产品造型材料与工艺—第六讲金属表面处理与装饰技术

1、产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 第二章第二章 金属材料及其加工技术金属材料及其加工技术 n第一节 常用金属材料及其特性 n第二节 金属材料成型与工艺性 n第三节 金属表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 第三节 金属表面处理与装饰技术 n1 铝及铝合金的氧化与着色处理 n2 钢铁的氧化与磷化处理 n3 铜及铜合金的氧化处理 n1 镀层装饰技术 n2 涂层装饰技术 n3 搪瓷被覆技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 金属表面处理与装饰的作用？ n保护产品外观美，延长使用寿命 n美

2、化、装饰产品 n产品造型设计师要了解表面处理与装饰 技术的特点，会正确合理的选用。 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 一、金属材料的表面处理 n指金属表面的 后，在金属表面生成膜层，该膜层叫转化膜。 ： n电化学转化膜。 n化学转化膜：氧化膜、铬酸盐膜、磷酸盐膜。 基体金属直接参与成膜反应； 电绝缘，防腐，着色、装饰，应用极广。 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 铝及铝合金的氧化与着色处理 n1 铝及铝合金的 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 铝及铝合金的氧化与着色处理 n1 铝及铝合金的 产品造

3、型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 铝及铝合金的氧化与着色处理 n2 铝及铝合金的 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 铝及铝合金的氧化与着色处理 n3 铝及铝合金着色着色 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 铝及铝合金的氧化与着色处理 n3 铝及铝合金 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 铝及铝合金的氧化与着色处理 n3 铝及铝合金 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 n3 铝及铝合金 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 n3 铝及铝合金 产品造型材料与工艺第六讲金

4、属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 钢铁的氧化与磷化处理 n1 钢铁的氧化处理 n钢铁的化学氧化（发蓝） n将钢铁零件浸在浓碱溶液中煮沸，在金属表面生成稳定的四 氧化三铁的过程。四氧化三铁氧化膜呈蓝黑色，故又称“发 蓝” n特点： n简便、经济。 n膜厚0.5-1.6um,吸附性好，发蓝后可浸油或填充处理，进一步 提高膜层的耐蚀性。 n膜薄，不影响零件的装配尺寸；对表面光洁要求高或抛光的 精密件，发蓝后表面既亮又黑，可防护和装饰。 n一般不产生氢脆现象，适用于高强钢薄钢片、氢脆敏感弹簧 件等 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 发蓝 产品造型

5、材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 钢铁的氧化与磷化处理 n2 钢铁的磷化处理 n将零件进入磷酸盐溶液中进行化学处理，在金属表面生成难 溶于水的磷酸盐膜的过程。 n特点： n膜厚3-20um,或更厚。膜与金属基体有较好的结合，对大气 及各种有机油类、苯、甲苯等气体燃料有很好的耐蚀性； n对润滑油有很好的吸附性，不粘附熔融金属、不影响零件的 焊接性能 n是高电阻膜层，有很好的电绝缘性 n不足：膜机械强度不高，有一定脆性，有氢的析出，应注意 氢脆问题，如对高强钢 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属

6、表面处理与装饰技术 铜及铜合金的氧化处理 “铜绿”：铜在潮湿的大气和海水条件下容易腐 蚀，在水、二氧化碳、氧的作用下生成腐蚀 产物碱式碳酸铜。 耐蚀处理方法：耐蚀处理方法： n1 过硫酸盐碱性溶液氧化法 n2 铜氨溶液化学氧化法 n3 古铜色化学氧化铜镀层 n4 碱性溶液电化学氧化法 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 铜及铜合金的氧化处理 n1 过硫酸盐碱性溶液氧化法 n 在由氢氧化钠和过硫酸盐配好的过硫酸钾溶 液中经60-65度浸煮，生成黑色氧化膜。 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 铜及铜合金的氧化处理 n2 铜氨溶液化学氧化法 n适合含铜52%-68%的黄

7、铜件，所得氧化膜 为蓝黑色。 n氧化膜质量比过硫酸盐法氧化膜差，为提高 防护能力，可再涂以清漆。 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 铜及铜合金的氧化处理 n3 古铜色化学氧化铜镀层 n在制件镀铜后，在硫酸溶液中活化，再以过 硫酸盐碱性溶液氧化。 n色泽雅致、美观大方、古色古香；化学氧化 后，可进行机械抛光或滚光，再浸涂清漆， 提高防蚀和变色能力 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 铜及铜合金的氧化处理 n4 碱性溶液电化学氧化法 n以铜制件为阳极，置入氢氧化钠热溶液中， 钢或镀镍钢板作为阴极，通以直流电，形成 黑色

8、氧化膜。 n适用于各种牌号的铜合金。 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 二、金属材料的表面装饰 n定义 也称金属材料的表面被覆处理，表 面被覆处理层是一种皮膜。 n1 镀层装饰技术 n电镀、化学镀、真空蒸发沉积镀、气相镀 n2 涂层装饰技术 n3 搪瓷被覆技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 二、金属材料的表面装饰 n1 镀层装饰技术 n在制品表面形成具有金属特性的镀层。 n作用： n可提高制品的耐蚀性和耐磨性 n增强制品的表面色彩、光泽和肌理的装饰效果 n提高制品的品位和档次 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表

9、面处理与装饰技术 电镀饰品 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 二、金属材料的表面装饰 n2 涂层装饰技术（简称涂装） n在制品表面形成以有机物为主体的涂层，并 干燥成膜的工艺。一般分三步：前处理、涂 敷、涂层干燥。 n作用： n保护：防腐蚀、划伤、脏污； n装饰：色彩、光泽、肌理； n特殊作用：隔热、绝缘、耐辐射、阻尼、杀菌、 吸收雷达波、隔音、导电等 n缺点：工艺不当，易出现劣化、脱落、起泡、膜 下浸蚀等 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六

10、讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 二、金属材料的表面装饰 n3 搪瓷被覆技术 n公元前3世纪在埃及已有了铜器表面的搪瓷 技术。 n后来发展为景泰蓝工艺，工业上称。 n用玻璃质材料在金属制品表面形成一被覆 层，然后在800度左右进行一定时间的烧制 而成。铁、铜、铝、不锈钢以及金、银都 可被覆搪瓷和景泰蓝。 n不足：受到冲击、急剧温度变化，易剥落 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 三、其他面饰工艺 n1 切削与研削加工 n2 研磨 n3 蚀

11、刻 n4 层压塑料薄膜 n5 热浸涂层 n6 暂时性防护涂层 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 三、其他面饰工艺 n1 切削和研削 n研削：利用砂轮对金属表层进行加工的方法。 n行磨 n高精度切削加工 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 三、其他面饰工艺 n2 研磨 n通过坚硬细微的研磨料进行的机械研磨 n通过电解金属表面溶解而进行的电解研磨 n通过试剂作用引起的金属化学溶解而进行的 化学研磨 n电解研磨和化学研磨：金属表面凸部选择性 溶解而使表面平滑。 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 三、其他面饰工艺 n3 蚀刻 n利用化学药品的作用使被加工金

12、属表面的特 定部位浸蚀溶解而形成的凹凸模样的一种加 工方法。 n用耐药品浸蚀膜（隔离模式掩蔽膜）覆盖整 个金属表面，然后用机械或化学方法去除要 求凹下去的部位的膜，最后进入药液进行溶 解。 n例如 17世纪发明的铜板画：涂蜡硝酸液浸 蚀； 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 金属刻蚀画 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 三、其他面饰工艺 n4 层压塑料薄膜 n用层压法把塑料薄膜粘结在钢板上。 n利用粘结剂将钢材基件和塑料薄膜粘结在一起，膜层上可以压 制图案、花纹。 n丙烯酸树脂薄膜：20年不退色、脱落，75um厚，

13、主要用于建筑装饰层 压于镀锌钢板 n氯乙烯薄膜：优良的韧性、耐候性、抗腐蚀，膜色彩鲜艳、品种繁多， 厚200um，用于钢板和钢带，各工业部门都有应用 n聚乙烯薄膜：100-300um厚,可压制或印刷花纹，有良好的绝缘性和抗 刮伤性，建筑上用于隔墙材料，仪表工业用于外罩 n聚氯乙烯薄膜：良好的耐候性、耐热性和耐化学药品性能，最高持续 工作温度100度，后12-100um,可在镀锌钢板和铝板上层压，有很强的 抗老化性能，用于建筑装饰面板和室外器材，20年不退色、脱落和开 裂 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 三、其他面饰工艺 n5 热浸涂层 n将金属制件浸入熔融金属中获得金属涂层的

14、一 种方法。 有：锌、锡、铝、铅，基体材 料主要有钢铁、铸铁、铜 n“纯熔融金属熔融金属与基体金属的合金 层基体金属”：标准热浸涂层组织 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 三、其他面饰工艺 n5 热浸涂层 n热浸层：经济、实用，有良好的耐磨性和耐蚀性， 相对于钢铁基体属阳极性涂层，具有牺牲性阳极防 护特性，用于在室外暴晒使用的钢材 n热浸层：不具备阳极保护作用，在有机酸中稳定、 无毒、不易变色，多用于包装工业和食品罐头工业 n热浸涂： 主要用于包覆电缆及汽车汽油箱 产品造型材料与工艺第六讲金属 表面处理与装饰技术 三、其他面饰工艺 n6 暂时性防护涂层 n指当需要使用金属材料或制件时，