产品表面工艺处理的十八种方法

产品表面工艺处理的十八种方法

表面处理是在基材表面人为地形成一层与基材具有不同机械、物理和化学性能的保护层的过程。表面处理可以改善产品的外观、质感、功能等方面。在加工和贮存过程中，表面常常会有氧化皮、铁锈、残留的型砂、焊渣、灰尘、油污等污物。为使涂层能牢固地附着在工件表面，涂装前必须进行清理。工件表面必须清理干净，否则，不但会影响涂层与金属的结合强度和耐腐蚀性能，而且即使有涂层的保护，基材金属也会继续腐蚀，造成涂层剥落，影响机械性能和使用寿命，因此，涂装前表面处理是获得高质量保护层、延长产品使用寿命的重要保证和措施。

产品表面处理的十八种方法

1.曲面3D打印（水转印）

水转印是利用水压和活化剂将水转印载体膜上的剥离层溶解并转移，其基本过程为：

1、薄膜印刷：在聚合物薄膜上印刷各种图案；

2、底漆：很多材料都要涂一层黏合剂，比如金属、陶瓷等，如果要转印不同的花纹就要用不同的底漆颜色，比如木纹基本用棕色、咖啡色、卡其色等，石纹基本用白色；

3、膜的延伸：让膜平放在水面上，等待膜伸展并变平；

4、活化：利用专用溶剂（活化剂）将转移膜的图案活化为油墨状态；

5、转印：利用水压将活化的图案印在印刷物体上；

6、水洗：用水洗净打印工件上残留的杂质；

7、干燥：将打印好的工件进行干燥，温度根据材料性质、熔点而定。

8、喷面漆：喷透明保护漆，保护打印物的表面；

9、干燥：喷涂面漆后，将物体表面干燥。

水转印技术有两种，一种是水标转印技术，一种是水涂层转印技术，前者主要完成文字、照片图案的转印，而后者则倾向于在整个产品表面完成转印。涂层转印技术（）采用易溶于水的水性薄膜来承载图文，由于水涂层薄膜具有极佳的张力，很容易包裹在产品表面形成图文层，产品表面犹如喷漆一般。涂层转印技术可以将彩色图案涂覆在任何形状的工件上，为厂商解决了立体产品印刷的难题。曲面涂层还可以在产品表面添加不同的图案，如皮革、木材、玉石和大理石的图案都可以印刷，而且可以避免一般板材印刷中经常看到的空洞现象。此外，在印刷过程中，由于产品表面不需要接触印刷膜，不会损坏产品表面及其完整性。

2. 金属拉丝

铝合金表面拉丝工艺：根据装饰需要可拉成直线、乱线、螺纹、波浪、螺旋线等。

1、直纹拉丝是指利用机械摩擦在铝板表面产生直线纹路，具有刷去铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。用百洁布或不锈钢刷在铝板表面进行连续的横向直线摩擦（如在有设备的情况下手工打磨或用夹在刨床上的钢丝刷打磨铝板）可得到连续的丝纹。丝径大小可调整，可得到不同的粗细纹路。断续纹路一般在刷光机或擦光机上产生。产生原理：采用两组同向旋转的差速轮，上组为快速旋转的磨辊，下组为慢速旋转的胶辊。铝或铝合金板经过两组辊子，被刷出细密的断续直线纹路。

2、乱拉丝是在高速铜丝刷的作用下，对铝板进行来回、左右的摩擦，得到的一种不规则的、不明显的哑光丝纹，这种加工对铝或铝合金板表面影响很大，要求较高。

3、波纹通常在刷磨机或擦磨机上产生，利用上组磨辊的轴向运动，刷磨铝或铝合金板表面，获得波浪形花纹。

4、旋磨纹又叫旋转纹，是用装在钻床上的圆柱毛毡或磨石尼龙轮，用掺有抛光膏的煤油，旋转抛光铝或铝合金板表面而得到的丝纹，多用于圆形标牌、小型装饰表盘的装饰加工。

5、搓丝器是一个轴上装有圆形毛毡的小电动机，固定在台面上，与台面边缘呈约60度角。另外还制作了一个固定铝板的拖板，用来压茶。板上贴有直边的聚酯薄膜，以限制搓丝深度。利用毛毡的转动和拖板的直线运动，在铝板表面搓出宽度均匀的搓丝线。

3.阳极氧化

铝及其合金作为轻金属，在工业设计中运用越来越普遍，MP3播放器、数码相机、手机、NB、甚至桌上型电脑等都可见到使用轻金属的身影（镁合金、铝合金为主流），其中镁合金（含内外组件）的比例已超过50%，Apple的MP3播放器、桌上型电脑、Sony的数码相机等更是大量使用铝合金。铝合金氧化着色是小型机电产品常用的方法，表面处理制程主要作用为提升产品表面的抗腐蚀能力（如发黑、发蓝等）及赋予产品装饰效果（如颜色均匀一致等）。

氧化着色效果跟铝合金的材料成分、工艺参数有关，铝合金表面氧化着色后，一般还有后续的处理工序，使整个产品更加美观，还有一点就是着色并不是氧化后的处理，而是与氧化同时进行的。

常用的氧化着色处理方法有以下几种：

1.有色阳极氧化膜 铝的阳极氧化膜是通过吸附染料而着色的。

2、自发色阳极氧化膜这种阳极氧化膜是铝材料在适当的电解液（通常以有机酸为主）中电解后，由合金本身自发生成一层有颜色的阳极氧化膜。

3、电解着色：阳极氧化膜的着色是利用电镀将金属或金属氧化物通过氧化膜中的空隙而实现的。

4.铝板钻石雕刻

铝板钻石雕刻：即使在低温下也能保持良好的抗压强度。硬度高，机械强度高，耐磨性好，比重轻。相对热指数高达80c。即使在高温下也能保持良好的尺寸稳定性。防火，工艺简单。光泽度好，容易着色，成本比其他热塑性塑料低。典型用途：消费电子产品，玩具，环保产品，汽车仪表盘，门板，户外格栅。

5.电镀工艺

电镀工艺：电镀是指在含有待镀金属的盐溶液中，以待镀母体金属为阴极，使镀液中待镀金属的阳离子通过电解作用，沉积在母体金属表面，形成镀层的一种表面处理方法。镀层性能不同于母体金属，具有新的特性。根据镀层的作用分为防护镀层、装饰镀层和其他功能镀层。

电镀工艺：一般包括电镀前处理、电镀、后处理三个阶段。对电镀层的要求：

1.涂层与母材之间、涂层与涂层之间应有良好的结合。

2、镀层结晶应细密、光滑、厚度均匀。

3、涂层应具有规定的厚度和尽可能少的孔隙。

4、镀层应具有规定的指标，如光亮度、硬度、导电性等。

6.镀镍

镍是银白色微黄色金属，具有铁磁性，密度为8.9/g.cm-2，熔点为。金属镍易溶于稀硝酸，难溶于盐酸和硫酸，在硝酸中呈钝化状态。镍与氧反应后，表面很快形成一层极薄的钝化膜，能抵抗大气、碱及某些酸的腐蚀。镍与强碱不反应。

镍的标准电极电位为-0.25V。镀镍用途广泛，可分为防护装饰和功能性两方面。例如下图中的散热片（黑色或黑中带黄）

7.镀铬

1、铬是银白色略带天蓝色的金属，虽然电极电位很负，但有很强的钝化性，在大气中很快钝化，显示出贵金属的性质，因此铁件镀铬时，铬层在大气中很稳定，能长期保持光泽，在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐、有机酸等腐蚀介质中很稳定，但易溶于氢卤酸等盐酸，易溶于热浓硫酸。

2、镀铬层硬度高、耐磨性好、反光能力强、耐热性好。在500OC以下光泽、硬度无明显变化；在500OC以上开始氧化、变色；在700OC以上开始软化。镀铬由于其优良的性能，被广泛用作防护、装饰涂装体系的面层和功能涂层。

3.其他电镀

（1）镀铜：镀铜层呈粉红色，质地柔软，有良好的延展性、导电性和导热性，易于抛光，经适当的化学处理后可获得青铜色、铜绿、黑色及本色等装饰性色彩。镀铜在空气中易失去光泽，与三氧化碳或氯化物发生反应，在表面生成一层碱式碳酸铜或氯化铜薄膜，与硫化物接触时则生成棕色或黑色的硫化铜。因此，用作镀层。装饰性镀铜要求在表面施以有机覆盖层。

（2）镀镉：镉是柔软的银白色金属，比锡硬，比锌软，塑性好，易于锻造和轧制。镉的化学性质与锌相似，但不溶于碱溶液，溶于硝酸和硝酸铵，在稀硫酸和稀盐酸中溶解很慢。镉蒸气和可溶性镉盐均有毒性，必须严格防止镉污染。由于镉污染危害大，且价格昂贵，因此通常采用镀锌或合金镀层来代替镀镉。目前国内生产中采用较多的镀镉溶液种类有：氨基羧酸络合物镀镉、酸性硫酸盐镀镉和氰化物镀镉。镀镉方法有焦磷酸盐镀镉、碱性三乙醇胺镀镉和HEDP镀镉。

（3）镀锡：锡的外观呈银白色，原子量为118.7，密度为7.3g/cm3，熔点为2320C，原子价为二价和四价，故其电化学当量分别为2.12g/Ah和1.107g/Ah。锡具有耐腐蚀、无毒、易焊接、柔软、延展性好等优点。镀锡有以下特点和用途：1、化学稳定性高；2、在电化学顺序中，锡的标准电位相对于铁为正，对钢而言是阴极性镀层，只有镀层无孔隙才可以有效地保护基体；3、锡的导电性好，易于焊接； 4、锡结晶在-130℃时开始发生变异，在-300℃时则完全转变为结晶的同素异形体，俗称“锡瘟”，完全失去锡的性质；5、锡和镀锌、镀镉一样，在高温、潮湿、密闭的条件下，锡能长成晶须，称为长发；6、镀锡后在2320C以上的热油中重新溶解，可得到有光泽的花纹锡层，可作为生活用品的装饰涂层。

（4）单一金属的电镀又包括镀铅、镀铁、镀银、镀金等；合金的电镀包括：电镀铜基合金、电镀锌基合金、电镀镉基合金、铟基合金、电镀铅基合金、锡基合金、电镀镍基、钴基合金、电镀钯镍合金等；复合电镀包括：镍基复合电镀、锌基复合电镀、银基复合电镀、钻石镶嵌复合电镀。

8.表面喷涂（塑料件）

1.组成涂层的四大元素包括：

（1）树脂；

（2）颜料（）；

（3）溶剂()；

（4）其他添加剂（）。

2、油漆干燥有几种类型：

（1）挥发性干燥（利用稀释剂蒸发干燥）；

（2）熔融干燥（分子因挥发而聚集）；

（3）氧化干燥（不饱和脂肪酸与空气中的氧结合）；

（4）架桥反应干燥（利用架桥剂，又称硬化剂，形成桥梁而硬化）；

（5）紫外线固化（不饱和聚酯添加药剂后，受到波长300～400nm的紫外线照射，发生分子聚合而硬化）。

3.UV工艺介绍：

UV涂料可用浸涂、浇注、刷涂、旋涂，甚至真空镀膜的方式进行涂装，再利用紫外光子固化成膜。与一般溶剂型涂料相比，UV涂料有以下特点：

（1）固化速度快；

（2）室温固化；

（3）节省能源；

（4）节省占地面积；

（5）对环境无污染；

（6）提高产品性能。

9.移印

移印是指采用铜版或钢版凹版，用硅橡胶铸成的半球形垫头，压在具有不规则表面的承印物上（如仪器、电器零件、玩具等），将油墨转移到承印物上而完成的转移印刷。移印工艺是20世纪80年代引入我国的一种特种印刷技术，在小面积、凹凸产品印刷方面有明显的优势，弥补了网点不足的缺陷。20世纪90年代初，随着中国市场的进一步开放，电子、塑胶、礼品、玩具等传统行业的外资企业大批纷纷进入中国市场，移印和丝网印刷技术成为主要的装饰方式，并得到了异常的发展，据不完全统计，移印技术和丝网印刷技术在上述行业的应用已分别达到27%、64%、51%和66%。

1、移印机适用行业：

塑胶工业、玩具工业、玻璃工业、金属工业、电子工业、体育用品工业、文具工业、光学工业、IC封装工业等。

2、移印机的应用范围：

尺子、钢笔、球形物体、娃娃眼睛、手表、照相机、吹风机外壳、陶瓷、医疗器材、球拍、胶带、电子零件、IC、CPU、DRAM、计算机外壳、按钮、装饰标识、手机外壳等上的印刷。

总体来说，移印技术含量不高，在生产成本高的发达国家难以继续发展，因此移印产业向中国等劳动力成本低廉的发展中国家转移是必然趋势，目前国外除少数企业仍在制造高度自动化的移印生产线外，大部分企业已将生产基地迁往中国。

10.热转印（打印）

热转印是将图案或设计图样印刷到耐热胶纸上，再加热加压油墨层，将图案印刷到成品材料上的技术。操作只需一道工序，因此客户可缩短印刷图案操作，减少因印刷错误而造成的材料（成品）的损失。使用热转印膜印刷可一次印刷多色图案，无需套色，简易设备亦可印刷逼真图案。

热转印设备用于装饰铝型材及各类金属板材，达到仿木纹或仿大理石的效果，热转印设备采用热升华原理工作，3-5分钟内即可转印所需材质，将木纹或大理石纹快速转印到铝型材粉末喷涂表面，并可渗透到涂层内部40-60微米。

1、铝转贴生产工艺流程：

（1）一是利用贴膜机将热转印膜卷裁切成需要的尺寸。

（2）第二种方法，是利用转移超声波包装机，根据工件的大小，将剪好的转移膜通过超声波焊接成工件包裹袋。

（3）第三步，将工件放入包装平台上用转移膜制成的工件包裹袋中。

（4）第四，将包好转印膜的工件放在热转印机台车平台上，可依次放置18块铝材，将铝材两端的真空抽头接好并锁紧，打开真空开关，印刷好的膜紧紧地贴在铝材上，台车自动将铝材送入烘烤炉，烘烤炉自动升温至220度保温3分钟，然后台车自动退出烘烤炉。

（5）第五步，松开真空抽头，取出工件。

（6）第六步，除去转移膜，检查工件的质量。

2.平版热转印生产工艺流程：

（1）一是利用切膜机将热转印纸卷裁成所需的尺寸。

（2）第二种方法是将热转印纸膜贴于工件表面，再放置在平板热敏打印机上。

（3）第三步，将平板推至平板热转印机加热区，按下压板开关，压板将热转印纸紧紧压在工件上，加热保温一分钟。

（4）第四步，升起压板，将工件推至工件段，揭去转移膜，取下工件并进行检查。

热转印技术在电器、日用品、建材、装潢等行业应用十分广泛，几乎所有产品都是采用热转印技术制作的，因为热转印技术具有耐腐蚀、耐冲击、耐老化、耐磨、防火、户外使用保色15年等特点。比如打开手机壳，就能看到里面密密麻麻的贴有条形码的标签。很多标签需要经得起时间的考验，长时间使用不变形、不褪色，接触溶剂不会磨损，高温下也不会变形。因此需要采用特殊的打印介质和打印材料来保证这些特性，而这些特性是一般的喷墨和激光打印技术无法实现的。

11.喷砂

喷砂是金属表面非常常见的工艺，其原理是通过加速磨料颗粒冲击金属表面，以去除铁锈、毛刺、氧化层或进行表面预处理，可以改变金属表面的光洁度和应力状态。影响喷砂技术的一些参数需要注意，如磨料类型、磨料粒度、喷砂距离、喷砂角度和速度。除了喷砂，喷丸也是不错的选择。

喷砂工艺可分为气压喷枪和叶轮喷丸两种，喷砂工艺的优点是可以去峰，去除压铸、冲压、火焰切割、锻造后的毛刺，对较薄的工件和有孔隙的工件非常有效，去毛刺效果较好，可以清理砂型铸造过程中残留的砂粒，清理铸铁或钢的锈迹，去除热处理、烧结、热锻、轧制等热工艺后的氧化皮。

此外，在涂层应用中，它可以去除现有的涂层或保护层，提供光泽的表面以掩盖铸件上的裂纹或冷线等缺陷。另外，它可以提供表面应力的一致性。粗糙化表面，涂油和喷涂效果，当高应力金属零件如弹簧和连杆在局部反复受到撞击时，它们会变形并表现出强化。这种强化效果需要使用圆形磨料，例如不锈钢丸。它用于高能喷丸机或特殊的大功率喷砂机。如果要测量机器的表面强化效果，可以对测试工件进行喷丸或喷砂，然后测量变形是否符合要求。

12.激光雕刻

基于光学原理的一种表面处理工艺，常用于手机、电子词典的按键上。简单来说，比如说我要做一款键盘，上面有字，字有蓝、绿、红、灰，键体是白色的。激光雕刻的时候先喷油，再喷上对应颜色的蓝、绿、红、灰字，注意不要喷到其他键上，这样看上去好像有蓝键、绿键和其他键，然后整体上再喷一层白色，这样就是一整个白色的键盘，下面全是蓝、绿覆盖。这时候就可以进行激光雕刻了，利用激光技术，ID出键图案，把成品膜上的白油雕掉后，比如加工字母“A”的时候，笔画上的白色就雕掉了，下面的蓝色或者绿色就会露出来，这样就形成了各种颜色的字母键。

同时如果想透光的话，就用PC或者PMMA，喷一层油，把字体部分刻出来，然后下面有光的话就看得见了。不过这时候就得考虑各种油的附着性了，按键需要喷不同的油，所以做结构的时候要考虑到这一点，按键要分开，避免喷到没必要的地方，还有损耗大的地方，最好是做两个或者多个按键，这样可以有多个按键搭配。每个颜色的颜色差别要大一些，比如黑色和白色，这样机器才容易区分，刻得干净，避免刻不干净，影响外观质量。还有不同颜色的字体也不能太近。雕刻所需要的油漆和普通塑料壳喷漆的成分不一样，叫双叶漆，比较软，适合雕刻。另外，在喷外墙漆之前，应在原材料表面喷一层黑色，否则颜色雕不出来。

通常激光雕刻机可以雕刻以下材料：竹木制品、有机玻璃、金属板、玻璃、石材、水晶、可丽耐、纸张、双色板、氧化铝、皮革、塑料、环氧树脂、聚酯树脂、粉末喷涂金属。丝网印刷。

13.丝网印刷——将印有图像或图案的模板贴在丝网上进行印刷。（适用于平面、单曲面或高低差较小的表面）

丝网通常由尼龙、涤纶、丝绸或金属网制成，当承印物直接放在装有模版的丝网下面时，丝网印刷油墨或涂料在刮刀的压力下通过丝网中间的网孔印刷到承印物上（刮刀有手动和自动两种）。丝网上的模版将部分丝网孔封住，使颜料不能透过丝网，只有图像部分可以通过。因此，只有图像部分印在承印物上。换句话说，丝网印刷实际上是利用油墨渗透到印版上进行印刷，这就是为什么它被称为丝网印刷而不是丝网印刷或丝网印刷的原因，因为不仅丝绸用作网料，尼龙、涤纶、棉织物、棉布、不锈钢、铜、黄铜和青铜也可用作网料。

14.超声波焊接

它是塑料制品焊接的高科技技术，利用超声波焊接可以焊接各种塑料件，不需要添加溶剂、粘合剂或其他辅助产品，其优点是可以成倍提高生产效率，降低成本，提高产品质量。

超声波塑料焊接的原理是发生器产生20KHZ（或15KHZ）高压、高频信号，通过换能系统转换成高频机械振动，作用于塑料工件上，摩擦使界面温度升高，当温度达到工件的熔点时，界面迅速熔化，并填充界面间的缝隙，当振动停止时，工件在一定的压力下冷却凝固，达到完美的焊接。

15.压力注塑成型

注射成型又称注塑成型，是将注射与模压结合在一起的一种成型方法。注射成型的优点是生产速度快、效率高、可实现自动化操作、能成型复杂形状。模具成本高，清洗困难，不宜用此方法成型小批量制品。用此方法成型的制品有：电视机外壳、半导体收音机外壳、电器上的接插件、旋钮、线圈骨架、齿轮、汽车灯罩、茶杯、饭碗、肥皂盒、浴缸、凉鞋等。

目前注塑成型适用于所有的热塑性塑料，其成型周期短，颜色、花纹种类繁多，形状从简到复杂，尺寸从大到小，制品尺寸精确，易于产品更新换代。

16.双色注塑

双色成型主要是利用双色成型机的两根料管搭配两套模具，通过两次依次成型的方式，形成一个双色制品。与传统注塑相比，双色成型工艺具有以下优势：

1.芯料可选用低粘度的材料，以降低注射压力。

2、从环保角度考虑，核心材料可使用回收再生的二次材料。

3、根据不同的使用特点，如厚成品表皮可采用软质材料，芯材可采用硬质材料，或采用泡沫塑料作为芯材以减轻重量。

4.可使用较低质量的核心材料来降低成本。

5、皮料或芯料可采用具有特殊表面性能的昂贵材料，如抗电磁干扰、高导电性等，以增加产品性能。

6.皮料与芯料的适当组合，可降低成型品的残余应力，提高机械强度或制品表面性能。

7.生产具有大理石般纹理的产品。

从多色注射型成型和双重材料共同塑造的特征和应用中，可以看出，在未来，逐渐取代传统的注入型进程的趋势不仅可以改善注射过程的精确进程。越来越多样化，高质量和高价值的产品。

17.吹塑

吹制是一种使用气压将模具中的热帕森吹入空心产品的方法，或者将管吹入没有模具的管膜中。聚碳酸酯，聚酰胺，乙酸纤维素和多乙烯树脂，其中聚乙烯是最广泛使用的。

1.注入吹塑：使用注入成型首先将塑料制成底部的空白，然后将毛坯移入吹风模中，然后将其吹入空心产品中。

2.挤压吹塑：使用挤出方法首先将塑料制成底部空白，然后将毛坯移至吹塑模具中，然后将其吹入空心产品。

注射吹塑和挤压吹塑之间的差异是使帕里森的方法，但是吹塑过程基本相同。

除了注入机和挤出机外，吹塑设备主要包括用于吹塑模具的模具。

3.拉伸造型 - 拉伸吹塑是一种带有双轴方向拉伸的吹制成型。

拉伸吹塑包括：注射式霉菌拉伸吹塑成型，面向霉菌的拉伸吹塑成型，多层导向的拉伸吹制成型，压缩型成型的伸展吹牛成型等。

4.吹膜 - 一种形成热塑性膜的方法适用于聚乙烯，聚氯乙烯，聚酰胺和其他膜的生产。

18.冲压

冲压是一种压力处理方法，它使用在压机上安装的模具在室温下向材料施加压力，以使其分离或塑性变形，从而获得所需的零件。

1.冲压处理的特征：

（1）高冲压生产率和材料利用率。

（2）生产的零件具有高精度，高复杂性和高稠度。

（3）模具具有很高的精度，高技术要求和高生产成本。

2.冲压材料：

盖章的形状包括大小的床单，大部分尺寸仅用于高钢等级和价格的非有产金属的冲压。

3.冲压过程：

（1）由于零件的不同形状，尺寸和精度，冲压过程使用不同的过程。

（2）根据材料的变形特征，冷戳过程可以分为两类：分离过程和形成过程。

①分离过程：指变形部分的应力在打孔压力下达到强度极限OB后，毛坯被损坏和分离。

②形成过程 - 指空白的变形部分的应力在打孔压力下达到屈服极限OS，但没有达到强度极限。

为了消除附着在物体表面上的各种异物（例如油，锈，灰尘，旧油漆膜等），可以提供适合涂层需求的良好基础，以确保涂层具有良好的抗腐蚀性能，装饰性能和某些特殊功能，需要在对象进行绘画之前，需要进行绘画，以便对物体进行的处理，以便对物体进行的处理，以便对物体进行绘画。 Inse和Dry，并在表面处理完成后完全去除残留酸，以避免触摸它以及油，灰尘和其他碎屑的次要污染。