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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。
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1.表面处理定义 表面处理，又可以称之为表面技术，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，或施加各种覆盖层，使工件表面具冇不同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，其详细划分可以分为：
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。
一般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：
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再比如塑胶表面工艺依据模具加工的分类：
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如果没有可以使用的表面技术数据库，可以去机械谁手册上看看：
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需要正确把握各种表面处理工艺的效果，这一点很重要。
不能只从文字上判断，至少需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材料不能做喷涂，因为附着力差，涂层容易脱落。（但不是绝对，如果要喷涂，需要专用的PP水增加附着力）。
5.2）许多表面处理与其他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。所以，不能单一的认为同种表面工艺在另一家公司就做不了，或做不好，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，需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 表面拉丝处理是通过研磨产品在工件表面形成线纹，起到装饰效果的一种表面处理手段。由于表面拉丝处理能够体现金属材料的质感，所以得到了越来越多用户的喜爱和越来越广泛的应用。
机械拉丝有直纹、乱纹、螺纹、波纹和太阳纹等几种。
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7.2 磨砂 经过磨砂处理的手机外壳。
磨砂塑料一般都是指塑料薄膜或片材，在压延成型的时候，本身辊子上是有各种纹路的，通过纹路不同来反应出材料的透明度。
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7.3 抛光 抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。原理跟擦皮鞋原理一样，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，再晒一下就可以。
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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获得金属沉积层的金属覆层工艺。可以改变固体材料的外观，改变表面特性，使材料耐腐蚀、耐磨，具有装饰性和电、磁、光学性能。
7.4.1 水电镀
一般适用于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。
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7.4 2 真空离子镀，又称真空镀膜
一般适用范围较广，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。
现对其工艺流程作简要介绍：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。
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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，形成蛇纹、蚀纹、犁地等形式的纹路，塑料通过模具成型后，表面具有相应纹路。与其他部分较大的差异是，咬花是对模具的加工，而其他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
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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、电绝缘等作用。喷涂加工原料要求为球形粉末状。
效果：着色、获得不同的肌理、防止塑料老化、耐腐蚀。
【高阶篇（3）表面处理）】塑料喷涂工艺流程：退火→除油→消除静电及除尘→喷涂→烘干。
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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。通常丝网由尼龙、聚醋、丝绸或金属网制作而成。
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
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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，然后通过硅胶头将其中的大部分油墨转印到被印刷物体上。
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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。效果同贴膜法相似，可以美化产品外观、传达产品信息。
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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。
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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，通过加热，加压，将油墨层的花纹图案印到成品材料上的一种技术。
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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，与网印移印类似，通过镭雕可以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），由于激光的英语为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，形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越来越多，应用较广的材料包括塑料与橡胶、金属、硅晶片等。
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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。由于采用IMD技术，不仅装饰效果美观，而且与其他制造方法相比，使用寿命长，且防尘防潮性好。
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7.9 喷砂 利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加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。
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