高阶篇：3）表面处理

本章目的：选择零件合适的表面处理工艺。

1.表面处理定义

表面处理，又能够称之为表面技术，是用机械、物理或化学方法，来改变工件表面状态、化学成分、组织结构和应力状态，或施加各类覆盖层，使工件表面具冇不一样于其基体的某种特殊性能，从而达到特定使用要求的一种应用技术。

表面处理属于三级工艺，三级工艺不影响零件的几何形状，仅仅影响零件的单一属性。

 

2.表面处理设计准则：

1）明确表面处理的目的；

2）根据要求正确选择表面处理工艺，并把握表面处理的效果；

3）理解表面处理工艺的设计注意点；

4）把握行业及公司现有表面工艺能力。

 

3.明确表面处理的目的；

表面处理多处于可靠性设计要求，其详细划分能够分为：

①ID设计要求：装饰、美观等；

②性能要求:防腐蚀、防氧化，表面耐磨，防老化等。

通常针对表面处理的要求多为复合要求，应在产品设计要求（design requirements）中明确。

 

4.根据要求正确选择表面处理工艺，并把握表面处理的效果；

针对可靠性设计要求，正确选择表面处理工艺。

选择时可先将表面处理工艺归类并制成相应的表格，便于分析使用。如：

再好比塑胶表面工艺依据模具加工的分类：

若是没有可使用的表面技术数据库，能够去机械谁手册上看看：

 

须要正确把握各类表面处理工艺的效果，这一点很重要。

不能只从文字上判断，至少须要知道表面处理工艺的图片效果，若能实际用手工接触最好。

 

5.理解表面处理工艺的设计注意点

表面处理设计时注意：

5.1）许多表面处理工艺和材料的组合模式是不可能的；

如：PP材料不能作喷涂，由于附着力差，涂层容易脱落。（但不是绝对，若是要喷涂，须要专用的PP水增长附着力）。

5.2）许多表面处理与其余工艺组合是不可能的。

如：塑胶产品（注射）不能进行阳极氧化。

 

6.把握行业及公司现有表面工艺能力。

表面处理工艺是随着时代发展而进步的，且工艺能力局限于国家、公司等环境等。因此，不能单一的认为同种表面工艺在另外一家公司就作不了，或作很差，反之亦然。

依据行业和公司现有的表面工艺能力，在考虑成本、量产制造难易度、可靠性等要求下，须要正确选择表面处理工艺。

 

7.常见表面处理工艺介绍：

口诀：拉磨抛镀，咬涂印饰

 

7.1 拉丝

表面拉丝处理是经过研磨产品在工件表面造成线纹，起到装饰效果的一种表面处理手段。因为表面拉丝处理可以体现金属材料的质感，因此获得了愈来愈多用户的喜好和愈来愈普遍的应用。

机械拉丝有直纹、乱纹、螺纹、波纹和太阳纹等几种。

 

7.2 磨砂

通过磨砂处理的手机外壳。

磨砂塑料通常都是指塑料薄膜或片材，在压延成型的时候，自己辊子上是有各类纹路的，经过纹路不一样来反应出材料的透明度。

 

7.3 抛光

抛光是指利用机械、化学或电化学的做用，使工件表面粗糙度下降，以得到光亮、平整表面的加工方法。原理跟擦皮鞋原理同样，用石蜡油，煤油沾牙刷上均匀涂抹塑料，挥发一天，用丝绸如刷子左右拉动在塑料表面来回擦拭，再晒一下就能够。

 

7.4 电镀

金属电沉积技术技术之一，是一种用电化学在工件表面得到金属沉积层的金属覆层工艺。能够改变固体材料的外观，改变表面特性，使材料耐腐蚀、耐磨，具备装饰性和电、磁、光学性能。

7.4.1 水电镀

通常适用于ABS料、ABS+PC料的产品。主要工艺是将需电镀的产品放入化学电镀液中进行电镀。

 

7.4 2 真空离子镀，又称真空镀膜

通常适用范围较广，如ABS料、ABS+PC料、PC料的产品。同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高，单价比水电镀昂贵。

现对其工艺流程做简要介绍：产品表面清洁、去静电--〉喷底漆--〉烘烤底漆--〉真空镀膜--〉喷面漆--〉烘烤面漆--〉包装。

 

7.5 咬花

蚀纹工艺，香港称之为“晒纹”，台湾称之为“咬花”，“蚀纹”是书面语，英文名为texture或texturing。

咬花是用化学药品如浓硫酸等对塑料成型模具内部进行腐蚀，造成蛇纹、蚀纹、犁地等形式的纹路，塑料经过模具成型后，表面具备相应纹路。与其余部分较大的差别是，咬花是对模具的加工，而其余部分则是直接对半成品加工。

工艺流程：模具接收→喷砂→化学清洗(酸洗)→贴花→上沥清粉→加热→上洋→干漆→化学腐蚀→化学清洗→喷砂→品检

 

7.6 涂饰（喷涂）

塑料喷涂主要是在金属设备或零部件上涂覆一层塑料，起到防腐、耐磨、电绝缘等做用。喷涂加工原料要求为球形粉末状。

效果：着色、得到不一样的肌理、防止塑料老化、耐腐蚀。

塑料喷涂工艺流程：退火→除油→消除静电及除尘→喷涂→烘干。

 

 

7.7 印刷

塑胶件印刷是指将所需图案印制在塑胶件表面的一种工艺，可分为丝网印刷、曲面印刷（移印）、烫印、渗透印刷（转印）、蚀刻印刷 。

7.7.1 网印(丝印)

印版呈网状，印刷时印版上的油墨在刮墨板的挤压下从版面通孔部分漏印至承印物上。一般丝网由尼龙、聚醋、丝绸或金属网制做而成。

塑料丝网印刷的应用范围：

1）ABS塑料

2）电子产品塑料部件的外观面

3）塑料标牌

4）软质、硬质塑料件

5）仪器面板

6）彩色涤纶标牌

 

7.7.2 移印（曲面印刷）

先将设计的图案蚀刻在印刷平板上，把蚀刻板涂上油墨，而后经过硅胶头将其中的大部分油墨转印到被印刷物体上。

 

7.7.3 热烫印

烫印，俗称"烫金"，是利用压力和热量将压膜上的粘接剂熔化，并将已镀到压膜上的金属膜转印到塑料件上的方法。效果同贴膜法类似，能够美化产品外观、传达产品信息。

 

7.7.4 转印

7.7.4.1 水转印

水转印是利用水压将带彩色图案的转印纸/塑料膜进行高分子水解的一种印刷。

 

 

7.7.4.2 热转印

热转印是将花纹或图案印刷到耐热性胶纸上，经过加热，加压，将油墨层的花纹图案印到成品材料上的一种技术。

 

7.7.5 镭雕（激光打标）

镭雕：也叫激光雕刻或者激光打标，是一种用光学原理进行表面处理的工艺，与网印移印相似，经过镭雕能够在产品表面打字或者图案。

镭雕技术就是激光雕刻技术（或激光打靶），因为激光的英语为Laser，行业内直译为镭射，故激光雕刻俗称镭雕。简单地讲，镭雕技术是利用激光高温“烧除”橡塑部分表面物质，造成文字和图案的表面处理工艺。

近年来，镭雕技术在印刷领域应用愈来愈多，应用较广的材料包括塑料与橡胶、金属、硅晶片等。

 

7.8 IMD-模内装饰

模内装饰技术（In-Mold Decoration），亦称免涂装技术。IMD包含IML（无拉伸、曲面小）、IMF（高拉伸产品、3D）、IMR（表面薄膜去掉，只留下油墨在表面）。业内把IML和IMF统称IML。

表面硬化透明薄膜，中间印刷图案层，背面注塑层，油墨中间，可以使产品耐摩擦，防止表面被刮花，并可长期保持颜色的鲜明不易退色。主要用在手机及一些电器面板、保护显示屏的透明镜片、汽车仪器仪表的表盘、洗衣机面板整饰等，并已发展到装饰大型机壳，如汽车的外壳装潢等方面。因为采用IMD技术，不只装饰效果美观，并且与其余制造方法相比，使用寿命长，且防尘防潮性好。

 

 

7.9 喷砂

利用高速砂流的冲击做用清理和粗化基体表面的过程。采用压缩空气为动力，以造成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到须要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，因为磨料对工件表面的冲击和切削做用，使工件的表面得到必定的清洁度和不一样的粗糙度，使工件表面的机械性能获得改善，所以提升了工件的抗疲劳性，增长了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。