表面處理工藝的14項(xiàng)技術(shù)大全

真空電鍍

    真空電鍍（Vacuum Metalizing）：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(shí)/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(jiàn)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?huì)影響真空環(huán)境。

工藝成本

    真空電鍍非常依賴人工操作，真空電鍍過(guò)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。

環(huán)境影響

    真空電鍍對(duì)環(huán)境污染很小，類似于噴涂對(duì)環(huán)境的影響。

實(shí)例展示

杜卡迪摩托的真空電鍍

香水瓶的真空電鍍

其他產(chǎn)品真空電鍍

電解拋光

    電解拋光（Electropolishing）：以被拋光工件為陽(yáng)極，不溶性金屬為陰極，兩極同時(shí)浸入到電解槽中，通以直流電離反應(yīng)而產(chǎn)生有選擇性的陽(yáng)極溶解，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。

典型產(chǎn)品：建筑結(jié)構(gòu)，食物處理儲(chǔ)存和醫(yī)療制藥

產(chǎn)量適合：單件到大批量皆可

質(zhì)量：表面高亮，光滑且衛(wèi)生

速度：中等的生產(chǎn)速度，5-30分鐘/周期

適用材料

    1.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）。

    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。

工藝成本

電解拋光整個(gè)過(guò)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(guò)程需要少量的水且操作簡(jiǎn)單，另外可以延長(zhǎng)不銹鋼的屬性，起到讓不銹鋼延緩腐蝕的作用。

實(shí)例展示

電解拋光清理焊接縫

其他產(chǎn)品電解拋光

光蝕刻表面處理

    光蝕刻表面處理（Photo Etching）：簡(jiǎn)稱光刻，利用照相手段制作抗蝕膜像，用來(lái)保護(hù)表面，在金屬、塑料等上面，借助化學(xué)腐蝕劑進(jìn)行腐蝕產(chǎn)生表面紋理的方法。

典型產(chǎn)品：用于珠寶首飾，銘牌和獎(jiǎng)杯的表面處理

產(chǎn)量適合：單件到大批量皆可

質(zhì)量：延長(zhǎng)曝光和化學(xué)物質(zhì)都可以實(shí)現(xiàn)光蝕刻表面處理

速度：中等的生產(chǎn)速度（50-100微米/5分鐘）

適用材料

    1.大多是金屬都適合光蝕刻表面處理，最常見(jiàn)的有不銹鋼，軟鋼，鋁，黃銅，鎳，錫，銅和銀。其中鋁材的光蝕刻速度較快，而不銹鋼的光蝕刻速度最 慢。

    2.玻璃，陶瓷也適合光蝕刻表面處理，只是需要不同的光阻蝕劑和化學(xué)物質(zhì)。

工藝成本

1.模具費(fèi)用低

2.人力成本中等

環(huán)境影響

    光蝕刻產(chǎn)生的金屬?gòu)U屑須做可控回收;用于光蝕刻的化學(xué)物質(zhì)還有三分之一的氯化鐵，而且也會(huì)用苛性鈉（火堿）來(lái)處理廢棄的感光膠片，這兩種化學(xué)物質(zhì)都是有害的，所以操作人員在處理時(shí)需要穿防護(hù)服。

實(shí)例展示

金屬標(biāo)牌的光蝕刻

移印工藝

    移印工藝（Pad Printing）：能夠在不規(guī)則異形對(duì)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。

典型產(chǎn)品：用于交通工具內(nèi)飾，電子消費(fèi)產(chǎn)品和體育器材的表面印刷

產(chǎn)量適合：單件到大批量皆可

質(zhì)量：能達(dá)到清晰的印刷細(xì)節(jié)，即使在起伏不平的表面上

速度：單個(gè)印刷時(shí)間（1-5秒）

適用材料

    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。

工藝成本

1.模具費(fèi)用低

2.人力成本低，因?yàn)榇蠖喙ば蛴蓹C(jī)加工完成

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(duì)環(huán)境影響很大。

實(shí)例展示

手機(jī)硅膠按鍵移印實(shí)例

鍍鋅工藝

    鍍鋅工藝（Galvanizing）：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：更好的保護(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(wú)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

環(huán)境影響

    由于鍍鋅工藝增長(zhǎng)了鋼鐵件40-100年的使用壽命，很好的防止了工件的生銹和腐壞，所以對(duì)保護(hù)壞境有積極的作用。另外，鍍過(guò)鋅的工件在使用壽命到期后，可以重新送返鍍鋅槽，對(duì)液態(tài)鋅的反復(fù)利用不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)了物理廢料。

實(shí)例展示

輪轂的鍍鋅工藝

其他產(chǎn)品鍍鋅實(shí)例

電鍍工藝

    電鍍工藝（Electroplating）：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：光澤度較高，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(jí)的純度和電鍍效率。其中最常見(jiàn)的有：錫，鉻，鎳，銀，金和銠（銠：白金的一種，極其昂貴且能長(zhǎng)久保持高亮度，可以對(duì)抗大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)和酸。最常用于對(duì)產(chǎn)品表面光澤度要求較高的產(chǎn)品，如獎(jiǎng)杯和獎(jiǎng)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?duì)皮膚有刺 激性且有毒性。

工藝成本

    1.無(wú)模具費(fèi)用，但需要夾具對(duì)零件進(jìn)行固定

    2.時(shí)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較高的熟練工人進(jìn)行操作，因?yàn)槠鋵?duì)外觀和耐久性的要求很高

環(huán)境影響

    大量有毒物質(zhì)會(huì)被用在電鍍過(guò)程中，所以需要專業(yè)的分流和提取，以確保較小的環(huán)境影響。

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國(guó)內(nèi)工廠實(shí)拍電鍍工藝

其他產(chǎn)品電鍍實(shí)例

粉末噴涂

    粉末噴涂（Powder Coating）：是一種干噴法，通過(guò)噴涂或流化床用在一些金屬工件上，粉末通過(guò)靜電吸附在工件表面，等到完全干燥時(shí)，會(huì)在表面形成一層保護(hù)膜。

典型產(chǎn)品：交通工具，建筑和白色家電產(chǎn)品的噴涂等

產(chǎn)量適合：單件到大批量皆可

質(zhì)量：產(chǎn)品表面著色光滑均勻

速度：速度取決于工件尺寸和自動(dòng)化程度，至少需要花費(fèi)30分鐘來(lái)干燥

適用材料

    雖然適合一些金屬件，塑料和玻璃的表面噴涂，但是粉末噴涂主要用于防護(hù)或著色鋁材和鋼材。

工藝成本

    1.無(wú)模具費(fèi)用，但設(shè)備費(fèi)用非常高

    2.時(shí)間成本較短，但干燥時(shí)間至少需要半小時(shí)

    3.時(shí)人力成本相當(dāng)?shù)?/span>

環(huán)境影響

    相對(duì)于濕噴來(lái)說(shuō)，粉末噴涂具有更高的材料利用率（由于靜電吸附粉末粒子的原因），可達(dá)到95%的噴料利用率。

實(shí)例展示

輪轂的粉末噴涂

其他產(chǎn)品粉末噴涂

水轉(zhuǎn)印

    水轉(zhuǎn)印（Hydro Transfer Printing）：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(duì)產(chǎn)品包裝與表面裝飾要求的提高，水轉(zhuǎn)印的用途越來(lái)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 細(xì)清晰，但是會(huì)有輕微的拉伸

速度：速度快，10-20周期/小時(shí)

適用材料

    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(jiàn)的為注塑件和金屬件。

工藝成本

    1.無(wú)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，從而降低時(shí)間成本

    2.時(shí)間成本較短，一般每周期不會(huì)超過(guò)10分鐘。

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。

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絲網(wǎng)印刷

    絲網(wǎng)印刷（Screen Printing）：通過(guò)刮板的擠壓，使油墨通過(guò)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(jiǎn)單、操作方便，印刷、制版簡(jiǎn)易且成本低廉，適應(yīng)性強(qiáng)。絲網(wǎng)印刷應(yīng)用范圍廣，常見(jiàn)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。

典型產(chǎn)品：用于服裝，電子產(chǎn)品和包裝等

產(chǎn)量適合：單件到大批量皆可

質(zhì)量：紋樣細(xì)節(jié)質(zhì)量精度較高

速度：手工絲印（1-5周期/分鐘），機(jī)器絲印（1-30周期/分鐘）

適用材料

    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

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

時(shí)間成本：機(jī)加工絲印最多每分鐘30個(gè)，手工絲印每分鐘最多1-5個(gè)

人力成本：在手工絲印中，人力成本偏高，尤其當(dāng)涉及到多彩印刷

環(huán)境影響

    淺色絲印油墨對(duì)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

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陽(yáng)極氧化

    陽(yáng)極氧化（Anodic Oxidation）：主要是鋁的陽(yáng)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

典型產(chǎn)品：手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品、機(jī)械零件、飛機(jī)汽車部件、精密儀器和無(wú)線電器材、日用品和建筑裝飾

產(chǎn)量適合：單件到大批量皆可

質(zhì)量：氧化膜具有防護(hù)性、裝飾性、絕緣性、耐磨性等特殊特性

速度：十幾分鐘或更久

適用材料

    鋁、鋁合金等鋁制品

工藝成本

    在陽(yáng)極氧化的生產(chǎn)過(guò)程中，水、電的消耗是相當(dāng)大的，特別是在氧化工序。再加上機(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，輔助設(shè)施的減少可以降低一些電耗

環(huán)境影響

    陽(yáng)極氧化在能效方面不算出彩，同事在鋁電解生產(chǎn)中，陽(yáng)極效應(yīng)還會(huì)產(chǎn)生對(duì)大氣臭氧層造成破壞性副作用的氣體

實(shí)例展示

采用陽(yáng)極氧化工藝制作的鏡頭

電泳

電泳：帶電顆粒在電場(chǎng)作用下，向著其典型相反的電極移動(dòng)，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(shí)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(dòng)化連續(xù)作業(yè)，人工費(fèi)用低，總的成本較低

環(huán)境影響

    電泳涂料是以水作為溶劑的，具有不燃性、無(wú)毒、節(jié)省了大量有機(jī)溶劑，大大降低了大氣污染和環(huán)境危害，同時(shí)也避免了火災(zāi)的隱患

實(shí)例展示

微弧氧化（MAO）

    微弧氧化（MAO）：又稱微等離子體氧化，是通過(guò)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(shí)高溫高壓作用，生長(zhǎng)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

環(huán)境影響

    微弧氧化電解液不含有毒物質(zhì)和重金屬元素,電解液抗污染能力強(qiáng)和再生重復(fù)使用率高,因而對(duì)環(huán)境污染小

實(shí)例展示

金屬拉絲

    金屬拉絲：是通過(guò)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(shí)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(jiǎn)單，設(shè)備簡(jiǎn)單，材料消耗甚少，成本比較低廉，經(jīng)濟(jì)效益高

環(huán)境影響

    純金屬制品，表面無(wú)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

實(shí)例展示

模內(nèi)裝飾

    裝飾技術(shù)（In-Mold Decoration-IMD）:是將已印刷好圖案的膜片放入金屬模具內(nèi)，將成形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形方法

典型產(chǎn)品：家電產(chǎn)品的裝飾及功能控制面板、汽車儀表盤、空調(diào)面板、手機(jī)外殼/鏡片、洗衣機(jī)、冰箱等

產(chǎn)量適合：單件到大批量皆可

質(zhì)量：可用于復(fù)雜圖像、產(chǎn)品耐摩擦、可防止表面刮花，并可長(zhǎng)期保持顏色的鮮明不易褪色

速度：快速

適用材料

塑膠表面

工藝成本

    只需開(kāi)一套模具，可降低系統(tǒng)成本與庫(kù)存成本，降低成本與工時(shí)

    高自動(dòng)化生產(chǎn)，制程簡(jiǎn)化，有一次注塑成型的工法，將成型與裝飾同時(shí)達(dá)成，降低恒本與工時(shí)，可穩(wěn)定生產(chǎn)

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(lái)的污染

實(shí)例展示

模內(nèi)注塑成型的手機(jī)保護(hù)套