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金屬、塑料、玻璃的多種表面處理工藝

引言：表面處理即是通過物理或化學的方法在材料表面形成一層具有某種或多種特殊性質的表層。通過表面處理可以提升產品外觀、質感、功能等多個方面的性能。

外觀：顏色、圖案、logo、光澤\線條（3D、2D）；

質感：手感、粗糙度、壽命（品質）、流線型等等；

功能：硬化、抗指紋、抗劃傷；

下面就金屬、塑料、玻璃的多種表面處理工藝做詳盡介紹：

表面處理

金屬

一、陽極氧化

陽極氧化：主要是鋁的陽極氧化，是利用電化學原理，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性、裝飾性、絕緣性、耐磨性等特殊特性。

工藝流程:

單色、漸變色：拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化→中和→染色→封孔→烘干

雙色：①拋光/噴砂/拉絲→除油→遮蔽→陽極氧化1→陽極氧化2 →封孔→烘干

②拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化1 →鐳雕→陽極氧化2 →封孔→烘干

技術特點:

一、陽極氧化

陽極氧化：主要是鋁的陽極氧化，是利用電化學原理，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性、裝飾性、絕緣性、耐磨性等特殊特性。

工藝流程:

單色、漸變色：拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化→中和→染色→封孔→烘干

雙色：①拋光/噴砂/拉絲→除油→遮蔽→陽極氧化1→陽極氧化2 →封孔→烘干

②拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化1 →鐳雕→陽極氧化2 →封孔→烘干

技術特點:

優點：

1、陶瓷質感，外觀暗啞，沒有高光產品，手感細膩，防指紋；

2、基材廣泛：Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb, 及其 合金等；

3、前處理簡單，產品耐腐蝕性、耐候性極佳，散熱性能佳。

缺點：目前顏色受限制，只有黑色、灰色等較成熟，鮮艷顏色目前難以實現；成本主要受高耗電影響，是表面處理中成本**高的其中之一。

四、PVD真空鍍

物理氣相沉積（Physical vapor deposition，PVD）：是一種工業制造上的工藝，是主要利用物理過程來沉積薄膜的技術。

PVD原理示意圖

工藝流程:

PVD前清洗→進爐抽真空→洗靶及離子清洗→鍍膜→鍍膜結束，冷卻出爐→后處理（拋光、AFP）

技術特點:

PVD（Physical Vapor Deposition,物理氣相沉積) 可以在金屬表面鍍覆高硬鍍、高耐磨性的金屬陶瓷裝飾鍍層

五、電鍍 (Electroplating)

電鍍：是利用電解作用使金屬的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕，提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用的一種技術。

工藝流程：前處理→無氰堿銅→無氰白銅錫→鍍鉻

技術特點：

優點：

1、鍍層光澤度高，高品質金屬外觀；

2、基材為SUS、Al、Zn、Mg等；成本相對PVD低。

缺點：環境保護較差，環境污染風險較大。

六、粉末噴涂 (Powder coating)

粉末噴涂：是用噴粉設備（靜電噴塑機）把粉末涂料噴涂到工件的表面，在靜電作用下，粉末會均勻的吸附于工件表面，形成粉狀的涂層；粉狀涂層經過高溫烘烤流平固化，變成效果各異（粉末涂料的不同種類效果）的**終涂層

工藝流程：上件→靜電除塵→噴涂→低溫流平→烘烤

技術特點：

優點：

1、顏色豐富，高光、啞光可選；

2、成本較低，適用于建筑家具產品和散熱片的外殼等；

3、利用率高，100%利用，環保；

4、遮蔽缺陷能力強；5、可仿制木紋效果。

缺點：目前用于電子產品比較少。

六、金屬拉絲

拉絲：是通過研磨產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。根據拉絲后紋路的不同可分為：直紋拉絲、亂紋拉絲、波紋、旋紋。

技術特點：

拉絲處理可使金屬表面獲得非鏡面般金屬光澤，同時拉絲處理也可以消除金屬表面細微的瑕疵。

七、噴砂

噴砂:是采用壓縮空氣為動力，以形成高速噴射束將噴料高速噴射到需處理工件表面，使工件表面的外表面的外表或形狀發生變化，獲得一定的清潔度和不同的粗糙度的一種工藝。

技術特點:

1、實現不同的反光或亞光。

2、能清理工件表面的微小毛刺，并使工件表面更加平整，消除了毛刺的危害，提高了工件的檔次。

3、清楚前處理時遺留的殘污，提高工件的光潔度，能使工件露出均勻一致的金屬本色，使工件外表更美觀，好看。

八、拋光

拋光：利用柔性拋光工具和磨料顆粒或其他拋光介質對工件表面進行的修飾加工。

針對不同的拋光過程:粗拋(基礎拋光過程)，中拋(精加工過程)和精拋(上光過程)，選用合適的拋光輪可以達到**佳拋光效果，同時提高拋光效率。

工藝流程：

技術特點：提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度，得到光滑表面或鏡面光澤，同時也可消除光澤。

九、蝕刻

蝕刻：通常所指蝕刻也稱光化學蝕刻，指通過曝光制版、顯影后，將要蝕刻區域的保護膜去除，在蝕刻時接觸化學溶液，達到溶解腐蝕的作用，形成凹凸或者鏤空成型的效果。

工藝流程：

曝光法：工程根據圖形開出備料尺寸-材料準備-材料清洗-烘干→貼膜或涂布→烘干→曝光→顯影→烘干-蝕刻→脫膜→OK

網印法：開料→清洗板材(不銹鋼其它金屬材料)→絲網印→蝕刻→脫膜→OK

技術特點:

優點：

1、可進行金屬表面細微加工；

2、賦予金屬表面特殊的效果；

缺點：蝕刻時采用的腐蝕液體（酸、堿等）大多對環境具有危害。

表面處理

塑料

一、模內裝飾技術（IMD）

模內裝飾技術（In-Mold Decoration-IMD）:是將已印刷好圖案的膜片放入金屬模具內，將成形用的樹脂注入金屬模內與膜片接合,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。

IMD包含IML（無拉伸、曲面小）、IMF（高拉伸產品、3D）、IMR(表面薄膜去掉，只留下油墨在表面)。

目前業內把IML和IMF統稱IML。

技術特點：

1、精美的裝飾圖文、標識內藏，不受摩擦或化學腐蝕而消失；

2、圖文、標識及顏色設計可隨時改變，而無需更換模具；

3、三維立體形狀產品的，印刷精度準確，誤差±0.05mm；

4、能提供圖文、標識背透光性及高透光性的視窗效果；

5、功能按鍵凸泡均勻、手感好，壽命可達100萬次以上；

6、三維變化，可增加設計者對產品設計的自由度；

7、復合成型加工達到無縫效果。

二、噴涂( Painting )

噴涂：利用噴槍等噴射工具把涂料霧化后，噴射在被涂工件上的涂裝方法。

工藝流程：注塑→底漆→烘干→面漆→烘干

技術特點：

優點：

1、顏色豐富；

2、液體環境中加工，可實現復雜結構的表面處理；

3、工藝成熟、可量產；

4、有獨特的透明度，光澤度高。

缺點：

1、成本過高，低成本定位產品不適用于此工藝；

2、工藝相對復雜，良率較低。

三、NCVM不導電真空鍍

NCVM:又稱不連續鍍膜技術或不導電電鍍技術，是采用鍍出金屬及絕緣化合物等薄膜，利用各不連續之特性，得到**終外觀既有金屬質感且不影響到無線通訊傳輸之效果。。

工藝流程:

技術特點:

1、所制產品不導電，可以通過高壓電表幾萬伏特的高壓測試，不導通或不被擊穿

2、所制產品表面具有金屬質感的同時可實現半透明化控制。

四、電鍍

電鍍：使塑料以較高成品率及較低成本獲得金屬效果表面。與PVD相似，PVD是物理原理，電鍍是化學鍍，主要分為真空電鍍和水電鍍。

工藝流程：

水電鍍工藝流程

技術特點：

優點：

1、重量減輕；

2、全面節省成本；

3、較少的加工工序；

4、仿真金屬零件。

缺點：

1、包括金屬插件在成型過程中不能變更；

2、塑模制造大于200平方英寸的零件比拉模之鑄造困難的多；

3、電鍍塑料用于某類家庭用具時存在著火的危險。

五、印刷

塑膠件印刷：是通過移印、網印、轉印等方法將所需圖案印制在塑膠件表面的一種工藝

移印：是一種間接的可凹膠頭印刷技術，先將設計的圖案蝕刻在印刷平板上，把蝕刻板涂上油墨，然后，通過硅膠頭將其中的大部分油墨轉印到被印刷物體上。

網印：是孔版印刷術中的一種主要印刷方法:印版呈網狀，印刷時印版上的油墨在刮墨板的擠壓下從版面通孔部分漏印至承印物上。通常絲網由尼龍、聚醋、絲綢或金屬網制作而成。

轉印:水轉印，熱轉印

水轉印:是利用水壓將帶彩色圖案的轉印紙/塑料膜進行高分子水解的一種印刷。

熱轉印:是將花紋或圖案印刷到耐熱性膠紙上，通過加熱，加壓，將油墨層的花紋圖案印到成品材料上的一種技術。

六、鐳雕

鐳雕：也叫激光雕刻或者激光打標，是一種用光學原理進行表面處理的工藝,與網印移印類似，通過鐳雕可以在產品表面打字或者圖案。

技術特點：

1、范圍廣泛、安全可靠

2、精確細致、安全快捷

3、成本低廉、節約環保

七、咬花

咬花：是用化學藥品如濃硫酸等對塑料成型模具內部進行腐蝕，形成蛇紋、蝕紋、犁地等形式的紋路，塑料通過模具成型后，表面具有相應紋路的一種工藝方法。

工藝流程：

模具接收→噴砂→化學清洗(酸洗)→貼花→上瀝清粉→加熱→上洋→干漆→化學腐蝕→化學清洗→噴砂→品檢

技術特點：

1、提升產品的視覺效果和手感

2、防滑

3、增大表面積，利于散熱

4、利于脫模，易于成型

表面處理

玻璃

水電鍍工藝流程

技術特點：

優點：

1、重量減輕；

2、全面節省成本；

3、較少的加工工序；

4、仿真金屬零件。

缺點：

1、包括金屬插件在成型過程中不能變更；

2、塑模制造大于200平方英寸的零件比拉模之鑄造困難的多；

3、電鍍塑料用于某類家庭用具時存在著火的危險。

五、印刷

塑膠件印刷：是通過移印、網印、轉印等方法將所需圖案印制在塑膠件表面的一種工藝

移印：是一種間接的可凹膠頭印刷技術，先將設計的圖案蝕刻在印刷平板上，把蝕刻板涂上油墨，然后，通過硅膠頭將其中的大部分油墨轉印到被印刷物體上。

網印：是孔版印刷術中的一種主要印刷方法:印版呈網狀，印刷時印版上的油墨在刮墨板的擠壓下從版面通孔部分漏印至承印物上。通常絲網由尼龍、聚醋、絲綢或金屬網制作而成。

轉印:水轉印，熱轉印

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