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      表面處理的十四招(上)

      來源:互聯網 瀏覽次數: 日期:2017年10月25日 13:57

      大招之一——真空電鍍

      真空電鍍(Vacuum Metalizing):一種物理沉積現象。即在真空狀態下注入氬氣,氬氣撞擊靶材,靶材分離成分子被導電的貨品吸附形成一層均勻光滑的仿金屬表面層。

      典型產品:反射涂層,消費電子產品和隔熱板的表面處理

      產量適合:單件到大批量皆可

      質量:高質量,高亮和產品表面保護層

      速度:中等的生產速度,6小時/周期(包括噴漆)

      適用材料

      1、很多材料可以進行真空電鍍,包括金屬,軟硬塑料,復合材料,陶瓷和玻璃。其中最常見用于電鍍表面處理的是鋁材,其次是銀和銅。

      2、自然材料不適合進行真空電鍍處理,因為自然材料本身的水分會影響真空環境。

      工藝成本

      真空電鍍非常依賴人工操作,真空電鍍過程中,工件需要噴涂,裝載,卸載和再噴涂,所以人力成本相當高,但是也取決于工件的復雜度和數量。

      環境影響

      真空電鍍對環境污染很小,類似于噴涂對環境的影響。

      大招之二——電解拋光

      電解拋光(Electropolishing):以被拋光工件為陽極,不溶性金屬為陰極,兩極同時浸入到電解槽中,通以直流電離反應而產生有選擇性的陽極溶解,從而達到工件表面除去細微毛刺和光亮度增大的效果。

      典型產品:建筑結構,食物處理儲存和醫療制藥

      產量適合:單件到大批量皆可

      質量:表面高亮,光滑且衛生

      速度:中等的生產速度,5-30分鐘/周期

      適用材料

      1.大多數金屬都可以被電解拋光,其中最常用于不銹鋼的表面拋光(尤其適用于奧氏體核級不銹鋼)。

      2.不同材料不可同時進行電解拋光,甚至不可以放在同一個電解溶劑里。

      工藝成本

      電解拋光整個過程基本由自動化完成,所以人工費用很低。

      環境影響

      電解拋光采用危害較小的化學物質,整個過程需要少量的水且操作簡單,另外可以延長不銹鋼的屬性,起到讓不銹鋼延緩腐蝕的作用。

      大招之三——光蝕刻表面處理

      光蝕刻表面處理(Photo Etching):簡稱光刻,利用照相手段制作抗蝕膜像,用來保護表面,在金屬、塑料等上面,借助化學腐蝕劑進行腐蝕產生表面紋理的方法。

      典型產品:用于珠寶首飾,銘牌和獎杯的表面處理

      產量適合:單件到大批量皆可

      質量:延長曝光和化學物質都可以實現光蝕刻表面處理

      速度:中等的生產速度(50-100微米/5分鐘)

      適用材料

      1.大多是金屬都適合光蝕刻表面處理,最常見的有不銹鋼,軟鋼,鋁,黃銅,鎳,錫,銅和銀。其中鋁材的光蝕刻速度最快,而不銹鋼的光蝕刻速度最慢。

      2.玻璃,陶瓷也適合光蝕刻表面處理,只是需要不同的光阻蝕劑和化學物質。

      工藝成本

      1.模具費用低

      2.人力成本中等

      環境影響

      光蝕刻產生的金屬廢屑須做可控回收;用于光蝕刻的化學物質還有三分之一的氯化鐵,而且也會用苛性鈉(火堿)來處理廢棄的感光膠片,這兩種化學物質都是有害的,所以操作人員在處理時需要穿防護服。

      大招之四——移印工藝

      移印工藝(Pad Printing):能夠在不規則異形對象表面上印刷文字、圖形和圖象,現在正成為一種重要的特種印刷。

      典型產品:用于交通工具內飾,電子消費產品和體育器材的表面印刷

      產量適合:單件到大批量皆可

      質量:能達到清晰的印刷細節,即使在起伏不平的表面上

      速度:單個印刷時間(1-5秒)

      適用材料

      幾乎所有的材料都可以使用移印工藝,除了比硅膠墊還軟的材質,例如PTFE等。

      工藝成本

      1.模具費用低

      2.人力成本低,因為大多工序由機加工完成

      環境影響

      由于此工藝只局限于溶解性油墨(其中含有害化學物質),所以對環境影響很大。

      大招之五——鍍鋅工藝

      鍍鋅工藝(Galvanizing):在鋼鐵合金材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術,表面的鋅層是一種電化學保護層,可以防止金屬腐壞,主要采用的方法是熱鍍鋅和電鍍鋅。

      典型產品:建筑,橋梁,交通工具和家具的表面處理等

      產量適合:單件到大批量皆可

      質量:完美的保護層,外觀很大程度取決鋼材的質量

      速度:快速,基本10分鐘/周期

      適用材料

      由于鍍鋅工藝依賴于冶金結合技術,所以只適合鋼和鐵的表面處理

      工藝成本

      1.無模具費用,周期短,成本較低

      2.人力成本中等,因為工件的表面質量很大程度上取決于鍍鋅前的人工表面處理

      環境影響

      由于鍍鋅工藝增長了鋼鐵件40-100年的使用壽命,很好的防止了工件的生銹和腐壞,所以對保護壞境有積極的作用。另外,鍍過鋅的工件在使用壽命到期后,可以重新送返鍍鋅槽,對液態鋅的反復利用不會產生化學了物理廢料。

      大招之六——電鍍工藝

      電鍍工藝(Electroplating):利用電解作用使零件表面附著一層金屬膜的工藝,從而起到防止金屬氧化,提高耐磨性、導電性、反光性、抗腐蝕性及增進美觀等作用,不少硬幣的外層亦為電鍍。

      典型產品:交通工具,消費電子產品,家具,珠寶和銀器的表面處理等

      產量適合:單件到大批量皆可

      質量:光澤度極高,抗氧化腐蝕

      速度:速度中等,具體取決于材料種類和涂層厚度

      適用材料

      1.大多數金屬可以進行電鍍,但是不同的金屬具有不同等級的純度和電鍍效率。其中最常見的有:錫,鉻,鎳,銀,金和銠(銠:白金的一種,極其昂貴且能長久保持高亮度,可以對抗大多數化學物質和酸。最常用于對產品表面光澤度要求極高的產品,如獎杯和獎牌)。

      2.最常用于電鍍的塑料為ABS,因為ABS能承受60°C140°F)的電鍍高溫,并且其電鍍層和非電鍍層結合強度高。

      3.鎳金屬不可用于電鍍接觸皮膚的產品,因為鎳對皮膚有刺激性且有毒性。

      工藝成本

      1.無模具費用,但需要夾具對零件進行固定

      2.時間成本取決于溫度和金屬種類

      3.人力成本(中-高),取決于具體電鍍件的種類,例如銀器和珠寶的電鍍就需要極高的熟練工人進行操作,因為其對外觀和耐久性的要求很高

      環境影響

      大量有毒物質會被用在電鍍過程中,所以需要專業的分流和提取,以確保最小的環境影響。

      大招之七——粉末噴涂

      粉末噴涂(Powder Coating):是一種干噴法,通過噴涂或流化床用在一些金屬工件上,粉末通過靜電吸附在工件表面,等到完全干燥時,會在表面形成一層保護膜。

      典型產品:交通工具,建筑和白色家電產品的噴涂等

      產量適合:單件到大批量皆可

      質量:產品表面著色光滑均勻

      速度:速度取決于工件尺寸和自動化程度,至少需要花費30分鐘來干燥

      適用材料

      雖然適合一些金屬件,塑料和玻璃的表面噴涂,但是粉末噴涂主要用于防護或著色鋁材和鋼材。

      工藝成本

      1.無模具費用,但設備費用非常高

      2.時間成本較短,但干燥時間至少需要半小時

      3.時人力成本相當低

      環境影響

      相對于濕噴來說,粉末噴涂具有更高的材料利用率(由于靜電吸附粉末粒子的原因),可達到95%的噴料利用率。

      所屬類別: 技術交流

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