工業(yè)設(shè)計(jì)干貨資料:這些時下最流行的產(chǎn)品表面處理的工藝技術(shù)(上篇)
是不是發(fā)現(xiàn)很多工藝做出來的效果都很相似難以區(qū)分,尤其是類似氧化效果的;其實(shí)不必困惑,看起來類似的效果通常多種方法都可以達(dá)到的,關(guān)鍵是要看產(chǎn)品本身的材料,成本,以及產(chǎn)品用途還有相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)等等,設(shè)計(jì)是以解決問題為目的,而不是可以用多少種花樣來施展
一.真空電鍍
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
典型產(chǎn)品:反射涂層,消費(fèi)電子產(chǎn)品和隔熱板的表面處理
產(chǎn)量適合:單件到大批量皆可
質(zhì)量:高質(zhì)量,高亮和產(chǎn)品表面保護(hù)層
速度:中等的生產(chǎn)速度,6小時/周期(包括噴漆)
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绊懻婵窄h(huán)境。
工藝成本
真空電鍍非常依賴人工操作,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。
二.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),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。
典型產(chǎn)品:建筑,橋梁,交通工具和家具的表面處理等
產(chǎn)量適合:單件到大批量皆可
質(zhì)量:完美的保護(hù)層,外觀很大程度取決鋼材的質(zhì)量
速度:快速,基本10分鐘/周期
適用材料
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
工藝成本
1.無模具費(fèi)用,周期短,成本較低
2.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
三.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,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
典型產(chǎn)品:交通工具,消費(fèi)電子產(chǎn)品,家具,珠寶和銀器的表面處理等
產(chǎn)量適合:單件到大批量皆可
質(zhì)量:光澤度極高,抗氧化腐蝕
速度:速度中等,具體取決于材料種類和涂層厚度
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的純度和電鍍效率。其中最常見的有:錫,鉻,鎳,銀,金和銠(銠:白金的一種,極其昂貴且能長久保持高亮度,可以對抗大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)和酸。最常用于對產(chǎn)品表面光澤度要求極高的產(chǎn)品,如獎杯和獎牌)。
2.最常用于電鍍的塑料為ABS,因?yàn)锳BS能承受60°C(140°F)的電鍍高溫,并且其電鍍層和非電鍍層結(jié)合強(qiáng)度高。
3.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。
工藝成本
1.無模具費(fèi)用,但需要夾具對零件進(jìn)行固定
2.時間成本取決于溫度和金屬種類
3.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
四.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。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
典型產(chǎn)品:交通工具,電子消費(fèi)品和軍工產(chǎn)品等
產(chǎn)量適合:小批量到大批量皆可
質(zhì)量:產(chǎn)品表面紋理精確清晰,但是會有輕微的拉伸
速度:速度快,10-20周期/小時
五.電泳
帶電顆粒在電場作用下,向著其典型相反的電極移動,稱為電泳
典型產(chǎn)品:汽車、建材、五金、家電等
產(chǎn)量適合:大批量生產(chǎn)
質(zhì)量:產(chǎn)品呈現(xiàn)各種顏色,并保持金屬光澤,同時表面性能增強(qiáng),具有較好的防腐性能
速度:較快的生產(chǎn)速度
適用材料
不銹鋼、鋁合金等
工藝成本
可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化連續(xù)作業(yè),人工費(fèi)用低,總的成本較低
六.金屬拉絲
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
典型產(chǎn)品:建筑行業(yè)如電梯門板、龍頭、把手等,櫥具如抽油煙機(jī)、水槽等
產(chǎn)量適合:單件到大批量皆可
質(zhì)量:拉絲處理可使金屬表面獲得非鏡面般金屬光澤,同時拉絲處理也可以消除金屬表面細(xì)微的瑕疵
速度:較快
適用材料
幾乎所有的材料都可以使用金屬拉絲工藝
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
七.微弧氧化
又稱微等離子體氧化,是通過電解液與相應(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)生的瞬時高溫高壓作用,生長出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層
典型產(chǎn)品:航空航天領(lǐng)域、IT產(chǎn)品
產(chǎn)量適合:單件到大批量皆可
質(zhì)量:材料表面硬度高、具有良好的耐磨性能
速度:較快的速度
適用材料
Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb,及其 合金等
工藝成本
微弧氧化起弧電壓高,電流密度大,電流效率低,能耗大,處理成本高限制了該項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用
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