产品表面处理工艺.docx

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产品表面处理工艺

产品表面处理工艺

一、喷漆

喷漆也叫喷油，塑胶外壳喷油，可掩盖熔接痕等缺陷，略有光泽。

选择油漆考虑以下因素：

（1）各种油漆的性能及其用途；

（2）涂层的作用及使用环境；

（3）施工的可能性；

（4）成本。

喷漆是很多产品生产的最后一道工序,协调的色彩、光亮的漆膜,既能起到美观装饰作用,又能对工件表面起到良好的保护作用。

二、电镀

定义：

电镀是利用外加电流作用从电解液中析出金属，并在物件表面沉积而获得金属覆盖层的方法。

电镀层的分类

按镀层金属与基体金属之间的电位关系分：

阳极性镀层，阴极性镀层。

按使用目的分：

保护性镀层，用于防止锈蚀或腐蚀，如镀锌、镀镉、镀锡、镀铅等；工作—保护性镀层，除了防止零件免受腐蚀外，主要用于提高零件的抗机械磨损与表面硬度；保护—装饰性镀层，防腐及使制品具有经久不变的光泽外观。

多为多层镀覆，底层常用铜锡镀层，或镀锌铜，表层常镀镍、铬；耐磨与减磨镀层，耐磨镀层采用镀硬铬，减磨镀层采用镀锡、铅锡合金、银铅合金等；热加工镀层，用于防止局部渗碳、渗氮，镀层为铜、锡、银等；高温抗氧化镀层，镀铬或或铬合金，用于防止高温氧化；还有修复性镀层、导电性镀层、磁性镀层等。

三、热喷涂

定义：

热喷涂是利用有燃料气或电弧等提供的热量，经喷枪将丝（棒）状或粉末状喷涂材料加热到熔化状态，并通过高速气流进一步雾化、加速，然后喷射到经过制备的工件表面而形成图层的方法。

特点：

（1）涂层与被喷涂的工件材料广泛；

（2）工艺灵活；（3）涂层厚度可以从几十微米到几毫米的较大范围内变化；（4）生产效率高；（5）受喷涂的工件受热程度低。

用途：

除了直接用于维修工作、修复工件外，还可以用于新产品的设计中，如利用它可以开发新材料、新涂层等。

四、塑料喷涂

定义：

塑料喷涂是在金属零部件表面喷涂一层塑料的涂覆层，使其得到既有金属本身的特点、如力学性能与电气性能，又有塑料所具有的性能如耐腐蚀、耐磨、自润滑性、高绝缘性的一种工艺。

喷塑和喷粉是一回事，粉就是指塑粉（塑粉颜色都有牌号的），厂家一般提供色板。

大公司喷塑和喷粉是一回事。

大公司都有自己固定的颜色，就像华为灰和华为蓝等。

应用：

可以用于喷涂的塑料有：

PE、PVC、PA1010等。

塑料喷涂最常用的方法是火焰喷涂法，使用塑料喷枪将火焰上熔化的塑料粉末喷射到预热（120℃～150℃）的工件表面形成涂层。

被涂工件的材料一般为钢、铸铁、青铜、铝等。

涂层厚度一般不超过1毫米。

像一般小区楼道上装的铁箱，用SPCC+华为灰（橘皮面）。

喷塑是必须要考虑塑层厚度，一般单面可达20丝。

五、粉末渗镀锌

定义：

粉末渗镀锌是利用原子扩散的原理，将工件置于含有锌粉和填充剂的转动密闭容器中加热，在金属锌与工件不断碰撞过程中，使锌原子扩散到工件中、形成镀层的方法。

其中，填充剂可以防止锌粉粘结，有助于锌粉的均匀分布，有利于工件均匀加热、防止遭受机械损伤。

特点与应用：

镀层厚度均匀，可以保证原有材质的力学性能，与基体结合牢固，抗蚀能力强。

粉末渗镀锌适用于碳钢、低合金钢、16Mn、弹簧钢、铸铁等。

六、热浸镀

定义：

热浸镀是将工件浸入熔融金属中，靠两种金属互相溶解和扩散获得金属涂层的方法。

特点与应用：

镀层金属是低熔点的锌、锡、铅和铝。

一般适用于简单的板材、带材、管材、丝材等。

热浸镀锌用于钢管、钢丝、钢板与钢带，热浸镀锡用于薄钢板，热浸镀铅用于防腐，热浸镀铝用于防止钢铁高温氧化。

七、化学镀

定义：

化学镀不用外加电源，利用还原剂将镀液中的金属离子还原并沉积在有催化活性的工件表面形成镀层。

特点与应用：

镀层均匀，不受工件复杂形状的影响，无明显边缘效应。

镀层晶粒细、致密、外观光亮、耐腐蚀。

常用的是化学镀镍和化学镀铜。

不仅使金属、而且可使经特殊镀前处理的非金属,如塑料、玻璃、陶瓷等直接获得镀层。

八、丝印

简介：

丝网印刷技术，是利用感光材料通过照相制版的方法制作丝网印版（使丝网印版上图文部分的丝网孔为通孔，而非图文部分的丝网孔被堵住）。

印刷时通过刮板的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上，形成与原稿一样的图文。

丝网印刷设备简单、操作方便，印刷、制版简易且成本低廉，适应性强。

丝网印刷应用范围广，常见的印刷品有：

彩色油画、招贴画、名片、装帧封面、商品标牌以及印染纺织品等。

特点：

1.适应性强。

丝印不但可以在平面上印刷，也可以在曲面、球面及凹凸面的承印物上进行印刷。

丝网印刷不但可在硬物上印刷，还可以在软物上印刷。

丝网印刷还可以先用丝网印刷在明胶或硅胶版上，再转印到承印物上。

2.墨层厚实，立体感强，质感丰富。

丝网印刷的墨层厚度一般可达30微米左右。

3.耐光性强。

适合于在室外作广告、标牌之用。

4.印刷面积大。

丝网印刷产品最大幅度可达3米×4米。

丝网印版的成像原理：

丝网是由一定的材料编织而成，其经纬线相交而形成网孔。

制版时在丝网上涂布一定厚度的感光胶并干燥，在丝网上形成感光膜，然后将图文阳图制版底片与涂布好的丝网贴合放入晒版机曝光。

这样丝网上图文部分因末受光而不固化，非图文部分受光固化，经显影冲洗，图文部分未固化感光材料被冲洗掉，使丝网孔为通孔。

非图文部分感光材料固化堵住网孔。

印刷时，图文部分丝网孔漏印墨，而非图文部分不漏墨，从而获得印刷墨迹。

工艺流程：

制作原稿、制作丝网印版、印刷、油墨干燥。

九、咬花

简介：

咬花是指将所需花色以化学蚀刻的技术，将模仁（大多为母模面）进行蚀刻的工艺方法。

与其它方法较大的差异是，咬花是对模具的加工，而其它表面处理方式则是直接对半成品加工。

流程

模具入厂>>清洗模具（整块模仁清洗干净）>>模具喷漆（保护作用）>>晾干（时间约6~8小时）>>修割胶带（欲咬花处割开）>>蚀刻咬花（控制时间及深度）>>喷砂（控制光泽度）

十、喷砂

简介:

利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基底表面的过程，分粗细两种。

用于最终表面处理；用于增强附着力的前道处理；用于机械除油除锈。

喷砂的用途就目前看,主要用于除锈、清砂、去垢去毛刺、成形、表面强化、改变表面粗糙度、刻字、雕花、切割等。

例如，活塞环采用喷砂工艺后,可以除掉工件表面的毛刺、锈蚀物、氧化皮等附着物,使外观质量得到很大改善。

活塞环采用喷砂表面处理后可增加储油润滑功能,延长活塞环的使用寿命。

采用喷砂工艺后可去除活塞环本身的部分残余应力。

十一、曲面印刷

曲面印刷最早应用于汽车之饰板,如核桃木纹之中央控制面板,门把饰板,其利用印刷将木纹或其它纹饰印刷于一PVC薄膜,利用PVC之高可塑性将其表面印刷纹路转印于塑料材质上,于转印素材喷涂适当媒介以利油膜附着,经高温烘烤完成成品。

但其因工件大容易于表面产生皱折,印刷良品不高,而开发利用水压之平均压力,治具简易而以水转印取代之,目前之水转印技术为日本传入,但及表面易因薄膜拉伸而使纹路变粗,第二代之水转技术为克服此缺点由台湾厂商。

发展出可得细致纹路,更新颖但其表面抗耐磨,及抗化学性均无法达到,世界级大厂为能使其机壳能有更换性而发展出热转印技术。

十二、表面拉丝

直纹:

直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。

它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。

直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。

连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦获取。

改变不锈钢刷的钢丝直径，可获得不同粗细的纹路。

断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。

制取原理：

采用两组同向旋转的差动轮，上组为快速旋转的磨辊，下组为慢速转动的胶辊，铝或铝合金板从两组辊轮中经过，被刷出细腻的断续直纹。

乱纹:

乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下，使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。

这种加工，对铝或铝合金板的表面要求较高。

波纹:

波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。

利用上组磨辊的轴向运动，在铝或铝合金板表面磨刷，得出波浪式纹路。

旋纹:

旋纹也称旋光，是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上，用煤油调和抛光油膏，对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。

它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。

十三、喷丸

喷丸除锈:

以压缩空气带动铁丸通过专用工具，高速喷射于金属表面，利用铁丸的冲击和摩擦作用，消除金属表面的铁锈和其它污染，并得到有一定粗糙度的显现金属本色的表面。

喷丸强化:

以压缩空气（或离心式喷丸机）带动钢丸（一般为锰钢丸，直径为到，硬度为47到50HRC）喷射到金属表面，使金属表层产生强烈的塑性变形，形成到深的强化层，强化层内组织结构细密，有较高的残余压应力，从而可以提高零件表面对塑性变形和断裂的抗力，提高零件的疲劳强度，使零件表面的缺陷和机加工带来的损伤减少，降低应力集中。

在零件截面变化处、圆角、沟槽及焊缝区适宜用喷丸强化。

十四、滚压

分类:

分为外圆滚压、内圆滚压及深孔滚压。

滚压原理与与应用:

利用滚压工具在常温常压下对零件表面施加压力，使金属表面层产生塑性变形，修正零件的微观几何形状，降低表面粗糙度，同时使零件表面层的金相组织改变，形成有利的压应力分布，提高零件的耐磨性、疲劳强度和硬度。

可以滚压圆柱形或锥形内外表面，例如轴类、活塞杆、锻锤杆等，特别是对受反复载荷零件的疲劳强度的提高效果显着。

十五、电化铝烫印

电化铝烫印是利用专用箔，在一定的温度下将文字及图案转印到塑料制品的表面。

其优点在于该方法不需要对表面进行处理，使用简单的装置即可进行彩印。

此外，还可以印刷出具有金、银等金属光泽的制品。

其缺点是印刷品不耐磨损，且树脂与箔的相溶性会影响其印刷的适应性。

十六、激光印字

激光印字技术是利用激光所持有的高能源，直接将文字、图案打印至材料表面的印刷方法。

我们可以依据所使用的激光种类（波长）或打印方式，分成数种类型。

与一般的油墨印刷相比较，由于不需要周边设备，所以也就不需要使用溶剂，因此，激光印字技术是属于环保型的装饰技术。

此外，它利用制品本身的质变进行雕刻，印刷品因不易被磨损而备受瞩目。

十七、磷化

磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。

磷化的目的主要是：

给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑作用。

薄膜本身硬度、强度较低，有一定脆性。

十八、氧化

定义:

氧化是将黑色金属置于硝酸钠或亚硝酸钠的氢氧化钠浓溶液中进行处理，使工件表面生成一层很薄的氧化膜的过程。

也叫发蓝或发黑。

特点与应用:

钢铁的氧化膜由磁性氧化铁组成，厚度约为微米到微米，一般为蓝黑色，有一定的防护能力，不影响工件的尺寸精度。

膜层黑亮，有一定的装饰作用，氧化也用于铝、铜、镁等有色金属及合金，以提高抗腐蚀性或作为油漆底层。

十九、钝化

定义:

钝化是将金属置于亚硝酸盐、硝酸盐、铬酸盐或重铬酸盐溶液中进行处理，使工件表面生成一层铬酸盐钝化膜的过程。

也叫铬酸盐处理。

特点与应用:

钝化膜由三价铬与六价铬的化合物以及基体金属的铬酸盐组成。

外观随合金成分、膜厚变化，由无色至彩虹色或棕黄色。

膜层具有耐蚀性与装饰性，与基体紧密结合，起隔离保护作用。

可用于锌、镉镀层的后处理，用于铝合金、镁合金、铜及铜合金的防护；也可用于保护金属在防腐施工前不再生锈，并提高漆膜的附着力。

二十、表面硬化

表面硬化技术为喷涂硬化层及使用化学药剂将成品浸泡烘干硬化，一般用于透明窗口，因其表面为外观及可视，要求其表面防刮，必需使用压克力材质才能达3H以上硬度。

以化学药剂将成品浸泡烘干，其化学药剂为硅化物,此工法大大降低硬化成本，其缺点为其表面易沾油污，表面经硬化后非为光滑而有毛细现象，且表面印刷油膜不易附着,成品之不良率亦随之升高。

二十一、达克罗

达克罗是dacromet缩写的译音，又译做达克锈、久耐锈、高克锈、锌铬膜等。

达克罗技术是指用含有锌片、铝片、铬酸酐、乙二醇等成分的糊状处理液涂覆金属基体，经高温烘烤后，在金属基体表面形成一层有极佳的耐蚀性的非装饰涂膜。

该技术杜绝了电镀过程中产生的废渣、污水、废气的排放污染问题，是替代电镀锌、热镀锌等进行表面防腐的高新技术。

二十二、铝及铝合金的氧化

分类:

（1）保护、装饰性阳极化，具体又可分为硫酸阳极化、铬酸阳极化、草酸阳极化。

（2）电绝缘性阳极化，分为磷酸阳极化与硼酸阳极化。

（3）抗磨性阳极化，也称硬阳极化。

特点与应用:

硫酸阳极化是应用最广、成本较低的一种工艺方法。

氧化膜较厚，为10到35微米，有较高的硬度与耐磨性，经封闭后有良好的防护性能，适用于所有类型的铝合金，但不适于铆接、搭接件的处理，因为接缝处残留的硫酸会产生腐蚀。

铬酸阳极化氧化膜较薄，为2到10微米，呈浅灰色，适用于表面光洁、精度要求高的工件与铆接、搭接件的处理，仅用于防护。

电绝缘性阳极化主要用于电容器和电解电容器的绝缘膜。

抗磨性阳极化用于硬度要求高、耐磨性好的各种零件的防护，并可用于修复受磨损的铝合金件的尺寸。

二十三、铝及铝合金的着色

电解着色法:

将在硫酸溶液中进行常规氧化后的铝及铝合金在金属盐的着色液中电解着色，使金属离子在氧化膜孔的底部电沉积，利用光在沉积金属粒子表面产生光散射而发色。

工业生产上应用最多的是锡盐与镍盐电解液，产生古铜色系列。

电解着色的氧化膜具有古朴典雅的装饰效果，有极好的耐晒性，能耗小，工艺条件易于控制。

一般用于纯铝系、铝—锰系、铝—镁系的合金基体。

而基体为铝—铜系及铝—硅系的合金则很难进行电解着色。

该法是目前工业上应用最广的着色方法。

干涉着色法:

先硫酸阳极化、然后磷酸阳极化，最后电解着色。

磷酸阳极化的作用是改变氧化膜孔的结构，使氧化膜孔底部直径变大，再通过沉积一层很薄的金属得到光的干涉效果，它进一步扩大了电解着色法的着色范围。

封闭原因:

氧化膜呈多孔结构，腐蚀介质易渗入膜孔而腐蚀基体，所以要进行封闭处理，使膜孔闭合，提高膜的防护性能和经久保持膜的着色效果。

除硬氧化膜及磷酸阳极氧化膜以外，一般的阳极氧化膜与着色氧化膜都应做封闭处理。

封闭方法:

根据不同的工件基体，采用不同的封闭方法。

如处理罐、箱和管子等大型制件的内表面时，用蒸汽封闭。

其它方法还有热水封闭、镍盐封闭、重铬酸盐溶液封闭法等。