金屬表面處理工藝

金屬表明工藝有很多種，目的都是為了保護本材，使本材獲得最優的使用。如抗腐蝕能力，抗疲勞能力，增加本體其他強度能力等。不一樣的材料通常會用不一樣的表面處理工藝：

1，金屬（以鋁為例）

1.1噴砂

可以采用噴砂（這是廣東一帶粗俗說法，實際是拋丸）通過拋丸機加壓噴射金剛砂，打到金屬表面，根據金剛砂的大小（單位用目數表示）形成金屬表面的亞光磨砂效果。通常在燈具，家具中使用。此加工僅能形成材料表面的質感，還需要再做一次陽極氧化，做出特殊顏色，比較絢麗。
缺點: 拋丸工藝對壓力控制比較難，自動化設備需要反復實驗操機調機，達到理想數值，都咋變形量非常大，對開口型鋁型材，薄壁型零件，不建議采用此種方法，或者在做毛坯件時加大形變余量。

還有一種方法可以避免變型方法，可以采用噴堿沙的方式。歐洲很多鋁質感的家用壁掛水暖氣常用。效果和噴砂很像，沒有噴砂那種手感，看起來相近，顏色更暗。更細膩。不太像被陽極氧化后的光亮閃耀色彩鮮明。

1.2噴油

噴油也可以作出仿氧化噴砂的效果，有點是顏色和陽極氧化一樣以假亂真，但表面有亮油的感覺，像是陽極氧化后被噴了一層亮油的感覺。這種方法是可以同時對塑料加工，但要求塑膠料耐一定溫度，否則過高溫爐時塑膠會變形，軟化。這種方法做的噴油不會因為產品過熱而變色或爆漆，也比較耐刮花。鋁材質的零件還會采用噴粉，但噴粉工藝通常加工費比較高，所以很多產品采用鐵噴粉，鋁就通常用陽極氧化上色保護鋁材不被氧化變黑。鋁和鋼板通常市場上有用藥水處理好的腐蝕紋路，也有整張板材做的拉絲板和雪花砂紋等紋路板

這種工藝通常會顯得很高檔，這種常見于地鐵站火車站的欄桿扶手，電梯墻壁等。也可以在產品加工好后對產品加工，但是由于全手工操作，不建議對過長的產品進行拉絲，很容易做的很粗糙。通常就是用百潔布，鋼絲球加滑石粉加工。即便有拉絲機，也還是人為影響因素比較大。這樣的工藝可以用于多數燈具，鋼管家具零件上，還有那種在旋轉盤上對圓形底盤，桌面加工的。疊加此工藝，可以在某些不銹鋼桌面上找到那種魚鱗紋路。早期是純人工用腳踩一個一個踩，現在已經有人工輔助機器制作。
為了避免不均勻，如果是塑膠料可以考慮曬紋處理成拉絲效果的紋路，然后在塑膠母粒里摻金屬粉末，注塑后會有拉絲效果
還可以考慮在透明亞克力板的內壁做絲印，噴漆也可以做出仿金屬拉絲效果。
市面上還有用PET材質做的絲印拉絲紋，電鍍后也可以做出仿金屬拉絲效果，常見于手機加工。

1.3噴粉
噴粉可以實現雪花紋，形似電視失去信號后出現的樣子，顏色可選，摸上去凹凸有致，像月球表面。但很光滑。也可以實現仿石，噴上去以后可以自動形成石頭一樣的效果，摸上去和真的石頭一樣。
1.4仿木紋
這個不是特別了解，如有不對盼指正。僅在噴粉廠偷見過一次制作過程。是將印有木紋的紙帶貼在金屬表面，然后高溫烘烤。沒猜錯這就是傳說中的熱移印。
1.5仿古做舊
這種工藝不良率很高，全憑師傅手感。通常在金屬表面上一層底漆為古銅色，再噴一層深色漆。用鋼刷輕掃棱角邊框，使其露出底色。
另一種方法是先上底漆為深色漆，在用刷子沾古銅漆輕掃棱角邊框。該方案制作相對簡單，但是沒有上一方案逼真。

1.6仿金屬氧化噴砂
此工藝用噴油即可，制作相對簡單，可以用于多種材料上，金屬塑膠不限。比噴砂氧化要便宜，成品率高。原材料不變形。
2.塑膠
塑膠之前有講過，絲印，熱轉印，噴油，手感漆都可以做。有時會做燙金，這種做出來很高檔。
下面我只想講下特殊的工藝【IMD,面涂裝模內注塑】
方法是先將要做的表面處理圖案印到膠片上，然后隨模具一同注塑到零件里，通常用PC,ABS料上，好處是可以做各種花紋，仿金屬拉絲，仿氧化噴砂，仿古做舊，什么圖案紋理都可以印。好處是免二次加工，也不會擔心摩花刮花掉色。看一下格力最新的柜式空調i尊系列都是用的此工藝。十五年前飛利浦就開始應用此工藝，最近又流行起來了。

 3.陶瓷

3.1研磨

研磨：是實現快速減薄的一類工藝，利用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒，通過研具與工件在一定壓力下的相對運動對加工表面進行的精整加工（如切削加工）。

分類：研磨方法一般可分為濕研、干研和半干研三類

1.濕研：又稱敷砂研磨，把液態研磨劑連續加注或涂敷在研磨表面，磨料在工件與研具間不斷滑動和滾動，形成切削運動。

2.干研：又稱嵌砂研磨，把磨料均勻在壓嵌在研具表面層中，研磨時只須在研具表面涂以少量的硬脂酸混合脂等輔助材料。

3.半干研：類似濕研，所用研磨劑是糊狀研磨膏。研磨既可用手工操作，也可在研磨機上進行。

技術特點：

1.濕研一般用于粗研磨，所用微粉磨料粒度粗于W7；

2.干研常用于精研磨，所用微粉磨料粒度細于W7；

3.半干研中工件在研磨前須先用其他加工方法獲得較高的預加工精度，所留研磨余量一般為5～30微米。

影響研磨效果常見因素：

1.磨料粒度

2.磨料濃度和給料量

3.磨料硬度

4.磨盤轉速

5.負載壓力

3.2、拋光

拋光：是利用機械、化學或電化學的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。

化學拋光工藝流程：

化學(或電化學)除油→熱水洗→流動水洗→除銹(10%硫酸)→流動水洗→化學拋光→流動水洗→中和→流動水洗→轉入下道表面處理工序

技術特點：

1.拋光去除前一道工序所留下的瑕疵、劃痕、磨紋等加工痕跡，獲得光潔表面；

2.拋光可以填充表面毛孔、劃痕以及其它表面缺陷，從而提高疲勞阻力、腐蝕阻力。

3.3、超聲波加工

超聲波加工：是利用超聲頻振動的工具端面沖擊工作液中的懸浮磨粒,由磨粒對工件表面撞擊拋磨來實現對工件表面處理的一種方法。

超聲波拋光工藝流程：

拋光前工件的準備→拋光工具的制造和裝夾→拋光磨料，工作液的配制→粗拋光→精拋光

技術特點：

1.適宜加工各種硬脆材料，特別是電火花和電解加工無法加工的不導電材料和半導體材料；對于導電的硬質合金、淬火鋼等也能加工，但加工效率比較低;

2.能獲得較好的加工質量;

3.在加工難切削材料時，常將超聲振動與其它加工方法配合進行復合加工，如超聲車削、超聲磨削、超聲電解加工、超聲線切割等，這些復合加工方法把兩種甚至多種加工方法結合在一起，能起到取長補短的作用，使加工效率、加工精度及工件的表面質量顯著提高。

3.4、激光加工

激光加工：又稱“鐳雕”，是利用光的能量經過透鏡聚焦后在焦點上達到很高的能量密度，靠光熱效應來加工的一種表面處理方法。

技術特點：

1.范圍廣泛：幾乎可對任何材料進行雕刻切割；

2.保險可靠：采用非接觸式加工，不會對資料造成機械擠壓或機械應力；

3.精確細致：加工精度可達到0.1mm；

4.效果一致：保證同一批次的加工效果完全一致；

5.高速快捷：可立即根據電腦輸出的圖樣進行高速雕刻和切割，且激光切割的速度與線切割的速度相比要快很多；

6.本錢低廉：不受加工數量的限制，對于小批量加工服務，激光加工更加廉價；

7.切割縫細小：激光切割的割縫一般在0.1-0.2mm；

8.切割面光滑：激光切割的切割面無毛刺；

9.熱變形小：激光加工的激光割縫細、速度快、能量集中，因此傳到被切割材料上的熱量小，引起資料的變形也非常小；

10.適合大件產品的加工：大件產品的模具制造費用很高，激光加工不需任何模具制造，而且激光加工完全防止資料沖剪時形成的塌邊，可以大幅度地降低企業的生產本錢提高產品的檔次；

11.節省資料：激光加工采用電腦編程，可以把不同形狀的產品進行資料的套裁，最大限度地提高材料的利用率，大大降低了企業資料本錢；

12.非常適合新產品的開發：一旦產品圖紙形成后，馬上可以進行激光加工，可以在最短的時間內得到新產品的實物。

3.5、PVD（物理氣相沉積）

PVD：指的是在氣象中以物理或化學的反應過程，在工件表面形成具有特殊性能的金屬或化合物涂層的方法。

PVD工藝流程：

PVD前清洗→進爐抽真空→洗靶及離子清洗→鍍膜→冷卻出爐→拋光→AF處理

技術特點;

1.沉積層的材料來自固體物質源，采用各種加熱源使固體物質變為原子態;

2.獲得的沉積層薄，厚度范圍為nm~μm（10-9~10-6m）;

3.沉積層是在真空條件下獲得的，涂層純度高;

4.在低溫等離子體條件下產生，沉積層粒子的整體活性大，易與反應氣體進行化合反應，獲得各種涂層;

5.沉積層薄，可方便的控制多個工藝參數;

6.沉積實在真空條件下進行的，沒有有害氣體排出，屬于無污染技術。

3.6、AF處理

AF處理：又稱防指紋涂層處理，利用蒸鍍方式，在陶瓷表面鍍上一層涂層，該涂層使陶瓷表面不易產生指紋，耐磨性佳。

AF處理工藝流程：

來料外觀檢→產品擦拭→離子清洗→AF Coating→烘烤→水均性檢查→涂布檢查→水滴角測試

技術特點：

1.防污性：防止指紋及油污不容易粘附、輕易擦除；

2.防刮傷：表面滑順，手感舒服，不容易刮花；

3.膜層薄：優異光學性能、不改變原有的紋理；

4.耐磨性：具有真度耐磨性。

文章轉載自微信公眾號：FESIM有限元分析