工业设计中常用的表面处理技术有哪些？

镀液中金属离子的催化还原，在活化基体表面形成金属镀层的过程。这是一个过程工程，主要涉及我们的过程。只有通过这种工艺才能进行后电镀等处理，多作为塑料件的前处理工艺。

电镀术

用电解法在零件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金镀层的过程很复杂，但与同类工艺相比，它具有许多优点，如沉积的金属种类多、颜色多样、价格低廉等。

电铸

通过电解将金属沉积在模具上来制造或复制金属产品的过程(可以将模具与金属沉积物分开)。当要求最终产品具有特殊的表面效果时，如清晰明显的抛光和蚀刻分离线或特殊的锐角时，使用这种处理方法。一般用铜做零件形状后，在其表面电镀沉积合金，厚度一般为几十毫米，然后切割型腔，分别插入模具的型腔中，注射塑料件。这样处理过的零件会在棱角和几个面的边界上有特殊效果，以满足设计的需要。通常我们看到很多电镀后高光清晰、有蚀刻效果的塑料件，通常都是通过这种手段设计出来的。如果用电铸工艺制造角形键盘，会达到很好的外观效果。

真空电镀

真空镀膜主要包括真空蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。它们都是在真空条件下，通过蒸馏或溅射在塑料零件表面沉积各种金属和非金属薄膜。这样可以得到很薄的表面涂层，同时具有速度快、附着力好的突出优点，但价格也高，可操作的金属种类少。它通常用作高端产品的功能涂层，例如，用作内部屏蔽层。

塑料电镀。塑料电镀的特性。

电镀塑料制品兼具塑料和金属的特性。比重小，耐腐蚀性好，成型简单，具有金属光泽和金属质感，还具有导电性、导磁率和焊接特性。可以省去复杂的加工工序和金属材料，美观又有装饰性。同时也提高了塑料的机械强度。由于金属镀层对光线、大气等外界因素有很高的稳定性，所以在电镀金属后，可以防止塑料老化，延长塑料件的使用寿命。

随着工业的快速发展和塑料电镀的日益广泛应用，它已成为塑料制品表面装饰的重要手段之一。目前，国内外已在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃钢、聚苯乙烯等塑料上广泛应用电镀，其中ABS塑料电镀应用最广，电镀效果最好。

塑料工艺流程-电镀塑料零件的主要工艺流程。

塑料零件。机械粗糙化。化学脱脂。化学粗糙化。

敏化-活化-还原-化学镀镍-电镀-成品。

塑料电镀的主要工艺流程

1，化学脱脂

为防止塑料变形和溶解，应考虑脱脂液对塑料的适应性。使用碱性脱脂液时，要注意使用温度，防止变形；使用有机溶剂除油时，要注意是否有溶解塑料。

2、粗化

为了提高结合强度，必须尽可能增加涂层与基体的接触面积。粗化有两种方法:机械粗化和化学粗化。机械粗糙化，如喷砂、翻滚、打磨等。化学粗化能快速使工件表面微粗糙，粗化层均匀细致，不影响工件外观。

3.敏化处理工业上常用的敏化剂是氯化亚锡或三氯化钛的水溶液。

4.活化处理所谓活化处理，就是将吸附有还原剂的零件浸泡在含有氧化剂的溶剂中。一般是浸泡在贵金属盐水溶液中，所以贵金属离子被还原剂还原成贵金属，从而在工件表面形成贵金属膜。这层贵金属可以起到活性催化的作用，也叫催化膜，可以加速化学镀的还原反应。实践证明，银、钯等贵金属具有这种催化能力。

5.经还原反应活化的塑料件，经水洗后可进行化学镀。化学镀前，将塑料件浸入一定浓度的还原剂溶液中，还原未被水洗掉的活化剂，这就是还原处理。化学镀铜时，可先用次磷酸钠溶液进行还原处理。

6.迄今为止，许多重金属可以通过化学镀铜从水溶液中沉积出来。从经济角度来看，化学镀铜的成本最低，因此应用广泛。化学镀铜的外观是铜红色的，不能作为装饰和保护层。通常用作非金属、印刷电路板孔金属化等电镀增厚涂层的导电层。化学镀铜只能给塑料件镀一层导电电源，镀层很薄。如果要继续增厚其他镀层，先用电镀铜增厚化学镀铜层。电镀铜时，可以用酸性镀铜，也可以用碱性镀铜。塑料件电镀铜后，可根据需要电镀其他金属镀层。

金属喷涂原理

在金属喷涂过程中，涂层材料在特殊的喷嘴或喷枪中熔化并雾化，然后喷涂在基材上。这种表面装饰方法有时被称为金属喷涂。通常使用氧-乙炔火焰，但有时也使用其他气体。当被涂覆的金属丝通过火焰中心自动进给时，金属丝熔化，同时被压缩空气流雾化并喷射到基材上。几乎任何能制成丝的金属都可以用这种方法喷涂。另一种喷枪使用粉末材料喷射火焰。这种方法的优点是不仅可以喷涂金属，还可以喷涂金属陶瓷复合材料、氧化物和硬质合金。

表面处理

因为通过金属喷涂获得的镀覆材料和基底材料之间的结合是纯机械结合，所以基底材料必须被适当地制备。以便获得良好的机械结合。无论采用何种表面处理方法，基材表面必须清洁无油污。

最常见的表面处理方法是喷砂处理。由于这个原因，沙子很锋利，足以形成一个非常粗糙的表面。对于可以在车床上旋转的圆柱面，有效的方法是车削出很粗的螺纹，然后用滚压刀轻轻滚压牙顶。一种可以在平面上使用的改进方法是用圆形开槽刀切割一系列平行的凹槽，然后用滚花刀抓住凹槽之间的边缘表面。如果要对电镀表面进行加工，应通过粗加工或开槽来准备基板表面，以获得最佳准备。

金属喷涂的应用

金属喷涂在产品设计中有许多重要的用途。如果在钢表面喷涂锌和铝，可以获得保护涂层以获得耐腐蚀性。因为金属喷涂可以在几乎任何种类的金属或非金属表面喷涂金属，所以它提供了一种在不良导体或非导体表面涂覆导电表面的简单方法。由于这个原因，铜或银经常被喷涂在玻璃或塑料上。由于喷涂金属可以以各种方式处理，例如抛光、刷涂或保持喷涂状态，所以喷涂金属可以在产品和建筑工业中用作装饰手段。

塑料零件热冲压

塑料件的热冲压是工业产品(尤其是轻工产品)重要的表面装饰方法之一。目前在产品设计上，已经从字体烫印发展到图案、大面积板材烫印。

烫印是将烫印材料(烫印箔)上的彩色铝、木纹在一定压力下通过烫金机图所示的热源和胶辊(或橡胶板)转移到塑料件表面，从而获得精美图案和良好装饰效果的过程。烫印起源于公元17世纪的欧洲，当时只被贵族用于书籍和圣经的表面装饰，其锡箔采用真金白银。随着聚酯薄膜和化学合成箔的出现，人们转向价廉物美的新型装饰材料，并将其用于工业产品的表面装饰设计。

烫印的特点-

1，烫印的装饰效果好。烫印箔的品种很多，按颜色可分为金色、银色和各种颜色的箔；按图案和材质可分为金属箔、木纹箔和油漆箔。还有各种亮色、哑光、丝滑的单色、多色图案。使用这些烫印箔可以增加产品的装饰效果。金属箔的应用可以与电镀零件的应用相媲美。

2.烫印经济实惠。

烫印是一种干式装饰方法，不需要湿油墨或粘合剂涂层。塑料零件通常不需要预处理；所用设备准备时间短，不存在长期调整问题；烫印件可随时取出运输，无干燥时间；更换颜色或图案，只需更换烫印模具和烫印箔卷即可；操作结束时，无需清洁机器。设备投资和能耗低，占地面积小，效率高，生产成本低，约为电镀的1/6。

3.烫印有着广泛的应用。

除了热塑性塑料，热固性塑料也可用于烫印。此外，木材，书面布，皮革，纺织品，纸张，纸板和油漆金属可以顺利烫印。目前，烫印技术已广泛应用于家用电器，如各种表盘盖、音窗、窗花、电视机、录音机、窗式空调外壳等的彩色表面装饰。，使整机获得金属光泽、线条图案、木纹等多种装饰效果。，常用于商标、图案和产品的装饰部分，效果良好。

4、烫印附着力好

烫印转移箔对装饰塑料件的附着强度高，覆盖颜色和金属层的保护面漆使烫印表面符合技术规范要求的理化性能，不易分层脱落。

5、无污染

烫印采用干印方式，与喷漆、电镀、金属氧化、着色处理相比无污染、清洁卫生，大大改善了操作人员的环境和工作条件。

IMD注塑表面装饰技术

IMD的中文名称:注塑表面装饰技术，即IMD(模内装饰)。IMD是目前国际上流行的表面装饰技术，主要应用于家用电器的表面装饰和功能面板，常用于手机窗口镜片和外壳、洗衣机控制面板、冰箱控制面板、空调控制面板、汽车仪表盘、电饭煲控制面板等外观部件。

IMD分为IML和IMR。这两种工艺最大的区别在于产品表面是否有透明保护膜。

IML中文名:注塑模内镶件的特点是表面有硬化的透明膜，中间有印刷图案层，背面有塑料层。由于中间夹有油墨，可以防止产品被划伤和磨损，颜色可以长时间保持鲜艳，不易褪色。

IMR的中文名称:模内转移

这个过程就是把图案印在薄膜上，薄膜通过送膜器贴在模腔上注塑成型。注塑成型后，图案化油墨层与薄膜分离，油墨层留在塑料件上，得到表面带有装饰图案的塑料件。最终产品表面没有透明保护膜，薄膜只是生产过程中的一个载体。而IMR的优点是生产自动化程度高，批量生产成本低。IMR的缺点是产品表面的印刷图案层只有几微米厚。产品使用一段时间后，容易磨掉印刷的图案层，容易褪色，导致表面不美观。另外，新产品开发周期长，开发成本高，不能小批量灵活改变图案颜色，也是IMR技术无法克服的软肋。

首先，有必要从概念上解释一下:

IMD包括IML、国际货币基金组织和IMR。

Iml:模制标签(印刷化合物和塑料的组合)

国际货币基金组织:模塑薄膜(与IML相同)

Imr:在成型辊中(关键点是胶料上的离型层。PET膜→印刷脱模剂→印刷油墨→印刷粘合剂→内部塑料注射→油墨与塑料粘合→开模后，胶料会自动从油墨中释放出来。日本称之为热转印。本机采用卷对卷方式，对准由CCD电脑操作。﹞

Lml和LMR的根本区别在于:

IML和IMR在镜片表面的区别在于，IML表面有PET或PC片，而IMR表面只有油墨。IMD是一个复杂的过程，

IML可以由PET或PC制成。一般用PMMA和ABS做塑料粒子。IML和IMR各有优势。IMR不太耐磨。诺基亚和Moto的一些手机使用了IMR技术，这也会导致划痕的时间稍微长一点。IML最大的缺点是不能整体实现IML技术，局限于某个区域。

塑料涂层的作用

塑料很容易着色，但是塑料的着色有很多局限性，比如没有颜色，颜料用量大，成本高。

为了提高塑料的装饰性能，需要通过涂装来实现配色装饰，增加表面的品种和光泽，使工程塑料具有金属的外观，掩盖塑料制品的表面缺陷(银线、水塌坑、不明显的接缝、斑点和污渍等)。)和深色塑料的着色。此外，塑料制冷还可以起到保护作用和一些特殊功能。虽然塑料不会生锈，但它们不会很快溶解在酸中。但塑料容易受到紫外线、氧气、湿气、甲烷、溶剂等化学物质不同程度的腐蚀，耐磨性和机械性能不如金属，所以塑料制品也需要防护，如:①抗老化和抗氧化，在塑料中混入抗紫外线剂和抗氧化剂可以提高制品的耐候性，但成本极高。抗氧化剂和抗紫外线剂混合成涂料，涂在塑料制品表面，可以屏蔽紫外线，隔绝氧气。(2)抗溶剂腐蚀、化学腐蚀和化学腐蚀。除了聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯，很多热塑性塑料的耐深性都很差，所以这些产品与有机溶剂接触的部分要用合适的涂层保护。③防止增塑剂挥发和渗漏。④防潮。⑤防止划伤、擦伤、擦伤。

近年来，特种功能涂料发展迅速，在塑料制品上涂覆这些涂料可以扩大塑料的应用范围。比如防火涂料、防火涂料可以防止赛璐珞制品、聚丙烯、不饱和聚酯玻璃钢瓷砖着火；用作透镜的光学塑料需要涂上抗反射涂层、抗静电涂层、耐磨涂层和抗刮涂层。

铝及其合金的化学氧化过程

化学氧化是将零件放入没有外加电流的适当溶液中，使其表面形成人工氧化膜。一般将铝零件浸入含碱溶液和碱金属的铬酸盐溶液中，铝与溶液相互作用，迅速形成AL2O3和AL(OH)3薄膜。这种氧化膜吸附能力强，工业上一般用作表面涂层的底层。经化学氧化后，可大大提高铝及其合金外观装饰件的耐蚀性，增强涂层的保持力。铝及其合金化学氧化的优点主要是生产效率高，成本低，不消耗电能，不需要特殊设备，适合大批量生产。

铝及其合金的电化学氧化

铝及其合金的电化学氧化，又称阳极氧化处理，是一种获得铝制品耐腐蚀和装饰性表面的方法，在工业上应用广泛。这个过程的逆过程和电镀一样，就是工件是电解电路的阳极。不是在工件表面增加一层材料(金属)，而是进行内部反应来增加通常存在于铝表面的强保护性氧化铝层的厚度。

1，阳极氧化法通过电解反应生成氧化膜。

2.硫酸氧化广泛用于保护性和装饰性阳极氧化处理。

3、铬酸氧化铝及铝合金采用铬酸溶液阳极氧化工艺。

4.草酸阳极氧化工艺也应用广泛，用于航空工业、电器工业、铝制品等。以获得更好的保护膜。

5.铝及其合金的其他阳极氧化方法

(1)瓷阳极氧化法

也叫仿釉氧化，是铝及其合金表面处理的一种新方法。其实就是来源于铬酸阳极氧化。在铬酸电解液中加入草酸和硼酸，在一定的工艺条件下，可通过阳极氧化获得类似搪瓷或池瓷的乳白色氧化膜。它具有良好的耐腐蚀性，可以涂各种颜色，具有特殊的光泽(特别像塑料)，并能获得良好的装饰效果。瓷器氧化有以下特点:①硬度高，耐磨；(2)装饰性极佳，膜层类似塑料，具有釉面般的光泽，外观优雅；③高耐蚀性，比一般氧化膜高1 ~ 2倍；④良好的保温和电镀余量；⑤吸附能力强，可染成各种颜色；⑥覆盖能力好，所以对零件表面加工要求低。适用于各种仪器、仪表、电子仪器、零件、外观件及日用品、食品用具的表面防护装饰层。

(2)红宝石薄膜氧化法

最近日本研究了阳极氧化合成红宝石薄膜的新工艺。该工艺得到的薄膜具有优异的外观和光学性能，用于光学、装饰等方面。这是一种新工艺，具有广阔的应用前景。首先采用常规阳极批发价多孔膜(无定形AL2O3 ),多孔膜吸附铬离子；然后在酸性硫酸盐熔盐中对吸附了铬离子的氧化膜进行二次阳极氧化；通过二次电解，使氧化膜结构由无定形转变为发夹状的Al2O3，从而得到红宝石薄膜。氧化铝膜的颜色主要有:浅紫红色、浅灰黄色、浅灰色、灰色、卡其色等。氧化膜的荧光颜色有:深红色、深紫色、红色、鲜红色、亮紫色等。

(3)牛奶蛋白的仿真喷涂氧化法。

其外观类似于一层乳白色的仿喷漆层。美观大方，坚硬耐腐蚀，特别是时间长了，膜的颜色不易褪色。

(4)大理石状阳极氧化

铝及其合金零件在600℃预退火1h，用氢氟酸、盐酸、硝酸和水(1:1:1)的混合液腐蚀，直到出现粗晶状大理石花纹，然后在硫酸溶液中阳极氧化，用1。因为阳极氧化中的氧化膜是在粗晶经过退火和刻蚀后在表面形成的，所以外观很像天然大理石，很有装饰性。

& lt有色阳极氧化膜

铝的阳极氧化膜被吸收染料着色。

自变色阳极氧化膜

这种阳极氧化膜是一种特定的铝材在合适的电解液(通常以有机酸为主)中，在电解作用下，合金本身自发生成的有色阳极氧化膜。

电解着色

阳极氧化膜的着色是通过氧化膜的间隙电沉积金属或金属氧化物而着色的。& gt

普通金属表面的装饰电镀

镀铬

镀铬是目前产品造型设计中应用最广泛的涂层。铬是一种略带蓝色的银白色金属。不能

作为保护涂层，铜锡合金、铜或镍层通常用作底层，以防止基底金属腐蚀。镀铬有五种主要类型。

1，保护-装饰镀铬

在铜、镍或合金镀层表面镀上一层铬，可获得结晶细致、外观美丽光亮、镜面般的银。

蓝色光泽(有的叫罩蓝)，如汽车、火车、机床、日用电器外部零件的装饰层。由于装饰镀铬层光亮耀眼，在产品造型中应避免用于大面积的外观装饰面，以免强烈的反射刺激操作者和使用者的眼睛而产生疲劳。

2、镀黑铬

黑色给人以庄重、严肃、坚毅的感觉，在机器、仪器、建筑装饰材料、五金电器的涂装部位，黑色的组合搭配是必不可少的。表面装饰技术获得黑色的途径有很多，如刷黑漆、镀锌浸黑、铁和铁壁件的黑色氧化、铝和镁的化学和电化学氧化、黑色染色、镀镍和黑铬等。从颜色均匀性、耐磨性、装饰性、保护性等方面来看，黑铬涂层是最好的，主要用于航空、仪器、相机等光学系统，以及其他产品的装饰、标识等场合。

3、乳白色铬

乳白色铬的特点是无光泽，硬度低，无裂网。随着涂层厚度的增加，气孔减少，耐蚀性好。乳白色的铬涂层很容易标记，用户不会感到眼睛疲劳。乳白色铬广泛用于量具、分度盘、刻度盘、医疗器械等。

4、镀硬铬

这种涂层的特点是通过厚涂层突出铬层本身的特殊性能。包括耐热性、耐磨性、耐腐蚀性和低摩擦系数。硬铬一般直接镀在钢件表面，用途相当广泛。例如，硬铬用于大型设备的零件，如高吨位液压机的大柱塞。它被广泛使用。许多因腐蚀磨损而将报废的零件和设备，如机床主轴、曲轴轴颈等，经镀硬铬修复后，可大大延长其使用寿命。

5.多孔镀铬

多孔镀铬是耐磨镀铬的一种特殊形式。不同的是镀层表面有网状沟槽或点状孔隙，便于储存润滑油，从而减少镀铬工件与其滑动配合工件之间的摩擦，提高工件的耐磨性。主要用于内燃机的气缸腔、活塞环、滑动轴承、机床主轴等。

镀银于

银是一种白色、明亮、有延展性、可塑性和高反射性的贵金属。其硬度略低于铜，高于金。银在碱性溶液和某些有机酸中非常稳定，但易溶于硝酸，微溶于硫酸。在一般大气中，银相对稳定，但在含有氧化物和硫化物的空气中，银镀层表面会迅速变色，失去反光能力。此外，银具有优异的电学性能。在所有金属中，银的导电性最好。由于银的导电性好，其接触电阻小，可以提高产品的电性能。

银具有美丽的银白色光泽，常用于装饰。镀银层主要用于仪器仪表行业、轻工产品、灯具、反射镜、探照灯等需要防护装饰镀层和反光表面镀层的物品表面。镀银的对象一般是铜或铜合成金片。对于钢和金属部件的镀银，镀一层其他金属或合金(如镉、黄铜、青铜等)。)能防止金属被腐蚀的必须先电镀。经常接触硬橡胶(含硫)的零件不适合镀银。如果需要高光泽，电镀前后必须仔细打磨零件。

镀银方法主要有两种，即氰化镀银和无氰镀银。氰化镀银是近百年来的老工艺。氰化镀银溶液稳定可靠，电流效率高，分散性和覆盖能力好，镀层颗粒也细小。但由于其溶液中含有剧毒氰化物，严重危害电镀工人的健康，排出的废水会成为“公害”，这是最大的缺点。近年来开发的无氟镀银，经过大量的实验和研究，已经得到应用。

合金电镀

随着工业生产和科学技术的发展，人们对金属的表面性能和外观提出了各种新的要求。比如产品大面积电镀时，人们越来越讨厌闪亮的电镀光泽，转向烟熏色调和缎子般的优雅色调。因此，开发了电镀合金。简要介绍了几种已应用于产品表面装饰的装饰性电镀合金。

1，电镀锡钴合金

锡钴合金电镀在色调上与钴电镀相似，但更柔和，受到人们的喜爱。目前国外多用于替代铬。电镀钴不易滚镀，电镀锡钴合金适合小零件滚镀。此外，锡钴合金电镀具有优异的均匀电镀能力和滚镀能力，因此可应用于形状复杂的工件。如果在底层电镀双层镍，其耐蚀性不亚于镀铬。为了防止表面变色，对其进行了浸铬酸盐处理，这也可以提高其耐腐蚀性。

它的外观是淡淡的玫瑰色调，让人感觉非常舒服，耐腐蚀性也非常好。至于光泽

在基体或光亮镍电镀层上电镀锡镍合金可获得良好的光泽表面。如果对暗沉的表面(梨形图案)进行电镀，可以再现表面的本来情况。电镀层具有优异的镀覆能力，几乎没有流平效果，适用于要求极细线和旋转加工的电镀产品。

3.电镀铜锡合金

低锡青铜镀层呈粉红色或金黄色，结晶良好。具有较高的耐腐蚀性和良好的抛光性能，常用作防护和装饰性的镍底层，广泛应用于轻工业、手工业、机械仪表工业等行业。中锡青铜镀层呈金黄色，具有良好的耐蚀性。主要用作装饰镀铬的底层。其硬度和在空气中的稳定性高于低锡青铜涂层。但由于涂层含锡量较高，防护装饰涂层底层镀铬后容易起霜，这是中锡青铜涂层的弱点。高锡青铜镀层具有美丽的银白色光泽，抛光性能好，硬度高，耐磨，在工业设计中用来代替银或铬作为反光仪器、仪表和日用商品的保护-装饰表面涂层。