍金属不可用于电镀接触皮肤的产品,因为镍对皮肤有刺激性且有毒性。

应用:交通工具,消费电子产品,家具,珠宝和银器的表面处理等。


六、粉末喷涂 

粉末喷涂是用喷粉设备(静电喷塑机)把粉末涂料喷涂到工件的表面,在静电作用下,粉末会均匀的吸附于工件表面,形成粉状的涂层;粉状涂层经过高温烘烤流平固化,变成效果各异(粉末涂料的不同种类效果)的最终涂层。

粉末喷涂分为热塑性粉末涂料、热固性粉末涂、建筑粉末涂料。

工艺流程:上件→静电除尘→喷涂→低温流平→烘烤

技术特点:

优点:

  • 颜色丰富,高光、哑光可选

  • 高效、节能、污染少

  • 涂膜性能好

  • 具有优良的耐化学药品腐蚀性能和电气绝缘性能

  • 成本较低,适用于建筑家具产品和散热片的外壳等

  • 利用率高,100%利用,环保

  • 遮蔽缺陷能力强;

  • 可仿制木纹效果

缺点:

  • 目前用于电子产品比较少

  • 涂膜外观不如液体材料

  • 透明粉末效果远不如液体油漆

  • 固化温度锅过高

  • 凹槽上粉困难

  • 只能工厂化作业

  • 缺陷修补困难

  • 保持均匀涂层厚度比较难

适用材料: 虽然适合一些金属件,塑料和玻璃的表面喷涂,但是粉末喷涂主要用于防护或着色铝材和钢材。

应用:交通工具,建筑和白色家电产品的喷涂等。