表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。其目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。常用的表面处理方法包括机械打磨、化学处理、表面热处理、喷涂表面等。表面处理主要用于工件表面的清洁、清扫、去毛刺、去油污、去氧化皮等。
以下是常见的表面处理工艺及其特点：
01. 真空电镀 —Vacuum Metalizing
真空电镀是一种物理沉积现象。在真空状态下注入氩气，氩气撞击靶材，靶材分离成分子并被导电的工件吸附，形成一层均匀光滑的仿金属表面层。
适用材料：
- 可用于多种材料，包括金属、软硬塑料、复合材料、陶瓷和玻璃。最常见的是铝材，其次是银和铜。
- 自然材料（如木材）不适合，因其水分会影响真空环境。
工艺成本：
- 需喷涂、装载、卸载和再喷涂，人力成本较高，具体取决于工件复杂度和数量。
环境影响：
- 对环境污染较小，类似于喷涂的影响。
02. 电解抛光 — Electropolishing
电解抛光是一种电化学过程。工件浸没在电解质中，其表面原子转化为离子并因电流通过而移除，从而去除细微毛刺并提高表面光亮度。
适用材料：
- 大多数金属适用，最常用于不锈钢（尤其奥氏体核级不锈钢）。
- 不同材料不可同时电解抛光，也不可共用同一电解溶剂。
工艺成本：
- 基本自动化完成，人工费用低。
环境影响：
-
使用危害较小的化学物质，需少量水，操作简单，能延长不锈钢寿命，减缓腐蚀。
03. 移印工艺 — Pad Printing
移印能在不规则异形表面印刷文字、图形和图像，是一种重要的特种印刷技术。
适用材料：
- 几乎所有材料适用，除比硅胶垫更软的材质（如PTFE）外。
工艺成本：
- 模具费用低，人力成本低。
环境影响：
-
使用溶解性油墨（含害化学物质），对环境影响较大。
04. 镀锌工艺 — Galvanizing
在钢铁合金表面镀一层锌，以美观、防锈等为目的。锌层作为电化学保护层防止金属腐蚀，主要方法为热镀锌和电镀锌。
适用材料：
- 仅适用于钢和铁，因依赖冶金结合技术。
工艺成本：
- 无模具费用，周期短，人力成本中等，效果取决于镀锌前表面处理。
环境影响：
-
延长工件40-100年寿命，防止锈蚀，锌可循环利用，无化学或物理废料。
05. 电镀工艺 — Electroplating
利用电解作用在零件表面附着金属膜，防止氧化并提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性和美观度。
适用材料：
- 大多数金属可电镀，常见的有锡、铬、镍、银、金和铑。
- 最常用于电镀的塑料为ABS。
- 镍不可用于接触皮肤的产品，因其有刺激性和毒性。
工艺成本：
- 无模具费用，需夹具固定，时间成本依温度和金属种类而定，人力成本中高（银器、珠宝需熟练工人）。
环境影响：
-
使用大量有毒物质，需专业处理以减少污染。
06. 水转印 — Hydro Transfer Printing
利用水压将转印纸上的彩色纹样印刷在三维产品表面，广泛用于包装和装饰。
适用材料：
- 所有硬材料适用，常见为注塑件和金属件。
工艺成本：
- 无模具费用，需夹具，每周期不超过10分钟。
环境影响：
-
比喷涂更充分利用涂料，减少废料和材料浪费。
07. 丝网印刷 — Screen Printing
通过刮板挤压，使油墨通过图文网孔转移到承印物上，形成与原稿相同的图文。设备简单，成本低，适应性强。
适用材料：
- 几乎所有材料，包括纸张、塑料、金属、陶瓷和玻璃。
工艺成本：
- 模具费用低，但每色需单独制版，多色印刷人力成本高。
环境影响：
-
浅色油墨影响小，含PVC和甲醛的油墨需回收处理以防污染。
08. 阳极氧化 — Anodic Oxidation
利用电化学原理，在铝及铝合金表面生成Al2O3（氧化铝）膜，具有防护、装饰、绝缘、耐磨等特性。
适用材料：
- 铝、铝合金等铝制品。
工艺成本：
- 水电消耗大，氧化工序热耗高，吨电耗约1000度。
环境影响：
-
能效低，阳极效应产生破坏臭氧层的气体。
09. 金属拉丝 — Metal Wired
通过研磨在工件表面形成线纹（如直纹、乱纹、波纹、旋纹），起装饰作用。
适用材料：
- 几乎所有金属。
工艺成本：
- 方法简单，设备简单，材料消耗少，经济效益高。
环境影响：
-
无油漆和化学物质，600度高温不燃烧，无毒气，符合环保要求。
10. 模内装饰 — In-Mold Decoration (IMD)
将印刷好图案的膜片放入金属模具内，注入树脂与膜片接合，形成一体化的成品。
适用材料：
- 塑胶表面。
工艺成本：
- 仅需一套模具，自动化生产，简化制程，成型与装饰同步。
环境影响：
-
绿色环保，避免喷漆电镀的污染。
以上是常见的表面处理工艺，每种方法都有其独特的应用场景和优缺点，可根据具体需求选择合适的处理方式。