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史上最全!表面處理工藝大彙總

“什麼是表面處理”

表面處理是在基體材料表面上人工形成一層與基體的機械、物理和化學性能不同的表層的工藝方法。表面處理的目的是滿足産品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。

今天的福利大放送,小編将為你獻上常見表面處理工藝整理彙總如下:

噴塗、電泳、植絨、水鍍、模外裝飾、真空鍍、I-SD系統、電鑄、自我修複鍍膜、IMD、防水鍍層、絲印、移印、水轉印、熱轉印、熱升華染料印刷、烤漆、氧化、機械拉絲、鐳雕、高光切邊、批花、噴砂、腐蝕、抛光等。各有各的優缺點,需要根據使用場合和使用目的來選用。

噴塗

阿克蘇粉末噴塗

阿克蘇鉻效果噴塗

噴塗是最常見的表面處理,無論塑料還是五金都适用。噴塗一般包括噴油、噴粉等,常見的是噴油。

1.噴塗的塗料俗稱油漆,塗料是由樹脂、顔料、溶劑、和其他添加劑構成。

2.塑料噴塗一般有兩道漆,表面呈現顔色的稱為面漆,最表面透明圖層稱為保護漆。

噴塗工藝流程介紹:

(1)前期清潔。如靜電除塵等。

(2)噴塗面漆。面漆一般是表面看的到的顔色。

(3)烘幹面漆。分為室溫自然幹燥、專用烤爐烘幹。

(4)冷卻面漆。專用烤爐烘幹需要冷卻。

(5)噴塗保護漆。保護器一般是用來保護面漆的,大部分是透明漆。

(6)固化保護漆。

(7)QC檢查。檢查是否滿足需求。

3.橡膠油

橡膠油,又稱彈性漆,手感漆,橡膠油是 一種雙成分高彈性的手感油漆,用該油漆噴塗後的産品具有特殊柔軟的觸感及高彈性表面手感。

橡膠油的缺陷是成本高,耐用一般,用久了容易脫落。

橡膠油廣泛應用于通信産品,視聽産品,MP3、手機外殼,裝飾品、休閑娛樂用品,遊戲機手柄,美容器材等。

4.UV漆

UV漆是紫外線(Ultra-Violet Ray)的英文簡稱。常用的UV波長範圍為200-450nm。

UV漆在紫外線光照射下才能固化。

UV漆的特點:透明光亮,硬度高,固定速度快,生産效率高,保護面漆,加硬加亮表面。

電泳

電泳(又分陰極電泳和陽極電泳)以陰極電泳優點為多,漆膜具有塗層豐滿、均勻、平整、光滑的優點,電泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、沖擊性能、滲透性能優于其它塗裝工藝,一般都作為精細産品外表面的防護裝飾性處理,幾乎各個領域都能使用。

噴粉(粉末靜電噴塗)具有塗料利用率高、一次性成膜厚、污染小,但塗層平整度稍差,光澤不很高,裝飾性不如電泳及烤漆,耐腐蝕性不如電泳好。因其光澤度較差,一般為亞光型塗料,外觀具有較柔和的裝飾性。

從以上可說明,電泳後再噴粉,不是一個合理選擇,似有本末倒置了。其實可以單獨采用電泳,或噴粉,也可采用轉化膜(如磷化)處理後再噴粉,即可提高噴粉的結合強度,防腐蝕能力也有較大改善。

水鍍

水鍍是一種電化學的過程,通俗理解就是将需要電鍍的産品零件浸泡在點解液中,再通以電流,以點解的方式使金屬沉積在零件表面形成均勻、緻密、結合力良好的金屬層的表面加工方法。

水鍍适應的材料:最常見的是ABS,最好是電鍍級的ABS,其他常見塑料如PP,PC,PE等都很難水鍍。

常見的表面顔色:金色,銀色,黑色,槍色。

常見的電鍍效果:高光,亞光,霧面,混合等。

真空鍍

真空鍍是電鍍的一種,是在高度真空的設備裡,在産品表面鍍上一層細薄的金屬鍍層的一種方法。

真空鍍的工藝流程:表面清潔-去靜電-噴底漆-烘烤底漆-真空鍍膜-噴面漆-烘烤面漆-品質檢查-包裝。

真空鍍的優缺點:

1.真空鍍的優缺點是相對水鍍來說的,其優點如下:

2.可電鍍的塑膠材料多。

3.可做彩鍍,顔色豐富。

4.電鍍時不改變塑膠性能,局部電鍍方便。

5.不産生廢液,環保。

6.能做不導電真空鍍。

7.電鍍效果比水鍍光亮鮮豔。

8.真空鍍生産率比水鍍高。

其缺點表現如下:

1.真空鍍不良率比水鍍高。

2.真空鍍價格比水鍍高。

3.真空鍍膜表面不耐磨,需要經過UV保護,水鍍一般不用過UV。

IMD/模内裝飾技術

IMD的中文名稱:模内裝飾技術,亦稱免塗裝技術。英文名稱:In-Mold Decoration,IMD是國際風行的表面裝飾技術,表面硬化透明薄膜,中間印刷圖案層,背面注塑層,油墨中間,可使産品耐摩擦,防止表面被刮花,并可長期保持顔色的鮮明不易退色。

IMD模内裝飾是一種相對新的自動化生産工藝,與傳統工藝相比IMD能減化生産步驟和減少拆件組成部件,因此能快速生産節省時間和成本,同時還具有提高質量,增加圖像的複雜性和提高産品耐久性優點,IMD)是目前最有效率的方法,它是在薄膜表面上施以印刷、高壓成型、沖切,最後與塑料結合成型,免除二次作業程序及其人力工時,尤其一般在需背光、多曲面、仿金屬、發線處理、邏輯光紋、肋骨幹涉…等印刷噴漆制程無法處理的時候,更是使用IMD制程的時機。

IMD模内裝飾可以取代許多傳統的制程,如熱轉印、噴塗、印刷、電鍍等外觀裝飾方法。尤其是需要多種色彩圖像、背光等相關産品。

IMD包含IML,IMF,IMR

IML:IN MOLDING LABEL (就是将已印刷沖型好的裝飾片材放入注塑模内,然後将樹脂注射在成型片材的背面油墨層,使樹脂與片材接合成一體固化成型的技術。印刷→沖型→内塑料射出。)(無拉伸,曲面小,用于2D産品);

IMF:IN MOLDING FILM (大緻與IML相同但主要用于在IML的基礎上做3D處理。印刷→成型→沖型→内塑料射出。注:成型多為PC真空\高壓成型。)(适合高拉伸産品,3D 産品);

IMR:IN MOLDING ROLLER (重點在于膠料上的離型層。PET FILM→印離型劑→印刷油墨→印接着劑→ 内塑料射出→油墨與塑接着→開模後膠料會自動從油墨離型。日本稱熱轉寫或熱轉印。這機器是用ROLL TO ROLL方式,而對位用CCD計算機操作。他的片材定做周期比較長,模具費用比較高,技術不輸出,隻有日方有。)(産品表面薄膜去掉,隻留下油墨在産品表面。);

IMD産品的優點:

⒈耐劃傷、抗腐蝕性強、使用壽命長。

⒉立體感好。

⒊防塵、防潮、抗變型能力強。

⒋顔色任意更改,圖案随意變更。

5.圖案定位精确。

絲印

絲印即絲網印刷,是一件古老但應用很廣的印刷方法。

1.使用刮刀把油墨塗在網版上。

2.再用刮刀以固定角度,将油墨平整的劃向一邊,此時油墨會依照網版制造時的圖案,因滲透而印在被印物上,而且可以重複印刷

3.而印刷網版在洗版後還可以繼續保存使用。

絲印應用的場所:紙類印刷,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,屬于特種印刷方式之一。它能夠在不規則異形對象表面上印刷文字、圖形和圖象,現在正成為一種重要的特種印刷。例如,手機表面的文字和圖案就是采用這種印刷方式,還有計算機鍵盤、儀器、儀表等很多電子産品的表面印刷,都以移印完成。

移印(pad printing)工藝十分簡單,采用鋼(或者銅、熱塑型塑料)凹版,利用矽橡膠材料制成的曲面移印頭,将凹版上的油墨蘸到移印頭的表面,然後往需要的對象表面壓一下就能夠印出文字、圖案等。

移印與絲印的區别:

(1)移印适合不規則曲面及弧度較大的曲面,而絲印适合平面及小弧面。

(2)移印要曬鋼闆,絲印用網版。

(3)移印是轉印,絲印是直接漏印。

(4)兩者使用的機械設備差異大。

水轉印

水轉印俗稱水貼花,是指通過水的壓力,将水溶性薄膜上的圖案及花紋轉印到承印物上。

水轉印與IML的對比:

IML工藝:圖案位置準,圖案包邊可随意(倒角或倒扣包不到),圖案效果可變,永不掉色。

水轉印 :圖案位置不準,圖案包邊受限,圖案效果受限(特殊印刷效果做不到),會掉色。

關于水轉印,請戳上一期回顧詳情

熱轉印

熱轉印是一項新興的印刷工藝,由國外傳入不過10多年的時間。該工藝印刷方式分為轉印膜印和轉印加工兩大部分,轉印膜印刷采用網點印刷(分辨率達300dpi),将圖案預先印在薄膜表面,印刷的圖案層次豐富、色彩鮮豔,千變萬化,色差小,再現性好,能達到設計圖案者的要求效果,并且适合大批量生産;轉印加工通過熱轉印機一次加工(加熱加壓)将轉印膜上精美的圖案轉印在産品表面,成型後油墨層與産品表面溶為一體,逼真漂亮,大大提高産品的檔次。但由于該工藝技術含量較高,許多材料均需進口。

熱轉印工藝應用于各種ABS、PP、塑膠、木材、有塗層金屬等産品表面。可根據客戶的要求設計生産熱轉印膜,通過熱壓将圖案轉印到工件表面,提高産品檔次。熱轉印工藝廣泛用于塑膠、化妝品、玩具、電器、建材、禮品、食品包裝、文具等行業。

熱升華染料印刷

此方法是特别為了運用在預制成型産品,立體塑膠制品的表面裝飾而創造的。此法不能對産品表面提供耐刮等保護作用,相反的,它能提供不易褪色,即使被刮花還是能看到美麗色彩的印刷品質。不同于網版印刷或上漆,此方法所呈現出的色彩飽和度要遠高于其他上色方式。

熱升華使用的染料能夠滲入材料表面約20-30微米,因此就算表面被刷洗或刮花,其色澤還能維持的很亮麗。此方法也被廣泛運用于各種産品中,包括SONY的筆記本電腦VAIO。這台電腦就是采用此種方式做不同色澤和圖樣的表面處理,讓這項産品更具有特色和個人化。

烤漆

烤漆是指噴漆或刷漆完畢後,不讓工件自然固化,而是将工件送入烤漆房,通過電熱或遠紅外線加熱,使漆層固化。

烤漆與普通漆的區别:經過烤漆,讓漆層的緊密性更強,不易脫落,且漆膜均勻,色彩飽滿。

鋼琴漆工藝,是烤漆工藝的一種,它的工序非常複雜,首先,需要在木闆上塗以膩子,作為噴漆的底層;将膩子找平後待膩子幹透,進行抛光打磨光滑;然後反複噴塗3-5次底漆,每次噴塗後,都要用水砂紙和磨布抛光;最後,再噴塗1-3次亮光型的面漆,然後使用高溫烘烤,使漆層固化,底漆為固化的透明油漆厚度大約0.5mm-1.5mm,就算是鐵杯溫度60-80度高溫放在其表面都不會有任何問題!

氧化

氧化是指物體與空氣中的氧産生的化學反應,稱為氧化反應,這是自然現象。這裡描述的氧化是指五金産品的表面處理工藝,是通過人為控制的一種電氧化反應,應用較多的是陽極氧化。


工藝流程:堿洗--水洗-漂白-水洗-活化-水洗-鋁氧化-水洗-染色-水洗-封閉-水洗-幹燥-品檢-入庫。


氧化的作用:防護性、裝飾性,可進行着色、絕緣性、提高與有機塗層的結合力、提高與無機覆蓋層的結合力。


二次氧化:在産品表面進行遮擋或者退氧的方式,讓産品進行兩次氧化,稱為二次氧化。(1)在同一件産品上呈現不同的顔色兩種顔色可以接近,也可以差異較大。(2)産品表面凸出的LOGO的制作。産品表面凸出的LOGO可以沖壓成型,也可以通過二次氧化得到。

機械拉絲

機械拉絲是通過機械加工的方法在産品的表面摩擦出痕迹的工藝。機械拉絲有直紋,亂紋,螺紋,波紋,和太陽紋等幾種。

機械拉絲适應的材料:(1)機械拉絲屬于五金産品的表面處理工藝。(2)塑膠産品不能直接機械拉絲,水鍍後的塑膠産品也可以通過機械拉絲來實現紋路,但鍍層不要太薄,否則容易拉壞。(3)金屬材料中,機械拉絲最常見的是鋁和不鏽鋼,由于鋁的表面硬度及強度比不鏽鋼低,機械拉絲效果比不鏽鋼好。(4)其他五金産品。

激光拉絲與機械拉絲的區别:(1)機械拉絲是通過機械加工的方式作出紋路,而激光拉絲是通過激光的光能燒出紋路。(2)相對來說,機械拉絲紋路不是很清晰,而激光拉絲紋路清晰。(3)機械拉絲表面觸摸無凹凸感,而激光拉絲表面觸摸有凹凸感。

鐳雕

鐳雕也叫激光雕刻或者激光打标,是一種用光學原理進行表面處理的工藝。

鐳雕應用場所:鐳雕幾乎适應所有的材料,五金,塑料是常用領域。另外還有竹木制品、有機玻璃、金屬闆、玻璃、石材、水晶、可麗耐、紙張、雙色闆、氧化鋁、皮革、塑料、環氧樹脂、聚酯樹脂、噴塑金屬等。

高光切邊

高光切邊是通過高速的CNC機器在五金産品的邊緣切削出一圈光亮的斜邊。

(1)屬于五金産品的表面處理工藝。(2)金屬材料中,高光切邊應用最多的就是鋁,因為鋁材料相對較軟,切削性能優良,且能獲得很光亮的表面效果。(3)加工成本高,一般用于金屬件的邊緣切削。(4)手機、電子産品、數碼産品應用較多。

批花

批花是通過機械加工的方式在産品表面切削出紋路的方法。

批花應用場所:(1)屬于五金産品的表面處理工藝。(2)金屬銘牌,上面的産品标簽或者公司LOGO有傾斜或者直體絲狀條紋。(3)五金産品表面一些有明顯深度的紋路。

噴砂

噴砂是利用高速砂流的沖擊作用清理和粗化基體表面的過程。采用壓縮空氣為動力,以形成高速噴射束将噴料(銅礦砂、石英砂、金剛砂 、鐵砂、海南砂)高速噴射到需要處理的工件表面,使工件表面的外表面的外表或形狀發生變化,由于磨料對工件表面的沖擊和切削作用,使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度,使工件表面的機械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲勞性,增加了它和塗層之間的附着力,延長了塗膜的耐久性,也有利于塗料的流平和裝飾。

噴砂應用範圍

(一)工件塗鍍、工件粘接前處理噴砂能把工件表面的鏽皮等一切污物清除,并在工件表面建立起十分重要的基礎圖式(即通常所謂的毛面),而且可以通過調換不同粒度的磨料,達到不同程度的粗糙度,大大提高工件與塗料、鍍料的結合力。或使粘接件粘接更牢固,質量更好。

(二)鑄造件毛面、熱處理後工件的清理與抛光噴砂能清理鑄鍛件、熱處理後工件表面的一切污物(如氧化皮、油污等殘留物),并将工件表面抛光提高工件的光潔度,能使工件露出均勻一緻的金屬本色,使工件外表更美觀,好看。

(三)機加工件毛刺清理與表面美化噴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,提高了工件的檔次。并且噴砂能在工件表面交界處打出很小的圓角,使工件顯得更加美觀、更加精密。

(四)改善零件的機械性能,機械零件經噴砂後,能在零件表面産生均勻細微的凹凸面,使潤滑油得到存儲,從而使潤滑條件改善,并減少噪聲提高機械使用壽命。

(五)光飾作用對于某些特殊用途工件,噴砂可随意實現不同的反光或亞光。如不鏽鋼工件、塑膠的打磨,玉器的磨光,木制家具表面亞光化,磨砂玻璃表面的花紋圖案,以及布料表面的毛化加工等。

腐蝕

腐蝕即腐蝕雕刻,是指利用花絮材料在金屬表面方式出圖案或者文字。

腐蝕的應用:(1)屬于五金産品的表面處理工藝。(2)裝飾表面,能在金屬表面制作一些比較細膩的圖案及文字。(3)腐蝕加工能加工出微小的孔及槽。(4)模具蝕紋咬花。

抛光

抛光時利用其它工具或者方法對工件表面進行光亮的處理,主要目的是得到光滑表面或鏡面光澤,有時也用來消除光澤(消光)。

常用的抛光方法有以下幾種:機械抛光、化學抛光、電解抛光、超聲波抛光、流體抛光、磁研磨抛光。

抛光應用場所:(1)一般來說,凡是表面需要光亮的産品,都要抛光處理。(2)塑膠産品不直接抛光,而是對磨具進行抛光。

燙金

燙金俗稱燙印,是一種不用油墨的特種印刷工藝。

将金屬印版加熱,施箔,在印刷品上壓印出金色文字或圖案。随着燙印箔及包裝行業的飛速發展,電化鋁燙金的應用越來越廣泛。

燙金工藝是利用熱壓轉移的原理,将電化鋁中的鋁層轉印到承印物表面以形成特殊的金屬效果,因燙金使用的主要材料是電化鋁箔因此燙金也叫電化鋁燙印電化鋁箔通常由多層材料構成,基材常為P E,其次是分離塗層顔色塗層、金屬塗層鍍鋁)和膠水塗層。

燙金基本工藝是在壓力狀态,即電化鋁被燙印版、承印物壓住的狀态下,電化鋁受熱使其上熱熔性的有機矽樹脂層和膠牯劑熔化,此時受熱熔化的有機矽樹脂粘性變小,而特種熱敏膠粘劑受熱熔化後粘性增加,使得鋁層與電化鋁基膜剝離的同時轉印到了承印物上。随着壓力的卸除,膠粘劑迅速冷卻固化,鋁層牢固地附着在承印物上,完成一個燙印過程。

燙金主要有兩種功能:一是表面裝飾,可提高産品的附加值。燙金與壓凹凸工藝等其他加工方式相結合,更能顯示出産品強烈的裝飾效果:二是賦予産品較高的防僞性能,如采用全息定位燙印商标标識等。

産品燙金後圖案清晰、美觀,色彩鮮豔奪目,耐磨、耐候。目前印制煙标上的燙金工藝應用占85%以上,在平面設計上,燙金可以起到畫龍點睛、突出設計主題的作用,特别适用于商标、注冊名的裝飾使用。

植絨

植絨總是被大家認為是隻有裝飾功能,但是事實上他還有許多優點。例如,在珠寶盒、化妝品内,就需要讓植絨保護首飾和化妝品等。它還可以防止冷凝的作用,因此會被用在汽車内裝,船艇,或空調系統上。

I-SD系統

SD是種新的表面印刷技術,它提升了傳統浮水印所能帶來的視覺效果。它将圖案精準的包覆在複雜的立體物件表面,同時在視覺上不讓圖案變形。它的墨水可以覆蓋到每個孔洞、凹槽、表面凹凸的紋路内,從而呈現出高解析度的圖像。此方法可以運用在各種物質表面上,包括塑料、木頭、金屬、和陶瓷等。由于其外層有PBT保護膜,因此可以有效防刮。

相關應用:此方法目前被用在汽車彩繪等需要非常高耐磨标準的表面上。但也有機會用在手機等電子産品上。

自我修複鍍膜

此鍍膜具有神奇的自我修複能力,當表面有小刮傷或者細紋時,隻要用熱源一打,其表面就會自行将疤痕修補起來。其原理是利用高分子材料在高溫環境下流動性的增高,讓他們在加熱後會因為流動性增加的關系,朝着有刮痕或凹陷的地方流動,将之補平。這種表面處理能提供前所未有的保護盒耐用度。

對某些車子的保護是非常好的,尤其當我們把車停在太陽底下,其表面的鍍膜就會開始自動将小細紋或刮痕修補完畢,呈現出最完美的表面。

相關應用:除了車身闆件的保護,它或許在未來可被運用到建築物表面?

防水鍍層

傳統的防水鍍層必須用一層膜包覆起來,這樣不僅不美觀,也改變了物件本身的表面特性。但P2I這家公司發明的納米防水鍍膜,是利用真空濺鍍的方式,在室溫的密閉空間内,将高分子防水鍍層附着在工件表面上。由于此鍍層的厚度以納米為單位,因此在外觀上幾乎無法察覺。此法适用于各種材質和幾何形狀,甚至有些形狀複雜,結合數種材料的物件也可以被P2I成功鍍上防水層。

相關應用:這項技術可以為電子産品,衣着,鞋子等提供防水的功能。包括衣服的拉鍊和電子産品的關節都可以進行鍍膜。其他包括實驗室精密儀器和醫療器材也必須具備防水功能的。舉例來說,實驗室的滴管就必須有防止液體附着的撥水功能,如此才能确保實驗的液體量精确無損。

來源:創新材料在線

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