CMF工业设计必须知道的表面材料及表面处理工艺

1、多者E要涉及到的一个 处理过程。镀塑料电电镀的主要工艺流程匕学是浸入贵金属盐类水溶液，于是贵金属离子就被还原剂还原为贵金属，从而在制件表面上形 成贵金属膜。这层贵金属可以起到活性催化的作用，帮也称催化膜，它可以加速化学镀的还 原反应。实践证明，银、钯等贵金属都具有这种催化能力。还原反过活化处理的塑料制件用水清洗后就可以进行化学镀H料制件M 化学镀以前，先在一定浓度的化学镀所用的还原剂溶液中浸一下，把未被水洗掉的活化剂还 原，这就是还原处理。化学镀铜时，可先用次磷酸钠溶液进行还原处理。6、化学镀到目前为止，已有很多重金属可以通过化学镀铜的方法从水溶液中沉积出来。从经济角度来看，化学镀铜成本最低，

2、因此被广泛采用。化学镀铜层外观呈铜红色，不能作 为装饰和防护层，通常用作非金属、印刷电路板孔金属化等电镀加厚镀层的导电层。化学镀 铜只能给塑料制件镀上一层导电源，镀层很薄。要想继续加厚其它镀层时，要先用电镀铜将 化学镀铜层加厚。电镀铜时，可以使用酸性镀铜，也可以使用碱性镀铜。塑料制件经过电镀 铜以后，就可以根据需要继续电镀其它金属镀层。金属喷镀的原理金属喷镀时，镀面材料在专门的喷汇或喷枪中熔化和雾化，并喷射到基体材料上，这种面饰 方法有时也称为金属喷涂。一般使用氧 一一乙炔焰，但有时也使用其它气体。当镀面金属丝 通过焰心自动给送时，金属丝熔化并同时被压缩空气流雾化和喷射到基体材料上。几乎任何

3、一种能够制成金属丝的金属都能用这种方法喷镀。另一种喷枪利用粉末状材料通过火焰喷射 出来。这种方法的优点是不仅能喷镀金属，而且也能喷镀金属陶瓷复合材料、氧化物和硬质 合金。表面准备因为由金属喷镀所获得的镀覆材料与基体材料之间的结合是纯粹的机械结合，因此，基体材 料必须进行适当的准备。以便能获得良好的机械结合。无论采用何种表面准备方法，基体表 面都必须清洁而无油污。最常用的表面准备方法是喷砂处理。为此，砂粒足够锋利以产生真正粗糙的表面，对于能在 车床上回转的圆柱表面，有效的方法是车出非常粗的螺纹，然后用滚压刀轻轻滚压牙顶。一 种可用于平面的改进方法是用圆的切槽刀切出一系列平行槽，然后用滚花刀夺各槽

4、之间的棱 面。如果镀覆表面还要加工，则基体表面应该用粗加工或切槽来准备，以便得到最好的准备。 金属喷镀的应用金属喷镀在产品设计中有许多重要的用途。如将锌和铝喷镀到钢铁表面上可以得到保护性涂 层，以获得耐腐蚀性。因为金属喷镀能将金属喷镀到几乎任何一种金属或非金属表面上，它 就提供了一种在不良导体或非导体表面镀覆一层导电表面的简单方法，为此，常常将铜或银 喷镀到玻璃或塑料上。由于喷镀的金属可以用各种不同的方式进行处理，例如抛光、刷光、 或保留喷镀状态，因此，喷镀金属可在产品及建筑行业中作为装饰手段。塑件烫印塑件烫印是工业产品（特别是轻工产品）的重要表面装饰手段之一。目前在产品设计中已由 字模烫印发

5、展为图案和大面积板上烫印。烫印就是通过烫印机如图所示热源，胶辊（或胶板），在一定的压力一将烫印材料（烫印箔）上彩色铝、木纹等转移到塑件表面上，从而获得精美的图案，得到良好的装饰效果的工艺。烫印起源于17世纪的欧洲，当时只是贵族阶层用于书籍、圣经的表面装饰，其烫印箔的材料 是真金、真银。随着聚酯薄膜的出现，而出现了化学合成箔，人们就转而使用价廉物美的新 型装饰材料，并把它用于工业产品的表面装饰设计上。烫印的特点 1、烫印的装饰效果好烫印箔的品种很多，按颜色可分金色、银色和各种彩色箔；按花纹和材质可分为金属箔、木纹箔、油漆箔等。其它还有各种光亮、哑光、丝 纹的单色彩、多色彩图案。这些烫印箔的使用，

6、可增加产品的装饰效果。金属箔的应用可与美观。另外新品开发周期长、开发费用高，图案颜色无法实现小批量灵活变化也是IMR工艺写。这机器是用ROLL TO ROLL方式，而对位用CCD计算机操作厂是一个比较杂的过程,IML的片材有PET，也可以用PC。塑料粒子一般采用 PMMA和ABS。IML与IMR各自有优很耐磨机一部分就是采技术K的，时间稍微长一点也会造成划伤ML最大的缺陷就是不能整体实现IML技术，仅仅局限于某一块区域。塑料涂装的作用 塑料易于着色，然而塑料的着色有很多局限性，如不显本色、颜料用量大、成本高等。为了提高塑料的装饰性能，需要涂装才能实现如套色装饰、增加表面的花色品种和光泽，使 工

7、程塑料具有金属外观，遮盖塑料制品的表面缺陷（银丝、水塌坑、不明显的拼缝、色斑污 点等）以及深色塑料的着色等，另外塑料冷藏还可起到保护作用和一些特种功能。塑料虽不 会生锈，也不会迅速地溶解于酸类中。但是，塑料在不同程度上易受紫外线、氧、水分、沼 气、溶剂及其它化学药品的腐蚀，其耐磨性能和机械性能也不如金属，易受机械损伤，因此 塑料制品同样需要保护，如防光老化和防氧化，在塑料内部混入防紫外剂和抗氧化剂，虽 可提高产品耐候性，但成本极高。用抗氧化剂和防紫外线剂混入涂料，涂布于塑料制品的表 面，可以屏蔽紫外线，隔绝氧气。防溶剂腐蚀和化学药品的腐蚀和化学药品的腐蚀，除了 聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯以外，

8、许多热塑性塑料的耐深剂性较差，故这些制品同有机溶接触部分用合适|保护增剂挥发渗出吸湿划 和磨伤。近年来，特种功能涂料发展很快，塑料制品上涂布了这些涂料可以扩大塑料的应用范围。例 如阻燃涂料和防火涂料可以防止赛璐珞制品、聚丙烯及不饱和聚酯玻璃钢瓦着火；用作透镜的光学塑料，需要涂布防反射涂料，抗静电涂料、耐磨涂料及抗划伤涂料等。铝及其合金化学氧化工艺化学氧化是不用外来电流而仅把制件置入适当溶液中，使其表面生成人工氧化膜。一般是将铝件浸在含有碱溶液和碱金属的铬酸盐溶液中，铝和溶液互相作用，很快生成AL2O3和AKOH）薄膜这种H具较吸附能力般上作为表面层经学后进行涂装大地提及合金观件蚀力涂保持性强。

9、铝及其合金化学氧化的优点主要是生产效率咼、成本低、不消耗电能，不需专门设备，适合于批量生产及其合金的电化学氧化法及其合金的电化学氧化法又称阳极氧化处理，是使铝制品获得抗腐蚀性能和装饰性表面的方法，在工业上广泛使用。该工艺像电镀的逆过程工件为电解电路的阳极，不是将一层材料（金属）加到工件表面上云，而是进行内部的反应，以增加通常存在于铝表面很薄的强保护氧化铝层的厚度。1、阳极氧化法通过电解反应生成氧化膜。酸泛运处理方酸合酸化处理草酸氧化法草酸化艺采较广泛空工业器工业制品等以获得较优良的防护膜层。5、铝及其合金的其它阳极氧化法（1）瓷质阳极氧化法 它又称仿釉氧化，此工艺是精饰铝及其合金的新方法，实际

10、上是在铬酸阳极氧化法衍生而来 的。当向铬酸电解液中添加草酸和硼酸后，在一定的工艺条件下，可用阳极氧化得到类似瓷 釉或塘瓷乳白色氧化膜。 具有良好的耐蚀性能， 能着上各种颜色，有特殊的光彩（尤像塑料）， 可获得良好的装饰效果。瓷质氧化具有下列特点：高的硬度和耐磨性；优良装饰性，膜 层与塑料相似，具有瓷釉般光泽、美观大方；高耐蚀性，比一般氧化膜的耐蚀度高出倍；有良好的绝热性和电镀缘性；良好吸附能力，它能染成各种颜色；较好的遮盖能 力，故对制件表面机械加工要求较低。适用于各种仪器、仪表、电子仪器上的零件，外观件 以及日用品、食品用具的表面防护装饰层。（2）红宝石膜氧化法日本近来研究成m合成红宝石新工

11、艺工艺所得膜层外形光学性为优异I用于光学、装饰等方面。这是一项新颖工艺、具有广泛应用前景的工艺方法。其方法是，首先采用常规阳极批发价格多孔膜（为无定形的AL2O3 ）,并使多孔膜吸附铬离子，然后将吸附了铬离子的氧化膜在酸式硫酸盐熔盐中进行二次阳极氧化，借助于二次电解，使氧化膜结构从无定形向酇L2O3过渡，从而获得红宝石膜。铝氧化膜的颜色主要有：淡紫红色、浅灰黄色、浅灰色、灰色、土黄色等。氧化膜的莹光色有：深红、深紫、红、亮红色、亮紫色等。（3）奶白仿喷漆式氧化法其外观类似奶白的仿喷漆层。美观文雅，坚硬而耐腐蚀，尤其是在较长的时间内，膜的色泽不易消退。（4）仿大理石色阳极氧化法铝及其合金制件在

12、600 C预退火1 h,用氢氟酸、盐酸、硝酸及水（1 ： 1 ： 1 : 1）混合剂浸蚀到现的大理石花纹,然后在硫酸液中进行一般阳极氧化，并用1%2%的苯胺染料溶液着色。由于阳极氧化时的氧化膜是在经退火、浸蚀后出现的粗结晶表面上形成的，其外观非常类似于天然的大理石，装饰性极强。着色阳极氧化膜铝的阳极氧化膜，靠吸附染料而着色。自发色阳极氧化膜:阳极氧化膜是某种特定铝材在某种合适的电解液（通常以有机酸为基）中在电解作用下,由合金本身自发地生成一种带色的阳极氧化膜。电解着色阳极氧化膜的着色，通过氧化膜的空隙被金属或金属氧化物电沉积而着色。常用金属表面装饰电镀镀铬是目前产品造型设计中应用最广泛的镀层品

13、种。铬是微带蓝色的银白色金属。不能 用做防护性镀层，一般常用铜锡合金、铜或镍层做底层、以防止基体金属遭受腐蚀。镀铬层主要有五种类型。1、防护一一装饰镀铬在铜、镍或合金镀层表面上镀一层铬，可获得结晶细密、美观光亮、有像镜面一样的银蓝色光泽（有的称为罩蓝），如汽车、火车、机床以及日常用具外部零件的装饰层。由于装饰，层明光耀眼，因此，在产品造型中应避免用于大面积的外观装饰表面，以免由于强烈的反光刺激操作者和使用者的眼睛，而引起疲劳。2、镀黑铬黑色给人一种肃穆、庄严、坚毅的感觉，在机器、仪表、建筑装饰材料、五金用具涂装零件 中少不了黑色的组合匹配。表面装饰工艺获得黑色的方法很多，如涂黑漆、镀锌浸黑、铁

14、及 铜墙铁壁件的黑色氧化，铝及镁的化学和电化学氧化及染黑色、镀镍及黑铬等。从色泽均匀、 耐磨、装饰防护性等方面看，以黑铬的镀层为最佳，主要用于航空、仪表、相机等光学系统中，以及其它产品上用于装饰、作标志等场合。3B乳白铬乳白铬的特点是无光泽、硬度低、无裂纹网、随镀层厚度的增加，气孔减少、抗蚀性好，在 乳白铬镀层作刻度容易，且使用者不感到眼睛疲劳。乳白铬广泛用于工量具、机械设备中的度盘、刻度盘、医疗器械等。4、镀硬铬 这种镀层的特点是通过厚的镀层来突出铬层本身的特殊性能。包括耐热、耐磨损、忍腐蚀, 以及低的磨擦系数等。硬铬一般是直接镀在钢铁件表面，它的用途比较广泛。例如，高吨位 水压机的大型柱塞

15、等大型设备的部件用硬铬。它的用途比较广泛，许多由于腐蚀、磨损即将 报废的部件、设备，如机床主轴、曲轴轴颈等，经过镀硬铬修复后可大大延长使用期限。5、多孔性镀铬多孔性镀铬是耐磨镀铬的一种特殊形式，所不同的是镀层表面具有网状沟纹或点状孔隙，便 于贮存润滑油，从而减小镀铬工件与其滑动配合工件间的摩擦，提高工件的耐磨性。主要用 于内燃机的汽缸内腔，活塞环、滑动轴承、机床主轴等 银是一种白色光亮、可锻、可塑及具有极强反光能力的贵金属。其硬度比铜稍低，比金高。银在碱液和某些有机酸中十分稳定，但易溶于硝酸和微溶于硫酸。在一般大气中，银是较稳 定的，但在含有氧化物和硫化物的空气中，银镀层表面会很快变色，并迅速

16、失去它的反光能 .力外银有优良性所有金属是导电性最金属银电性能 好此它接触电阻小以提品性 银有美丽的银白色光泽，常用于装饰的目的。银镀层主要用于仪器仪表工业、轻工产品、灯 具、反光镜、探照灯等需要防护装饰性的电镀层和反光面镀层的物品表面。镀银的对象一般 多是铜或铜合成金件。钢铁金属构件镀银，必须先镀上一层能防止金属受腐蚀的其它金属或 合金层（如镉、黄铜、青铜等），经常与硬橡胶（含有硫）接触的零件不宜镀银。如果需要高 度的光泽，则在镀前和镀后必须对零件进行精细的抛光处理。镀银的方法主要有两大类，即氰化镀银和无氰镀银。氰化镀银是近百年来的老工艺，氰化镀 银溶液稳定可靠，电流效率高，分散力和覆盖能力

17、较好，镀层的品粒也比较细致，但由于其 溶液中含有剧毒的氰化物，严重地危害电镀工人的健康，而且排出的废水会成为 公害”这是最大的缺点。近来发展起来的无氟镀银，经过大量的试验和研究，获得了应用。镀合金1随着工业生产和科学技术的发展，人们对金属的表面性能、外观提出了种种新的要求，如在产品大面积使用电镀时，人们越来越讨厌发光的电镀光泽，转向喜爱烟雾状的色调，以及如缎子般素雅饰到应电镀合金。i、电镀锡一一钴合金电镀锡一一钴合金与电镀钴的色调比较接近，但较为柔和而受到人们的喜爱。目前国外大都用来代替铬。电镀钴不易进行滚镀，而电镀锡一一钴合金则可适用于小零件的滚镀。另外，电镀锡一一钴合金具有优良均镀能力和滚

18、镀能力，因而可适用于复杂形状的工件。如在底层上电双层耐腐并不亚于电铬止变用浸渍铬酸盐方法行处理，这样还可提高它的耐腐蚀性。它的外观呈淡玫瑰的色调，使人感到十分舒适，并具有优良的耐腐蚀性。如对有光泽的基材或在光亮镍的电镀层上，再施以锡一一镍合金电镀，则可得到良好的光泽表面。如对无光泽的表面（梨纹）上进行电镀，则能重现该面的原有情况。电镀层的均镀能力非常优异，几乎完全没有整平作用，因而适用于要求极细线条及旋转加工制品的电镀。：电镀铜锡合金，常作为防护低锡青铜镀层的色泽粉红色或金黄色，结晶细，它有较高的防蚀能力和良好的抛旋光性 装饰性的镍底层，被广泛地用于轻工业、手工业、机械仪表工业和其它 工业。中

19、锡青铜镀层的色泽呈金黄色，防蚀能力较好。主要用做装饰性镀铬的底层。它的硬O做文囂仪器盒耐酸豐很好劳性很好；O各种颜色鲜艳的塑料制品，如塑料头绳、娃娃的头、彩色塑料花（着色性好）；O人造革:比真皮加工容易、不怕水、质地均匀、可以做很大一块，但不透气，低温变硬）；塑料的优点：密度小，塑料的缺点：强度.硬度较低,容易老化. 塑料是从石油里面提练出来的。构成塑料的主要成份：树脂（Resi n）。树脂：高分子化合物的聚合物（Polymer）2按塑料的用途分：通常塑料工程塑料.燥温度较高1000C-1200C烘烤4H-8H,原料未充分干燥会使产品机械性能变劣导致产品破裂,流动性较差，产品不易饱模，外观质量难以达到要求也会导致日后产品破裂及冲击强度降低，但2350C-2650C之间，除特殊性况，料管温度一般不会有太大改变，原料的干燥温度为750C-850C,ABS材料的成型性和PC的机械性能（冲击强度和耐温抗紫外线等性质因此其具有-PC尼龙料具的化好名韧性乙胺耐磨,其品耐比较為有尼龙广泛用于各尼机械豐电蠶之零部件:就会很好控制，别由于此料极易冷却，故所有注塑时射出速度要求比较快 为减小产品的内应力, 保压压力不可太大,另由于射出速度较