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表面处理的十四招(上)

来源:互联网 浏览次数: 日期:2017年10月25日 13:57

大招之一——真空电镀

真空电镀(Vacuum Metalizing):一种物理沉积现象。即在真空状态下注入氩气,氩气撞击靶材,靶材分离成分子被导电的货品吸附形成一层均匀光滑的仿金属表面层。

典型产品:反射涂层,消费电子产品和隔热板的表面处理

产量适合:单件到大批量皆可

质量:高质量,高亮和产品表面保护层

速度:中等的生产速度,6小时/周期(包括喷漆)

适用材料

1、很多材料可以进行真空电镀,包括金属,软硬塑料,复合材料,陶瓷和玻璃。其中最常见用于电镀表面处理的是铝材,其次是银和铜。

2、自然材料不适合进行真空电镀处理,因为自然材料本身的水分会影响真空环境。

工艺成本

真空电镀非常依赖人工操作,真空电镀过程中,工件需要喷涂,装载,卸载和再喷涂,所以人力成本相当高,但是也取决于工件的复杂度和数量。

环境影响

真空电镀对环境污染很小,类似于喷涂对环境的影响。

大招之二——电解抛光

电解抛光(Electropolishing):以被抛光工件为阳极,不溶性金属为阴极,两极同时浸入到电解槽中,通以直流电离反应而产生有选择性的阳极溶解,从而达到工件表面除去细微毛刺和光亮度增大的效果。

典型产品:建筑结构,食物处理储存和医疗制药

产量适合:单件到大批量皆可

质量:表面高亮,光滑且卫生

速度:中等的生产速度,5-30分钟/周期

适用材料

1.大多数金属都可以被电解抛光,其中最常用于不锈钢的表面抛光(尤其适用于奥氏体核级不锈钢)。

2.不同材料不可同时进行电解抛光,甚至不可以放在同一个电解溶剂里。

工艺成本

电解抛光整个过程基本由自动化完成,所以人工费用很低。

环境影响

电解抛光采用危害较小的化学物质,整个过程需要少量的水且操作简单,另外可以延长不锈钢的属性,起到让不锈钢延缓腐蚀的作用。

大招之三——光蚀刻表面处理

光蚀刻表面处理(Photo Etching):简称光刻,利用照相手段制作抗蚀膜像,用来保护表面,在金属、塑料等上面,借助化学腐蚀剂进行腐蚀产生表面纹理的方法。

典型产品:用于珠宝首饰,铭牌和奖杯的表面处理

产量适合:单件到大批量皆可

质量:延长曝光和化学物质都可以实现光蚀刻表面处理

速度:中等的生产速度(50-100微米/5分钟)

适用材料

1.大多是金属都适合光蚀刻表面处理,最常见的有不锈钢,软钢,铝,黄铜,镍,锡,铜和银。其中铝材的光蚀刻速度最快,而不锈钢的光蚀刻速度最慢。

2.玻璃,陶瓷也适合光蚀刻表面处理,只是需要不同的光阻蚀剂和化学物质。

工艺成本

1.模具费用低

2.人力成本中等

环境影响

光蚀刻产生的金属废屑须做可控回收;用于光蚀刻的化学物质还有三分之一的氯化铁,而且也会用苛性钠(火碱)来处理废弃的感光胶片,这两种化学物质都是有害的,所以操作人员在处理时需要穿防护服。

大招之四——移印工艺

移印工艺(Pad Printing):能够在不规则异形对象表面上印刷文字、图形和图象,现在正成为一种重要的特种印刷。

典型产品:用于交通工具内饰,电子消费产品和体育器材的表面印刷

产量适合:单件到大批量皆可

质量:能达到清晰的印刷细节,即使在起伏不平的表面上

速度:单个印刷时间(1-5秒)

适用材料

几乎所有的材料都可以使用移印工艺,除了比硅胶垫还软的材质,例如PTFE等。

工艺成本

1.模具费用低

2.人力成本低,因为大多工序由机加工完成

环境影响

由于此工艺只局限于溶解性油墨(其中含有害化学物质),所以对环境影响很大。

大招之五——镀锌工艺

镀锌工艺(Galvanizing):在钢铁合金材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术,表面的锌层是一种电化学保护层,可以防止金属腐坏,主要采用的方法是热镀锌和电镀锌。

典型产品:建筑,桥梁,交通工具和家具的表面处理等

产量适合:单件到大批量皆可

质量:完美的保护层,外观很大程度取决钢材的质量

速度:快速,基本10分钟/周期

适用材料

由于镀锌工艺依赖于冶金结合技术,所以只适合钢和铁的表面处理

工艺成本

1.无模具费用,周期短,成本较低

2.人力成本中等,因为工件的表面质量很大程度上取决于镀锌前的人工表面处理

环境影响

由于镀锌工艺增长了钢铁件40-100年的使用寿命,很好的防止了工件的生锈和腐坏,所以对保护坏境有积极的作用。另外,镀过锌的工件在使用寿命到期后,可以重新送返镀锌槽,对液态锌的反复利用不会产生化学了物理废料。

大招之六——电镀工艺

电镀工艺(Electroplating):利用电解作用使零件表面附着一层金属膜的工艺,从而起到防止金属氧化,提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性及增进美观等作用,不少硬币的外层亦为电镀。

典型产品:交通工具,消费电子产品,家具,珠宝和银器的表面处理等

产量适合:单件到大批量皆可

质量:光泽度极高,抗氧化腐蚀

速度:速度中等,具体取决于材料种类和涂层厚度

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°C140°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。

工艺成本

1.无模具费用,但需要夹具对零件进行固定

2.时间成本取决于温度和金属种类

3.人力成本(中-高),取决于具体电镀件的种类,例如银器和珠宝的电镀就需要极高的熟练工人进行操作,因为其对外观和耐久性的要求很高

环境影响

大量有毒物质会被用在电镀过程中,所以需要专业的分流和提取,以确保最小的环境影响。

大招之七——粉末喷涂

粉末喷涂(Powder Coating):是一种干喷法,通过喷涂或流化床用在一些金属工件上,粉末通过静电吸附在工件表面,等到完全干燥时,会在表面形成一层保护膜。

典型产品:交通工具,建筑和白色家电产品的喷涂等

产量适合:单件到大批量皆可

质量:产品表面着色光滑均匀

速度:速度取决于工件尺寸和自动化程度,至少需要花费30分钟来干燥

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。

工艺成本

1.无模具费用,但设备费用非常高

2.时间成本较短,但干燥时间至少需要半小时

3.时人力成本相当低

环境影响

相对于湿喷来说,粉末喷涂具有更高的材料利用率(由于静电吸附粉末粒子的原因),可达到95%的喷料利用率。

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