一、表面機械強化

工業(yè)中常采用機械處理方法來清理、強化及光整金屬表面，如噴丸處理、滾壓加工、內(nèi)孔擠壓以及磨光和拋光等，其中噴丸處理、拋光處理在生產(chǎn)中應用很廣泛。

（一）噴丸處理

噴丸處理是利用高速噴射的沙丸或鐵丸，對工件表面進行強烈的沖擊，使其表面發(fā)生塑性變形，從而達到強化表面和改變表面狀態(tài)的一種工藝方法。噴丸的方法通常有手工操作和機械操作兩種。常用的噴丸有以下幾種：鑄鐵彈丸、鋼彈丸、玻璃彈丸、砂丸等，其中黑色金屬常選用鑄鐵彈丸、鋼彈丸和玻璃彈丸，而有色金屬與不銹鋼常用玻璃彈丸和不銹鋼彈丸。

噴丸處理是工廠廣泛采用的一種表面強化工藝，其設備簡單、成本低廉，不受工件形狀和位置限制，操作方便，但工作環(huán)境較差。噴丸廣泛用于提高零件機械強度以及耐磨性、抗疲勞和耐腐蝕性等。還可用于表面消光、去氧化皮和消除鑄、鍛、焊件的殘余應力等。

（二）磨光和拋光

1. 磨光磨光是用磨光輪對零件表面進行加工，以獲得平整光滑磨面的一種表面處理方法。其作用在于去掉零件表面的銹蝕、砂眼、焊渣、劃痕等缺陷，提高零件的表面平整度。磨光分粗磨和細磨兩種。粗磨是將粗糙的表面和不規(guī)則的外形修正成形，可用手工或機械操作。手工操作多數(shù)用于有色金屬；機械操作用于鋼材，一般在砂輪上進行；經(jīng)過粗磨后金屬表面磨痕很深，需要通過細磨加以消除，為拋光做準備。細磨有手工細磨和機械細磨。手工細磨是由粗到細在各號金相砂輪上進行；機械細磨常用預磨機、蠟盤、拋光膏加速細磨過程。磨光用的磨料，對于青銅、黃銅、鑄鐵、鋅等軟材料用人造金剛砂；對于鋼用人造剛玉。金剛砂可用于所有金屬的磨光，尤其適用于軟韌金屬材料。 

2. 拋光拋光是鍍層表面或零件表面裝飾加工的最后一道工序，其目的是消除磨光工序后殘留在表面上的細微磨痕,獲得光亮的外觀。拋光方法有機械、化學、電解等多種，常用的方法是拋光輪拋光，它是將數(shù)層圓形的布、呢絨、毛毯等疊縫成車輪狀，安裝在拋光機軸上使其旋轉(zhuǎn)進行拋光。拋光輪的載體種類很多，有棉、麻、毛、紙、皮革、塑料及其混合物等；研磨材料顆粒細而均勻，外形呈多角形、刃口鋒利。常用拋光粉的種類、性能、用途如表2－1所示。粗拋光時用粘結劑將研磨粉粘在拋光輪上，可用金剛石、氧化鐵研磨粉，也可用氧化鉻研磨粉，或者使用半固態(tài)或液態(tài)的研磨劑。
   

二、轉(zhuǎn)化膜處理 

轉(zhuǎn)化膜處理是將工件浸入某些溶液中，在一定條件下使其表面產(chǎn)生一層致密的保護膜，提高工件防腐蝕的能力，增加裝飾作用。常用的轉(zhuǎn)化膜處理有氧化處理和磷化處理。 

（一）氧化處理

1. 鋼的氧化處理鋼的氧化處理是將鋼件在空氣—水蒸氣或化學藥物中加熱到適當溫度，使其表面形成一層藍色(或黑色)的氧化膜，以改善鋼的耐蝕性和外觀，這種工藝稱為氧化處理，又叫發(fā)藍處理。氧化膜是一層致密而牢固的Fe3O4薄膜，只有0.5~1.5mm厚，對鋼件的尺寸精度無影響。氧化處理后的鋼件還要進行肥皂液浸漬處理和浸油處理，以提高氧化膜的防腐蝕能力和潤滑性能。 鋼的氧化處理有以下基本工藝過程：氧化處理過程中溶液中的氧化劑含量越高，生成氧化膜速度也越快，而且膜層致密、牢固。溶液中堿的濃度適當增大，獲得氧化膜的厚度增大，堿含量過低，氧化膜薄而脆弱。溶液的溫度適當升高，可以提高氧化致密度。工件含碳量越高，越容易氧化，氧化時間越短。氧化處理時間主要根據(jù)鋼件的含碳量和工件氧化要求來調(diào)整。氧化處理工藝不影響零件的精度，常用于儀器、儀表、工具、槍械及某些機械零件的表面，使其達到耐磨、耐蝕以及防護與裝飾的目的。

2. 鋁及其合金的氧化處理鋁(或鋁合金)在自然條件下很容易生成致密的氧化膜，可以防止空氣中水分和有害氣體的氧化和侵蝕，但是在堿性和酸性溶液中易被腐蝕。為了在鋁和鋁合金表面獲得更好的保護氧化膜，應該進行氧化處理。常用的處理方法有化學氧化法與電化學氧化法。化學氧化法是把鋁(或鋁合金)零件放人化學溶液中進行氧化處理而獲得牢固的氧化膜，其厚度為0.3～4mm。按處理溶液的性質(zhì)可分堿性和酸性溶液氧化處理。例如，堿性氧化液為Na2CO3(50 g/L)、Na2CrO4(15 g/L)、NaOH(25 g/L)，處理溫度：80～100°C，處理時間：10～20min。經(jīng)氧化處理后的鋁表面呈現(xiàn)厚度為0.5～1mm的金黃色氧化膜。此方法適用于純鋁、鋁鎂、鋁錳合金。化學氧化法主要用于提高鋁和鋁合金的耐蝕性和耐磨性，并且此工藝方法操作簡單，成本低，適于大批量生產(chǎn)。電化學氧化法是在電解液中使鋁和鋁合金表面形成氧化膜的方法，又稱陽極氧化法，將以鋁(或鋁合金)為陽極的工件置于電解液中，通電后陽極上產(chǎn)生氧氣，使鋁或鋁合金發(fā)生化學或電化學溶解，結果在陽極表面形成一層氧化膜。陽極氧化膜不僅具有良好的力學性能與抗蝕性能，而且還具有較強的吸附性，采用不同的著色方法后，還可獲得各種不同顏色的裝飾外觀。為了在鋁及鋁合金表面獲得不同性質(zhì)的氧化膜，常采用不同種類的電解液來實現(xiàn)。常用的電解液有硫酸、鉻酸和草酸等。鋁及鋁合金氧化處理的基本工藝過程如下：由于陽極氧化膜的多孔結構和強吸附性能，表面易被污染，特別是腐蝕介質(zhì)進人孔內(nèi)易引起腐蝕。因此陽極氧化膜形成后，必須進行封閉處理，封閉氧化膜的孔隙，提高抗蝕、絕緣和耐磨等性能，減弱對雜質(zhì)或油污的吸附。常用的封閉方法有蒸汽封閉法和石蠟、油類、樹脂封閉法等。 

（二）磷化處理 

把鋼件浸人磷酸鹽為主的溶液中使其表面沉積，形成不溶于水的結晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的過程稱為磷化處理。常用的磷化處理溶液為磷酸錳鐵鹽和磷酸鋅溶液，磷化處理后的磷化膜厚度一般為5～15mm，其抗腐蝕能力是發(fā)藍處理的2～10倍。磷化膜與基體結合力較強，有較好的防蝕能力和較高的絕緣性能，在大氣、油類、苯及甲苯等介質(zhì)中均有很好的抗蝕能力，對油、蠟、顏料及漆等具有極佳的吸收力，適合做油漆底層。但磷化膜本身的強度、硬度較低，有一定的脆性，當鋼材變形較大時易出現(xiàn)細小裂紋，不耐沖擊，在酸、堿、海水及水蒸氣中耐蝕性較差。在磷化處理后進行表面浸漆、浸油處理，抗蝕能力可較大提高。磷化處理所需設備簡單，操作方便，成本低，生產(chǎn)效率高。在一般機械設備中可作為鋼鐵材料零件的防護層，也可作為各種武器的潤滑層和防護層。 

（三）電鍍與化學鍍 

1. 電鍍電鍍是將被鍍金屬制品作為陰極，外加直流電，使金屬鹽溶液的陽離子在工件表面沉積形成電鍍層。電鍍實質(zhì)上是一種電解過程，其陰極上析出物質(zhì)的重量與電流強度、時間成正比。欲進行電鍍必要的三個條件是：電源、渡槽(度液)及電極。電鍍可以為材料或零件覆蓋一層比較均勻、具有良好結合力的鍍層，以改變其表面特性和外觀，達到材料保護或裝飾的目的。電鍍除了可使產(chǎn)品美觀、耐用外，還可獲得特殊的功能，可提高金屬制品的耐蝕性、耐磨性、耐熱性、反光性、導電性、潤滑性、表面硬度以及修復磨損零件尺寸及表面缺陷等，如在半導體器件上鍍金，可以獲得很低的接觸電阻；在電子元件上鍍鋁—錫合金可以獲得很好的釬焊性能；在活塞環(huán)及軸上鍍鉻可以獲得很高的耐磨性；防止局部滲碳的鍍銅、防止局部滲氮的鍍錫等。目前，廣泛應用的電鍍工藝有鍍銅、鍍鎳、鍍鉻、鍍鋅、鍍銀、鍍金等。

2. 化學鍍化學鍍亦稱無外接電源鍍。其原理是:在水溶液中金屬沉積一般按下式進行：M2+ + 2e → M即溶液中存在兩個正價電荷的金屬離子M，當它接受兩個電子后轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘僭覯，在適當條件下沉積于工件表面形成鍍層。化學鍍獲得電子是通過化學反應直接在溶液中產(chǎn)生的，它一般有電荷交換沉積、接觸沉積、還原沉積等幾種。目前，化學鍍鎳、鍍銅、鍍銀、鍍金、鍍鈷、鍍鈀、鍍鉑、鍍錫等已在工業(yè)生產(chǎn)中應用，尤其在電子工業(yè)中應用更為廣泛。

表面處理應用的一般知識

各種材料適用的表面處理方法 各種材料適用的表面處理方法

不銹鋼表面處理

不銹鋼具有獨特的強度、較高的耐磨性、優(yōu)越的防腐性能及不易生銹等優(yōu)良的特性。故廣泛應用于化工行業(yè)，食品機械，機電行業(yè)，環(huán)保行業(yè)，家用電器行業(yè)及家庭裝潢，精飾行業(yè)，給予人們以華麗高貴的感覺。

不銹鋼的應用發(fā)展前景會越來越廣，但不銹鋼的應用發(fā)展很大程度上決定它的表面處理技術發(fā)展程度。

1 不銹鋼常用表面處理方法　　

1.1 不銹鋼品種簡介

1.1.1 不銹鋼主要成分：一般含有鉻（Cr）、鎳（Ni）、鉬（Mo）、鈦（Ti）等優(yōu)質(zhì)金屬元素。

1.1.2 常見不銹鋼：有鉻不銹鋼，含Cr≥12%以上；鎳鉻不銹鋼，含Cr≥18%，含Ni≥12%。

1.1.3 從不銹鋼金相組織結構分類：有奧氏體不銹鋼，例如：1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni11Nb，Cr18Mn8Ni5。馬氏體不銹鋼，例如：Cr17，Cr28等。一般稱為非磁性不銹鋼和帶有磁性不銹鋼。

1.2 常見不銹鋼表面處理方法

常用不銹鋼表面處理技術有以下幾種處理方法：①表面本色白化處理；②表面鏡面光亮處理；③表面著色處理。

1.2.1 表面本色白化處理：不銹鋼在加工過程中，經(jīng)過卷板、扎邊、焊接或者經(jīng)過人工表面火烤加溫處理，產(chǎn)生黑色氧化皮。這種堅硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二種EO4成分，以前一般采用氫氟酸和硝酸進行強腐蝕方法去除。但這種方法成本大，污染環(huán)境，對人體有害，腐蝕性較大，逐漸被淘汰。目前對氧化皮處理方法主要有二種：

⑴噴砂（丸）法：主要是采用噴微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。

⑵化學法：使用一種無污染的酸洗鈍化膏和常溫無毒害的帶有無機添加劑的清洗液進行浸洗。從而達到不銹鋼本色的白化處理目的。處理好后基本上看上去是一無光的色澤。這種方法對大型、復雜產(chǎn)品較適用。

1.2.2 不銹鋼表面鏡面光亮處理方法：根據(jù)不銹鋼產(chǎn)品的復雜程度和用戶要求情況不同可分別采用機械拋光、化學拋光、電化學拋光等方法來達到鏡面光澤。這三種方法優(yōu)缺點如下：

1.2.3 表面著色處理：不銹鋼著色不僅賦予不銹鋼制品各種顏色，增加產(chǎn)品的花色品種，而且提高產(chǎn)品耐磨性和耐腐蝕性。

不銹鋼著色方法有如下幾種：

⑴化學氧化著色法；

⑵電化學氧化著色法；

⑶離子沉積氧化物著色法；

⑷高溫氧化著色法；

⑸氣相裂解著色法。

各種方法簡單概況如下：

⑴化學氧化著色法：就是在特定溶液中，通過化學氧化形成膜的顏色，有重鉻酸鹽法、混合鈉鹽法、硫化法、酸性氧化法和堿性氧化法。一般“茵科法”（INCO）使用較多，不過要想保證一批產(chǎn)品色澤一致的話，必須用參比電極來控制。

⑵電化學著色法：是在特定溶液中，通過電化學氧化形成膜的顏色。

⑶離子沉積氧化物著色法化學法：就是將不銹鋼工件放在真空鍍膜機中進行真空蒸發(fā)鍍。例如：鍍鈦金的手表殼、手表帶，一般是金黃色。這種方法適用于大批量產(chǎn)品加工。因為投資大，成本高，小批量產(chǎn)品不合算。

⑷高溫氧化著色法：是在特定的熔鹽中，浸入工件保持在一定的工藝參數(shù)，使工件形成一定厚度氧化膜，而呈現(xiàn)出各種不同色澤。

⑸氣相裂解著色法：較為復雜，在工業(yè)中應用較少。

1.3 處理方法選用

不銹鋼表面處理選用哪種方法，要根據(jù)產(chǎn)品結構、材質(zhì)、及對表面不同要求，選用合適的方法進行處理。

2 不銹鋼件產(chǎn)生銹蝕的常見原因

2.1 化 學腐蝕

2.1.1 表面污染：附著在工件表面的油污、灰塵及酸、堿、鹽等在一定條件轉(zhuǎn)化為腐蝕介質(zhì)，與不銹鋼件中的某些成分發(fā)生化學反應，產(chǎn)生化學腐蝕而生銹。

2.1.2 表面劃傷：各種劃傷對鈍化膜的破壞，使不銹鋼保護能力降低，易與化學介質(zhì)發(fā)生反應，產(chǎn)生化學腐蝕而生銹。

2.1.3 清洗：酸洗鈍化后清洗不干凈造成殘液存留，直接腐蝕不銹鋼件（化學腐蝕）。

2.2 電化學腐蝕

2.2.1 碳鋼污染：與碳鋼件接觸造成的劃傷與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學腐蝕。

2.2.2 切割：割渣、飛濺等易生銹物質(zhì)的附著與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學腐。

2.2.3 烤校：火焰加熱區(qū)域的成份與金相組織發(fā)生變化而不均勻，與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學腐蝕。

2.2.4 焊接：焊接區(qū)域的物理缺陷（咬邊、氣孔、裂紋、未熔合、未焊透等）和化學缺陷（晶粒粗大、晶界貧鉻、偏析等）與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學腐蝕。

2.2.5 材質(zhì)：不銹鋼材質(zhì)的化學缺陷（成份不均勻、S、P雜質(zhì)等）和表面物理缺陷（疏松、砂眼、裂紋等）有利于與腐蝕介質(zhì)形成原電池而產(chǎn)生電化學腐蝕。

2.2.6 鈍化：酸洗鈍化效果不好造成不銹鋼表面鈍化膜不均勻或較薄，易于形成電化學腐蝕。

2.2.7 清洗：存留的酸洗鈍化殘液與不銹鋼發(fā)生化學腐蝕的生成物與不銹鋼件形成電化學腐蝕。

2.3 應力集中易于造成應力腐蝕

總之，不銹鋼由于其特殊的金相組織和表面鈍化膜，使得它在一般情況下較難與介質(zhì)發(fā)生化學反應而被腐蝕，但并不是在任何條件下都不能被腐蝕。在腐蝕介質(zhì)和誘因（如劃傷、飛濺、割渣等）存在的條件下，不銹鋼也能與腐蝕介質(zhì)發(fā)生緩慢的化學和電化學反應被腐蝕，而且在一定條件下的腐蝕速度相當快而產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象，尤其是點蝕和縫隙腐蝕。不銹鋼件的腐蝕機理主要為電化學腐蝕。

因此，在不銹鋼產(chǎn)品在加工作業(yè)過程中應采取一切有效措施，盡量避免銹蝕條件和誘因的產(chǎn)生。實際上，許多銹蝕條件和誘因（如劃傷、飛濺、割渣等）對于產(chǎn)品的外觀質(zhì)量也有顯著的不利的影響，也應該和必須加以克服。

3 不銹鋼產(chǎn)品加工過程中存在問題

3.1 焊縫缺陷：焊縫缺陷較嚴重，采用手工機械打磨處理方法來彌補，產(chǎn)生的打磨痕跡，造成表面不均勻，影響美觀。

3.2 表面不一致：只對焊縫進行酸洗鈍化，也造成表面不均勻，影響美觀。

3.3 劃痕難除去：整體酸洗鈍化，也不能將加工過程中產(chǎn)生的各種劃痕去掉，并且也不能去除由于劃傷、焊接飛濺而粘附在不銹鋼表面的碳鋼、飛濺等雜質(zhì)，導致在腐蝕介質(zhì)存在的條件下發(fā)生化學腐蝕或電化學腐蝕而生銹。

3.4 打磨拋光鈍化不均勻：手工打磨拋光后進行酸洗鈍化處理，對面積較大的工件，很難達到均勻一致處理效果，不能得理想的均勻表面。并且工時費用，輔料費用也較高。

3.5 酸洗能力有限：酸洗鈍化膏并不是萬能的，對等離子切割、火焰切割而產(chǎn)和黑色氧化皮，較難除去。

3.6 人為因素造成的劃傷比較嚴重：在吊裝、運輸和結構加工過程中，磕碰、拖拉、錘擊等人為因素造成的劃傷比較嚴重，使得表面處理難度加大，而且也是處理后產(chǎn)生銹蝕的主要原因。

3.7 設備因素：在型材、板材卷彎、折彎過程中，造成的劃傷和折痕也是處理后產(chǎn)生銹蝕的主要原因。

3.8 其他因素：不銹鋼原材料在采購、儲存過程中，由于吊裝、運輸過程產(chǎn)生的磕碰和劃傷也比較嚴重，也是產(chǎn)生銹蝕的原因之一。

4 應采取預防措施

4.1 儲存、吊裝、運輸

4.1.1 不銹鋼件儲存:應有專用存放架，存放架應為木質(zhì)或表面噴漆的碳鋼支架或墊以橡膠墊，以與碳鋼等其它金屬材質(zhì)隔離。存放時，儲存位置應便于吊運，與其它材料存放區(qū)相對隔離，應有防護措施，以避免灰塵、油污、鐵銹對不銹鋼的污染。

4.1.2 不銹鋼件吊裝：吊裝時，應采用專用吊具，如吊裝帶、專用夾頭等，嚴禁使用鋼絲繩以免劃傷表面；并且在起吊和放置時，應避免沖擊磕碰造成劃傷。

4.1.3 不銹鋼件運輸：運輸時，應用運輸工具（如小車、電瓶車等），并應潔凈有隔離防護措施，以防灰塵、油污、鐵銹污染不銹鋼。嚴禁拖拉，避免磕碰、劃傷。

4.2 加工

4.2.1 加工區(qū)：不銹鋼件的加工區(qū)域應相對固定。不銹鋼件加工區(qū)的平臺應采取隔離措施，如鋪上橡膠墊等。不銹鋼件加工區(qū)的定置管理、文明生產(chǎn)應加強，以避免對不銹鋼件的損傷與污染。

4.2.2 下料：不銹鋼件的下料采用剪切或等離子切割、鋸切等。

⑴剪切：剪切時，應與送進支架隔離，落料斗也應鋪以橡膠墊，避免劃傷。

⑵等離子切割：等離子切割后，割渣應清理干凈。批量切割時，對于已完成的零件應及時清理出現(xiàn)場，以避免割渣對工件的玷污。

⑶鋸切下料：鋸切下料時，夾緊應加以膠皮保護，鋸切后應清理工件上的油污、殘渣等。

4.2.3 機械加工：不銹鋼件在車、銑等機械加工時也應注意防護，作業(yè)完成應清理干凈工件表面的油污、鐵屑等雜物。

4.2.4 成型加工：在卷板、折彎過程中，應采取有效措施避免造成不銹鋼件表面劃傷和折痕。

4.2.5 鉚焊：不銹鋼件在組對時，應避免強制組裝，尤其避免火焰烤校裝配。組對或制作過程如有臨時采用等離子切割時，應采取隔離措施以避免割渣對其它不銹鋼件的污染。切割后，工件上的割渣應清理干凈。

4.2.6 焊接：不銹鋼件焊接前必須認真清除油污、銹跡、灰塵等雜物。焊接時盡量采用氬弧焊接，采用手工電弧焊時應采用小電流、快速焊，避免擺動。嚴禁在非焊接區(qū)域引弧，地線位置適當、連接牢固，以避免電弧擦傷。焊接時應采取防飛濺措施（如刷白灰等方法）。焊后應用不銹鋼（不得采用碳鋼）扁鏟徹底清理熔渣和飛濺。

4.2.7 多層焊：多層焊時，層間熔渣必須清除干凈。多層焊時，應控制層間溫度，一般不得超過60℃。

4.2.8 焊縫：焊縫接頭應修磨，焊縫表面不得有熔渣、氣孔、咬邊、飛濺、裂紋、未熔合、未焊透等缺陷，焊縫與母材應圓滑過渡，不得低于母材。

4.2.9 矯形：不銹鋼件的矯形，應避免采用火焰加熱方法，尤其不允許反復加熱同一區(qū)域。矯形時，盡量采用機械裝置，或用木錘（橡皮錘）或墊橡皮墊錘擊，禁止用鐵錘錘擊，以避免損傷不銹鋼件。

4.2.10 搬運：不銹鋼件在加工過程中進行搬運時，應用運輸工具（如小車、電瓶車或天車等），并應潔凈有隔離防護措施，以防灰塵、油污、鐵銹污染不銹鋼。嚴禁在平臺或地面直接拖拉，嚴禁磕碰和劃傷。

4.3 表面處理

4.3.1 清理打磨：如有損傷應打磨，尤其與碳鋼件接觸造成的劃傷和飛濺、割渣造成的損傷必須認真徹底地清理打磨干凈。

4.3.2 機械拋光：要采用適當?shù)膾伖夤ぞ哌M行拋光，要求處理均勻一致，并避免過拋和再劃傷。

4.3.3 除油除塵：不銹鋼件在進行酸洗鈍化前，必須按工藝清除油污、氧化皮、灰塵等雜物。

4.3.4 水噴砂處理：要根據(jù)不同的處理要求，選用不同的微玻璃珠、不同的工藝參數(shù)，并避免過噴等。

4.3.5 酸洗鈍化：不銹鋼件的酸洗鈍化必須嚴格按工藝要求進行鈍化。

4.3.6 清洗干燥：酸洗鈍化后，應嚴格按工藝進行中和、沖洗、干燥，徹底清除殘留的酸液。

4.3.7 保護：不銹鋼件表面處理完畢后，應做好防護，避免人員撫摸和油污、灰塵等雜物的二次污染。

4.3.8 避免再加工：不銹鋼件表面處理完畢后，應避免對該零部件或產(chǎn)品的再加工。

包括：化學品船、儲罐、管道鍋爐等不銹鋼/低碳鋼產(chǎn)品的表面處理，如打磨/拋光、酸洗/鈍化、檢驗/監(jiān)理、技術咨詢等。

主要服務對象為船舶、石油化工及食品設備等行業(yè)。

塑料表面處理技術

隨著塑料加工與改性技術不斷提高，應用領域迅速擴展。不同應用領域?qū)λ芰媳砻嫜b飾、材料保護、改善 粘接等性能要求日益增多，但各種塑料材料結構與組分不同，相應的表面性能也有明顯差異。適應不同應用的各種表面處理技術與產(chǎn)品應運而生。

適應塑料表面處 
    理的不同需要，已有多種處理技術開發(fā)出來。常用的技術有：溶劑清洗（脫脂）、電暈處理、短波紫外光 輻射處理、砂紙?zhí)幚怼娚程幚怼⒌入x子蝕刻、化學蝕刻、加熱處理等。針對不同材料，常常需要選擇不同的處理方法。

表面處理方法的選用 
    由于大部分塑料的表面能低，許多處理方法，如裝飾、印刷、噴涂等都不能直接適用，而需要首先進行表 面處理。塑料與各種不同材料的粘接性是表面處理需要解決的一個關鍵問題。一般來說，塑料粘接性能與材料結構及組分有關。

結構影響 
    PP 和PE等聚烯烴材料，表面能很低，通常只有30-34達因。要實現(xiàn)良好的粘接，一般要求表面能不低于40 達因。粘接試驗表明，PE在等離子處理后粘接強度可提高10倍；經(jīng)過鉻酸處理后，粘接性能約可提高5倍 。經(jīng)過同樣處理，PP在離子化處理后粘接強度約會提高200倍，而在鉻酸處理后則會提高600倍。

    為什么鉻酸對PP的處理效果如此顯著，而對PE則不然？這是因為PP鏈段上每個碳原子都有一個甲基(-CH3) 。甲基在經(jīng)過氧離子化或鉻酸處理后極易被羧基氧化。而且，即使只有很少的甲基被氧化，PP的粘接性能 與極性也會因為羧基的存在而顯著改善。而PE則沒有這一基團。可以看出，聚合物的化學結構是進行表面 處理時必須考慮的一個重要因素。

組分影響 
    對各種配混料或共聚物而言，材料組分同樣會影響表面處理方法的選用。例如氟聚合物及其共聚物的表面 能比聚烯烴還低，典型范圍為18-26達因。對于高氟含量樹脂如PTFE，經(jīng)過環(huán)烷酸鈉蝕刻后粘接性能提高10倍，而經(jīng)過氧或氬等離子處理后只會提高3倍。PE的趨勢則與之恰恰相反。

    然而，氟樹脂與PE的共聚物經(jīng)等離子處理或環(huán)烷酸鈉處理后粘接性能增加都為10倍。可以看出，等離子處理更多與PE發(fā)生作用，而環(huán)烷酸鈉處理則更主要與氟樹脂發(fā)生作用。由此可以看出，通過不同材料的共聚 可以改善材料的處理性能。對于不同組分的共聚物，也需要根據(jù)材料的特點選擇相應的處理方法。

選用技巧 
    不同的處理方法對不同聚合物結構與組分各有影響，因此對表面處理方法的選擇也應基于材料的結構與組分進行。對于低表面能塑料（<35達因），主要靠經(jīng)驗選取。而高表面能塑料，由于本身具有良好的粘接性，因而幾乎每一種處理方法都是適用的，可重點根據(jù)使用的便利性選取。 一般來說，塑料的表面能越低，需要的處理越多。但是，有些聚合物具有較低的表面能，也可以直接用溶 劑粘接，如ABS、PC、PS、AC和PVC等。事實上， AC之所以可以粘接是因為許多丙烯酸粘合劑自身即具有 溶劑作用。而對于那些抗溶劑材料，如POM、PPO、PPS以及其他含有苯環(huán)的聚合物，通常需要表面氧化處 理或打毛。對于粘接更困難的材料如聚胺和聚亞胺通常需要表面蝕刻處理才能粘接。 
    對于具有極性的塑料，如聚酯、環(huán)氧、聚氨酯、聚胺等，表面處理的方法也有不同要求。一般來說，極性 越小，需要的處理也越少。在這些材料中，聚酯和環(huán)氧極性最強，需在表面打毛后粘接。剛性聚氨酯極性不高，通常用聚氨酯膠粘劑即可粘接，但需要用環(huán)氧進行表面處理。聚胺是其中極性最小的一種，不需處理即可粘接。

    對于實際的處理過程，通常還需要考慮加工的經(jīng)濟性，使之更好地符合實際加工需要。通常涉及到的各種過程參數(shù)，如加工時間、溫度、暴露程度、干燥條件等都需要仔細考慮。在選擇處理方法時，需要綜合考慮相應材料的化學特性、聚合物鏈段結構以及應用領域的特殊要求。高可 靠性的粘接通常需要更多的表面處理。

表面處理應用技術 
  隨著制造商對制品質(zhì)量要求越來越高，改進工作環(huán)境、提高工作效率與處理可靠性的配合技術與材料不斷 開發(fā)出來，并擴展了其市場應用。

熱分子粘接加工技術 
  FTS公司是制造塑料噴涂前處理設備的專業(yè)公司。該公司開發(fā)出一種熱分子粘接加工技術（AtmaP），可有 效改善材料的粘接性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并具有良好的環(huán)境友好性。 AtmaP 技術的實現(xiàn)，是通過采用Cirqual燃燒器實現(xiàn)的。AtmaP加工主要是在烯烴基塑料制件的表面嫁接一 層化學偶聯(lián)劑改善粘接性能。Cirqual燃燒器提供的燃燒火焰是偶聯(lián)劑在塑件表面擴散的唯一動力。該燃 燒器為輕型鋁質(zhì)結構，可以快速進行維護與操作，尤其適合自動處理使用。 該產(chǎn)品主要適用于需要進行噴涂、粘接、裝飾、層合、印刷或需要用膠帶粘接材料的表面處理。據(jù)介紹，如今采用的其他類似工藝均無法達到AtmaP所能達到的效果。

光固化涂料應用于汽車塑料件 
    許多汽車部件已采用工程塑料或者聚合物基復合材料，它們不僅僅需要涂料改善其表面性質(zhì)，有時還可以 實現(xiàn)材料的性能改進。汽車燈罩與反光鏡材料以塑料代替玻璃就得益于光固化涂料的處理技術。 聚碳酸酯具有易加工成型、重量輕和柔性強不易破碎等優(yōu)點，但它的表面強度不夠，不耐刻劃和刮擦而且耐候性差，易變黃。采用光固化涂料改善其表面性質(zhì)，不僅可大大節(jié)省涂裝時間而且涂層有很好的光學耐 擦性能，并可滿足長期耐侯性要求。正是由于新技術的推進，如今聚碳酸酯燈罩已幾乎完全代替玻璃燈罩 。

    汽車反光鏡也是用塑料制備，但要求必須有很高的反光性能。為了達到這一目的，塑料表面須經(jīng)三次紫外照射處理。首先塑料要經(jīng)過紫外照射使表面產(chǎn)生光化學反應增加表面張力，以利于光固化涂料的流平與附著；經(jīng)過涂布光固化清漆固化后，塑料表面變得平坦而易于金屬化；然后在真空沉積箱中完成金屬沉積。在塑料表面金屬化后還需要再涂布一層光固化涂料，以保護金屬反光層。

通過改性改進表面性能 
    PP由于脆性大（特別是低溫脆性）、結晶度較高、分子極性小，與其他高分子（如塑料、橡膠）和無機填料的共混性及粘接力很差，限制了其在一些領域的應用。通過固相接枝改性，現(xiàn)已開發(fā)出相關產(chǎn)品，如伊士曼公司生產(chǎn)的氯化改性PP（MCPP）樹脂。采用固相接枝法對等規(guī)PP進行改性得到MPP，對MPP進行氯化即可獲得MCPP固體粉狀樹脂。改性PP（MPP）和MCPP作為特種PP專用料，大大擴展了PP的應用范圍。氯化改性后的樹脂附著力強，粘接性能提高，易于與其他樹脂共混或粘合。 用于包裝的薄膜通常需要進行表面處理。

塑料薄膜的表面處理 
    塑料薄膜是塑料中用量最大的品種之一，約占塑料總體用量的35%。塑料薄膜難印刷、難粘接、難復合、 易產(chǎn)生霧滴、易生成靜電等問題較為突出。在國內(nèi)，塑料薄膜表面處理較多采用電暈技術，但對許多大宗用途不適用。等離子體表面處理技術至今尚未有根本性突破，難以滿足大宗工業(yè)產(chǎn)品的表面改性需要。開發(fā)新的表面改性技術，對擴大塑料薄膜的應用市場具有重要意義。

    北京化工大學材料學院有機材料表面工程研究室自1996年開始，經(jīng)間歇小試、模試及中試，開發(fā)出以表面 光接枝為主要技術特征的制備親水/疏水不對稱塑料薄膜的連續(xù)生產(chǎn)新工藝。該表面處理技術得到的塑料薄膜產(chǎn)品，仍具有薄膜原有的疏水性，且可根據(jù)不同需要對表面極性進行任意調(diào)節(jié)，直至達到完全親水。該技術幾乎適用于所有的塑料薄膜，如PE、PP、PVC、PET、尼龍等。接枝聚合的特點使得改性層與原基膜 以化學鍵聯(lián)接，性質(zhì)非常穩(wěn)定。

鋁材表面處理（陽極氧化原理)

產(chǎn)品表面處理工藝方法綜述

做了多年的設計，見到什么都說自己是可以畫出來的，但畫出來和做出來又是兩碼事，讓我們看看表面處理，工藝的藝術。

表面立體印刷（水轉(zhuǎn)印）Water Transfer Printing
    水轉(zhuǎn)印——是利用水的壓力和活化劑使水轉(zhuǎn)印載體薄膜上的剝離層溶解轉(zhuǎn)移，基本流程為：

• 一)膜的印刷：在高分子薄膜上印上各種不同圖案；

• 二)噴底漆：許多材質(zhì)必須涂上一層附著劑，如金屬、陶瓷等，若要轉(zhuǎn)印不同的圖案，必須使用不同的底色，如木紋基本使用棕色、咖啡色、土黃色等，石紋基本使用白色等；

• 三)膜的延展：讓膜在水面上平放，并待膜伸展平整；

• 四)活化：以特殊溶劑(活化劑)使轉(zhuǎn)印膜的圖案活化成油墨狀態(tài)；

• 五)轉(zhuǎn)印：利用水壓將經(jīng)活化后的圖案印于被印物上；

• 六)水洗：將被印工件殘留的雜質(zhì)用水洗凈；

• 七)烘干：將被印工件烘干，溫度要視素材的素性與熔點而定；

• 八)噴面漆：噴上透明保護漆保護被印物體表面；

• 九)烘干：將噴完面漆的物體表面干燥。
   
  

    水轉(zhuǎn)印技術有兩類，一種是水標轉(zhuǎn)印技術，另一種是水披覆轉(zhuǎn)印技術，前者主要完成文字和寫真圖案的轉(zhuǎn)印，后者則傾向于在整個產(chǎn)品表面進行完整轉(zhuǎn)印。披覆轉(zhuǎn)印 技術(Cubic Transfer)使用一種容易溶解于水中的水性薄膜來承載圖文。由于水披覆薄膜張力極佳，很容易纏繞于產(chǎn)品表面形成圖文層，產(chǎn)品表面就像噴漆一樣得到截 然不同的外觀。披覆轉(zhuǎn)印技術可將彩色圖紋披覆在任何形狀之工件上，為生產(chǎn)商解決立體產(chǎn)品印刷的問題。曲面披覆亦能在產(chǎn)品表面加上不同紋路，如皮紋、木紋、 翡翠紋及云石紋等，同時亦可避免一般板面印花中常現(xiàn)的虛位。且在印刷流程中，由于產(chǎn)品表面不需與印刷膜接觸，可避免損害產(chǎn)品表面及其完整性。

金屬拉絲 Bench drawing metal 
    鋁合金的表面拉絲工藝：
    拉絲可根據(jù)裝飾需要，制成直紋、亂紋、螺紋、波紋和旋紋等幾種。
    直紋拉絲是指在鋁板表面用機械磨擦的方法加工出直線紋路。它具有刷除鋁板表面劃痕和裝飾鋁板表面的雙重作用。直紋拉絲有連續(xù)絲紋和斷續(xù)絲紋 兩種。連續(xù)絲紋可用百潔布或不銹鋼刷通過對鋁板表面進行連續(xù)水平直線磨擦（如在有裝置的條件下手工技磨或用刨床夾住鋼絲刷在鋁板上磨刷）獲取。改變不銹鋼 刷的鋼絲直徑，可獲得不同粗細的紋路。斷續(xù)絲紋一般在刷光機或擦紋機上加工制得。制取原理：采用兩組同向旋轉(zhuǎn)的差動輪，上組為快速旋轉(zhuǎn)的磨輥，下組為慢速 轉(zhuǎn)動的膠輥，鋁或鋁合金板從兩組輥輪中經(jīng)過，被刷出細膩的斷續(xù)直紋。
    亂紋拉絲是在高速運轉(zhuǎn)的銅絲刷下，使鋁板前后左右移動磨擦所獲得的一種無規(guī)則、無明顯紋路的亞光絲紋。這種加工，對鋁或鋁合金板的表面要求較高。
    波紋一般在刷光機或擦紋機上制取。利用上組磨輥的軸向運動，在鋁或鋁合金板表面磨刷，得出波浪式紋路。
    旋紋也稱旋光，是采用圓柱狀毛氈或研石尼龍輪裝在鉆床上，用煤油調(diào)和拋光油膏，對鋁或鋁合金板表面進行旋轉(zhuǎn)拋磨所獲取的一種絲紋。它多用于圓形標牌和小型裝飾性表盤的裝飾性加工。
    螺紋是用一臺在軸上裝有圓形毛氈的小電機，將其固定在桌面上，與桌子邊沿成60度左右的角度，另外做一個裝有固定鋁板壓茶的拖板，在拖板上貼一條邊沿齊直的聚酯薄膜用來限制螺紋競度。利用毛氈的旋轉(zhuǎn)與拖板的直線移動，在鋁板表面旋擦出寬度一致的螺紋紋路。

陽極氧化 Andiozing
    作為輕金屬的鋁及其類別合金，在工業(yè)設計中已經(jīng)越來越普遍。MP3播放器、DSC、手機、NB、甚至桌面電腦等，均可見輕金屬身影(鎂合金與鋁合金為主 流)，NB採用鎂合金比例(含內(nèi)外構件)更已超過50%，蘋果(Apple)的MP3播放器、桌面電腦與Sony的DSC，甚至大量採用鋁合金材料。
    鋁合金的氧化著色是小型機電產(chǎn)品常用的一種表面處理工藝，其作用主要是增強產(chǎn)品表面的抗蝕能力（如發(fā)黑、發(fā)藍）和使產(chǎn)品具有裝飾效果（如均勻一致的各種顏色）。
    氧化著色效果與鋁合金的材料成分和工藝參數(shù)有關。
    鋁合金表面氧化著色后通常還有后續(xù)處理工藝，使整個產(chǎn)品更具美觀性。另外還有一點，著色并非是氧化的后處理，是在氧化的同時進行的。
    常用的有下面幾種氧化著色處理方法：
（1）著色陽極氧化膜鋁的陽極氧化膜，靠吸附染料而著色。
（2）自發(fā)色陽極氧化膜這種陽極氧化膜是某種特定鋁材在某種合適的電解液（通常以有機酸為基）中在
    電解作用下，由合金本身自發(fā)地生成一種帶色的陽極氧化膜。
（3）電解著色陽極氧化膜的著色，通過氧化膜的空隙被金屬或金屬氧化物電沉積而著色。

鋁板鉆石雕刻
 

電鍍工藝 Plating 
 

    電鍍工藝：電鍍是指在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中﹐以被鍍基體金屬為陰極﹐通過電解作用﹐使鍍液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來﹐形成鍍層的一種表面加工方法。鍍層性能不同于基體金屬﹐具有新的特征。根據(jù)鍍層的功能分為防護性鍍層﹐裝飾性鍍層及其它功能性鍍層。
電鍍工藝過程：一般包括電鍍前預處理﹐電鍍及鍍后處理三個階段。
對電鍍層的要求：

1. 鍍層與基體金屬﹑鍍層與鍍層之間﹐應有良好的結合力。

2. 鍍層應結晶細致﹑平整﹑厚度均勻。

3. 鍍層應具有規(guī)定的厚定和盡可能少的孔隙。

4. 鍍層應具有規(guī)定的各項指標﹐如光亮度﹑硬度﹑導電性等。

鍍鎳 NIckle electroplating
    鎳是銀白色微黃的金屬﹐具有鐵磁性﹐密度8.9/g.cm-2﹐熔點為14530C。金屬鎳易溶于稀硝酸﹐難溶于鹽酸和硫酸﹐在硝酸中處于鈍化狀態(tài)。在空氣中鎳與氧作用﹐表面迅速生成一極薄的鈍化膜﹐能抵抗大氣﹐堿和一些酸的腐蝕。鎳與強堿不發(fā)生作用。
    鎳的標準電極電位為-0.25V﹐鍍鎳的應用很廣﹐可分為防護裝飾性和功能性兩方面。
    如下圖中的散熱器（外觀色澤黑或黑中帶黃）：
 

鍍鉻 Chromium electroplating
    鉻 是一種微帶天藍色的銀白色金屬。電極電位雖位很負﹐但它有很強的鈍化性能﹐大氣中很快鈍化﹐顯示出具有貴金屬的性質(zhì)﹐所以鐵零件鍍鉻層是陰極鍍層。鉻層在 大氣中很穩(wěn)定﹐能長期保持其光澤﹐在堿﹑硝酸﹑硫化物﹑碳酸鹽以及有機酸等腐蝕介質(zhì)中非常穩(wěn)定﹐但可溶于鹽酸等氫鹵酸和熱的濃硫酸中。
    鉻層硬度高﹐耐磨性好﹐反光能力強﹐有較好的耐熱性。在500OC以下光澤和硬度均無明顯變化﹔溫度大于500OC開始氧化變色﹔大于700OC才開始變軟。
    由于鍍鉻層的優(yōu)良性能﹐廣泛用作防護一裝飾鍍層體系的外表層和機能鍍層。
 

其它電鍍
    鍍銅﹕鍍銅層呈粉紅色﹐質(zhì)柔軟﹐具有良好的延展性﹑導電性和導熱性﹐易于拋光﹐經(jīng)適當?shù)幕瘜W處理可得古銅色﹑銅綠色﹑黑色和本色等裝飾色彩。鍍銅易在空 氣中失去光澤﹐與三氧化碳或氯化物作用﹐表面生成一層堿式碳酸銅或氯化銅膜層﹐受到硫化物的作用會生成棕色或黑色硫化銅﹐因此﹐做為裝飾性的鍍銅層需在表 面涂覆有機覆蓋層。
    鍍鎘﹕鎘是銀白色有光澤的軟質(zhì)金屬﹐其硬度比錫硬﹐比鋅軟﹐可塑性好﹐易于鍛造和輾壓。鎘的化學性質(zhì)與鋅相似﹐但不溶解于堿液中﹐溶于硝酸和硝酸銨中﹐ 在稀硫酸和稀鹽酸中溶解很慢。鎘的蒸氣和可溶性鎘鹽都有毒﹐必須嚴格防止鎘的污染。因為鎘污染后的危害很大﹐價格昂貴﹐所以通常采用鍍鋅層或合金鍍層來取 代鍍鎘層。目前國內(nèi)生產(chǎn)中應用較多的鍍鎘溶液類型有﹕氨羧絡合物鍍鎘﹑酸性硫酸鹽鍍鎘和氰化物鍍鎘。此外還有焦磷酸鹽鍍鎘﹑堿性三乙醇胺鍍鎘和HEDP鍍 鎘等。
鍍錫﹕錫具有銀白色的外觀﹐原子量為118.7﹐密度為7.3g/cm3,熔點為2320C﹐原子價為二價和四價﹐故電化當量分別為2.12g/A.h 和1.107g/A.h。錫具有抗腐蝕﹑無毒﹑易鐵焊﹑柔軟和延展性好等優(yōu)點。錫鍍層有如下特點和用途﹕1﹐化學穩(wěn)定性高﹔2﹐在電化序中錫的標準電位紕 鐵正﹐對鋼鐵來說是陰極性鍍層﹐只有在鍍層無孔隙時才能有效地保護基體﹔3﹐錫導電性好﹐易焊﹔4﹐錫從-130C起結晶開始開始發(fā)生變異﹐到-300C 將完全轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N晶型的同素異構體﹐俗稱”錫瘟”﹐此時已完全失去錫的性質(zhì)﹔5﹐錫同鋅﹑鎘鍍層一樣﹐在高溫﹑潮濕和密閉條件下能長成晶須﹐稱為長毛 ﹔6﹐鍍錫后在2320C以上的熱油中重溶處理﹐可獲得有光澤的花紋錫層﹐可作日用品的裝飾鍍層。
電鍍單金屬方面還有鍍鉛﹑鍍鐵﹑鍍銀﹑鍍金等。電鍍合金方面有﹕電鍍銅基合金﹐電鍍鋅基合金﹐電鍍鎘基﹑銦基合金﹐電鍍鉛基﹑錫基合金﹐電鍍鎳基﹑鈷基合金﹐電鍍鈀鎳合金等。復合電鍍方面有﹕鎳基復合電鍍﹐鋅基復合電鍍﹐銀基復合電鍍﹐金剛石鑲嵌復合電鍍。

表面噴涂（塑料件）Spary
 

表面噴涂（塑料件）：

    構成涂料的四大要素包括：
1．樹脂(Resin)；
2．顏料(Pigment)；
3．溶劑(Solvent)；
4．其他添加劑(Additive)。
涂料干燥的種類有如下幾種：

1．揮發(fā)干燥(利用稀釋劑蒸發(fā)干燥)；

2．融合干燥(分子與分子因揮發(fā)耐相聚合)；

3．氧化干燥(不飽和脂肪酸與空氣中氧結合)；

4．利用架橋反應而干燥 (利用架橋劑即所謂硬化劑形成架橋而硬化)；

5．紫外線硬化(不飽和聚脂類加入劑后由紫外線波長300-400mn照射后分子聚合而硬化)。

    UV工藝介紹：UV涂料可通過浸涂、淋涂、漆涂、旋涂，甚至真空涂等方法涂布后，再經(jīng)紫外線光子照射而固化成膜。

與一般的溶劑型涂料相比，UV涂料的特點如下：

1．固化速度快，

2．常溫固化，

3．節(jié)約能源，

4．節(jié)省占地面積，

5．不污染環(huán)境，

6．提升產(chǎn)品性能。

移印 Pad printing  
 

    移印工藝是 80年代傳到中國的特種印刷技術，由于其在小面積、凹凸面的產(chǎn)品上面進行印刷具有非常明顯的優(yōu)勢，彌補了網(wǎng)版印刷工藝的不足。90年代初期，隨著中國市場 的進一步開放，大批以電子、塑膠、禮品、玩具等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主體的外資企業(yè)相繼進入中國市場，移印技術和網(wǎng)版印刷技術作為主要的裝飾方式更是得到超常的發(fā) 展，據(jù)不完全統(tǒng)計，移印技術和網(wǎng)版印刷技術在上述行業(yè)的應用分別達到27%、64%、51%、66%。
    移印指的是——承印物為不規(guī)則的異形表面（如儀器、電氣零件、玩具等），使用銅或鋼凹版，經(jīng)由硅橡膠鑄成半球面形的移印頭，以此壓向版面將油墨轉(zhuǎn)印至承印物上完成轉(zhuǎn)移印刷的方式。
移印機適用行業(yè)：
　　塑料業(yè)、玩具業(yè)、玻璃業(yè)、金屬業(yè)、電子業(yè)、體育用品、文具業(yè)、光學業(yè)、IC封裝業(yè)等。
移印機適用范圍：
　　尺、筆、球形物、洋娃娃眼睛、手表、照相機、吹風機之外殼、陶磁、醫(yī)藥器具、球拍、錄音帶、電子零件、IC、CPU、DRAM、計算機外殼、按鍵、裝飾標志、大哥大機殼等印刷。
從總體來說，移印工藝的技術含量不高，在發(fā)達國家生產(chǎn)成本居高不下的情況下要想繼續(xù)發(fā)展是很困難的，所以移印產(chǎn)業(yè)向中國這樣的低勞動力成本的發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移是必然的趨勢，目前，國外除了還制造自動化程度高的移印生產(chǎn)線的少數(shù)幾家企業(yè)，大部分企業(yè)將生產(chǎn)基地搬到了中國。

熱轉(zhuǎn)印 Heat transfer (print)  
 

    熱轉(zhuǎn)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。即使是多種顏色的圖案，由于轉(zhuǎn)印作業(yè)只是一個流程，故 客戶可縮短印刷圖案作業(yè)，減少由于印刷錯誤造成的材料(成品)損失。利用熱轉(zhuǎn)印膜印刷可將多色圖案一次成圖，無需套色，簡單的設備也可印出逼真的圖案。
    熱轉(zhuǎn)印設備用于裝飾鋁形材、各類金屬版材，可達到木制品或大理石的效果。熱轉(zhuǎn)印設備是根據(jù)熱升華原理工作的，它能在3-5分鐘內(nèi)將所需要的木紋或大理石紋 快速轉(zhuǎn)印至鋁形材粉末涂層表面并可滲透到涂層內(nèi)部40-60微米。鋁材轉(zhuǎn)印生產(chǎn)工序：一是用膜機將熱轉(zhuǎn)印膜卷裁才所需尺寸。二是將裁好的轉(zhuǎn)印膜用轉(zhuǎn)印超聲 波包裝機根據(jù)工件的大小用超聲波焊接成工件包裹袋。三是在包裝平臺上將工插入用轉(zhuǎn)印膜制成的工件包裹袋。四是將包好轉(zhuǎn)印膜的工件放在熱轉(zhuǎn)印機小車平臺上， 依次可放18根鋁材，將鋁材兩端接上真空抽頭并鎖緊，打開真空開關，此時轉(zhuǎn)印膜緊緊貼在鋁材上。小車自動將鋁材送至烘烤爐內(nèi)，烘烤爐自動升溫220度并保 溫3分鐘，小車自動退出烘烤爐。五是松開真空抽頭，將工件取下。六是去掉轉(zhuǎn)印膜，并檢查工件質(zhì)量。
    平版熱轉(zhuǎn)印生產(chǎn)工藝，一是用裁膜機將熱轉(zhuǎn)印紙卷裁成所需尺寸。二是將熱轉(zhuǎn)印紙膜附在工件表面并放在平板熱輚印機上。三是將平板推至平板熱轉(zhuǎn)印機加熱區(qū)，按 動壓板開關，壓板將熱轉(zhuǎn)印紙緊緊壓在工件上，加熱并保溫一分鐘。四是升起壓板，將工件推至件段，去掉轉(zhuǎn)印膜將工件去下并檢查。
    熱轉(zhuǎn)印技術廣泛應用于電器、日用品、建材裝飾等。由于具有抗腐蝕、抗沖擊、耐老化、耐磨、防火、在戶外使用保持15年不變色等性能，幾乎所有商品都用這方 式制作出來的標簽。例如打開手機殼，內(nèi)部即可看到密密麻麻帶有條碼的標簽。很多標簽要求能禁得起時間考驗，長期不變形，不褪色，不能因接觸溶劑就磨損，不 能因為溫度較高就變形變色等，故必要采用一種特殊材質(zhì)打印介質(zhì)及打印材料來保證這些特性，一般噴墨、激光打印技術是無法達到的。

噴砂 Sandblasting  
 

    噴砂 處理在金屬表面的應用是非常普遍的，原理是將加速的磨料顆粒向金屬表面撞擊，而達到除銹、去毛刺、去氧化層或作表面預處理等，它能改變金屬表面的光潔度和 應力狀態(tài)。而一些影響噴砂技術的參數(shù)是需要留意的，如磨料種類、磨料粒度、噴射距離、噴射角度和速度等。除了噴砂處理外，拋丸處理亦是其中的一個很好選 擇。
    噴砂工藝可分為氣壓噴槍及葉輪拋丸兩種，而噴砂工藝的優(yōu)點在于它能夠除披峰、去除在壓鑄、沖壓、火焰切割和鍛壓后的毛刺，對較薄工件及有毛孔的毛刺效果更 好，它可清理砂鑄過程殘余的砂粒、清理鑄鐵件或鋼材的銹漬、清理熱處理、燒悍、熱鍛、輾壓等熱工序后的除氧化皮。另外，在涂層應用上，它可把現(xiàn)有的涂料或 保護層除去，在覆蓋鑄件上的缺陷如龜裂或冷紋，提供光澤表面。再加上于表面應力上，它能提供一致性的粗化表面，上油及噴涂效果，在高應力的金屬件如彈簧和 連接桿經(jīng)局部被不斷敲打，會產(chǎn)生變形并呈現(xiàn)強化現(xiàn)象。此強化效果是需要使用圓形磨料如不銹鋼丸，在高能量的拋丸機或?qū)Ｓ脧娏娚皺C中使用。如要測定機器的 表面強化效果，可把測試工件進行拋丸或噴砂處理，然后測出變形量是否符合要求。

激光鐳雕 Laser
 

    一種用光學原理進行表面處理的工藝，手機和電子詞典的按鍵上用的多。
    簡單一點的講是這樣的：比如說我要做一個鍵盤，他上面有字，字有藍色，綠色，紅色和灰色，鍵體是白色，激光雕刻時，先噴油，藍字，綠字，紅字，灰字各噴相應 的顏色，注意不要噴到別的鍵上，這樣看上去就有藍鍵，綠鍵等鍵了，再整體噴一層白色，這樣就是一整塊白鍵盤了，各藍綠都被包在下面了。此時就可以進行激光 雕刻了，利用激光技術和ID出的按鍵圖做成的菲林，雕掉上面白色油，比如加工字母"A",雕掉筆劃上的白色，則下的或藍或綠就露出來了，這樣就形了各種顏色的字母按鍵了。
    同時如果要透光的，就用PC或PMMA,噴一層油，雕掉字體部分，則下面有光的話就透出來了，只不過這時要考慮各種油的粘附性能。
    因為各顏色鍵要噴不同的油，所以做結構時要考慮到這一點，各鍵要分開點，以免噴到不必要的地方，也有損耗大的地方不如做兩個或多個，這樣可以有多個可以配套。
    各顏色的色差要大一點，最大的比如說黑白，這樣機器容易分辨，也雕得干凈，以免雕而不凈，影響外觀品質(zhì)，還有各不同色的字體不要靠的太近。
    鐳雕所需油漆與普通塑殼噴漆的構成不同,稱為雙葉漆,質(zhì)地較軟,適于雕刻。另外,噴涂外觀漆之前要在原材料表面噴涂一層黑色，否則很顏色沒辦法雕掉。
    通常鐳雕機可以雕刻下述材料：竹木制品、有機玻璃、金屬板、玻璃、石材、水晶、可麗耐、紙張、雙色板、氧化鋁、皮革、塑料、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、噴塑金屬。
 

絲網(wǎng)印刷 Silk screen print 

    絲網(wǎng)印刷——是把帶有圖像或圖案的模版被附著在絲網(wǎng)上進行印刷的。
（ 適用于平面、單曲面或者曲面落差比較小的情況 ）
    通常絲網(wǎng)由尼龍、聚酯、絲綢或金屬網(wǎng)制作而成。當承印物直接放在帶有模版的絲網(wǎng)下面時，絲網(wǎng)印刷油墨或涂料在刮墨刀的擠壓下穿過絲網(wǎng)中間的網(wǎng)孔，印刷到承 印物上（刮墨刀有手動和自動兩種）。絲網(wǎng)上的模版把一部分絲網(wǎng)小孔封住使得顏料不能穿過絲網(wǎng)，而只有圖像部分能穿過，因此在承印物上只有圖像部位有印跡。
   換言之，絲網(wǎng)印刷實際上是利用油墨滲透過印版進行印刷的，這就是稱它為絲網(wǎng)印刷而不叫蠶絲網(wǎng)印刷或絹印的原因，因為不僅僅蠶絲用作絲網(wǎng)材料，尼龍、聚酯纖維、棉織品、棉布、不銹鋼、銅、黃銅和青銅都可以作為絲網(wǎng)材料。

超聲波焊接 Ultrasound welding  
 

    是熔接熟塑性塑料制品的高科技技術，各種熟塑性膠件均可使用超聲波熔接處理，而不需加溶劑、粘接劑或其他輔助品。其優(yōu)點是增加多倍生產(chǎn)率、降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
　超聲波塑膠焊接原理是由發(fā)生器產(chǎn)生20KHZ（或15KHZ）的高壓、高頻信號、通過換能系統(tǒng)，把信號轉(zhuǎn)換為高頻機械振動，加于 塑料制品工件上，通過工件表面及內(nèi)在分子間的磨擦而使傳處到接口的溫度升高，當溫度達到此工件本身的熔點時，使工作接口迅速溶化，繼而填充于接口間的空 隙，當震動停止，工件同時在一定的壓力下冷卻定形成完美的焊接。

壓力注塑 Injection  
 

    注射成型又稱注射模塑成型，它是一種注射兼模塑的成型方法。注射成型方法其優(yōu)點是生產(chǎn)速度快、效率高，操作可實現(xiàn)自動化，能成型形狀復雜的制件。不利的一面 是模具成本高，且清理困難，所以小批量制品就不宜采用此法成型。用這種方法成型的制品有：電視機外殼、半導體收音機外殼、電器上的接插件、旋紐、線圈骨 架、齒輪、汽車燈罩、茶杯、飯碗、皂盒、浴缸、涼鞋等等。
    目前，注射成型適用于全部熱塑性塑料，其成型周期短，花色品種多，形狀可以由簡到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精確，產(chǎn)品易更新?lián)Q代。

雙色注塑 Double shot 
 

    雙射成型主要以雙射成型機兩只料管配合兩套模具按先后次序經(jīng)兩次成型制成雙射產(chǎn)品。比起傳統(tǒng)射出成型，雙料共射射出成型制程有如下的優(yōu)點：
1 核心料可以使用低黏度的材料來降低射出壓力。
2 從環(huán)保的考慮，核心料可以使用回收的二次料。
3 根據(jù)不同的使用特性，如厚件成品皮層料使用軟質(zhì)料，核心料使用硬質(zhì)料或者核心料可以使用發(fā)泡塑料來降低重量。
4 可以利用較低質(zhì)量的核心料以降低成本。
5 皮層料或核心料可使用價格昂貴且具特殊表面性質(zhì)，如防電磁波干擾、高電導性等材料以增加產(chǎn)品性能。
6 適當?shù)钠恿虾秃诵牧吓浜峡梢詼p少成型品殘余應力、增加機械強度或產(chǎn)品表面性質(zhì)。
7 產(chǎn)生如大理石紋路的產(chǎn)品。
    從多色射出成型、雙料共射出成型的特性與應用可以看出未來有逐步取代傳統(tǒng)射出成型制程的趨勢。革新性射出成型技術不但提高了射出成型制程的精密度、提供高 難度制程技術，而且開拓了射出成型制程領域的范圍。創(chuàng)新的射出設備與制程，才足以應付愈來愈多樣化、高質(zhì)量、高附加價值的產(chǎn)品需求。

吹塑成型 Hollow Blow
 

    吹塑成型——是借氣體壓力使閉合在模具中的熱型坯吹脹成為中空制品，或管型坯無模吹脹成管膜的一種方法。該方法主要用于各種包裝容器和管式膜的制造。凡是熔體指數(shù)為0.04 ~ 1.12的都是比較優(yōu)良的中空吹塑材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂等，其中以聚乙烯應用得最多。
(1) 注射吹塑成型——用注射成型法先將塑料制成有底型坯，接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。
(2) 擠出吹塑成型——用擠出法先將塑料制成有底型坯，接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。
注射吹塑成型和擠出吹塑成型的不同之處是制造型坯的方法不同，吹塑過程基本上是相同的。
吹塑設備除注射機和擠出機外，主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由兩瓣合成，其中設有冷卻劑通道，分型面上小孔可插入充壓氣吹管。
(3) 拉伸吹塑成型——拉伸吹塑成型是雙軸定向拉伸的一種吹塑成型，其方法是先將型坯進行縱向拉伸，然后用壓縮空氣進行吹脹達到橫向拉伸。拉伸吹塑成型可使制品的透明性、沖擊強度、表面硬度和剛性有很大的提高，適用于聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PETP)的吹塑成型。
拉伸吹塑成型包括：注射型坯定向拉伸吹塑，擠出型坯定向拉伸吹塑，多層定向拉伸吹塑，壓縮成型定向拉伸吹塑等。
(4) 吹塑薄膜法——成型熱塑性薄膜的一種方法。用擠出法先將塑料擠成管，而后借助向管內(nèi)吹入的空氣使其連續(xù)膨脹到一定尺寸的管式膜，冷卻后折疊 卷繞成雙層平膜。塑料薄膜可用許多方法制造，如吹塑、擠出、流延、壓延、澆鑄等，但以吹塑法應用最廣泛。該方法適宜于聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等薄膜的制 造。

沖壓 Stampingundefined
 

沖壓：
    沖壓，是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。
沖壓加工的特點：
1．沖壓生產(chǎn)率和材料利用率高。
2．生產(chǎn)的制件精度高、復雜程度高、一致性高。
3．模具精度高，技術要求高，生產(chǎn)成本高。
沖壓用材料：
    沖壓用材料的形狀有各種規(guī)格的板料、帶料和塊料。板料的尺寸較大，一般用于大型零件的沖壓，對于中小型零件，多數(shù)是將板料剪裁成條料后使用。帶料(又稱卷 料)有各種規(guī)格的寬度，展開長度可達幾千米，適用于大批量生產(chǎn)的自動送料，材料厚度很小時也是做成帶料供應。塊料只用于少數(shù)鋼號和價錢昂貴的有色金屬的沖 壓。
    沖壓常用材料有：黑色金屬：普通碳素結構鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不銹鋼、電工硅鋼等。
沖壓工序：
    沖壓加工因制件的形狀、尺寸和精度的不同，所采用的工序也不同。
    根據(jù)材料的變形特點可將冷沖壓工序分為分離工序和成形工序兩類。
    分離工序——是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應力達到強度極限ob以后，使坯料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離。分離工序主要有剪裁和沖裁等。
    成形工序——是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應力達到屈服極限os，但未達到強度極限。b，使坯料產(chǎn)生塑性變形，成為具有一定形狀、尺寸與精度制件的加工工序。成形工序主要有彎曲、拉深、翻邊、旋壓等。

文章來源：常州精密鋼管博客整理于網(wǎng)絡。

	? 請關注 微信公眾號: steeltuber.  轉(zhuǎn)載請保留鏈接: http://www.bviltd.cn/Steel-Knowledge/1602812850.html