表面處理的功用、分類、工藝介紹

表面處理的功用、分類、工藝介紹（一）鈑金電鍍的功用：除了防護(hù)裝飾性外，利用電鍍的方法，還可以獲得許多特殊的功能。例如：在半導(dǎo)體器件上鍍金，可以獲得很低的接觸電阻；在電子元件上鍍鉛-錫合金，可以獲得很好的釬焊性能。這些部件是電子計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、錄音機(jī)、收音機(jī)等必不可少的。又加在活套環(huán)及軸上鍍硬鉻可以獲得很高的耐磨性。此外，近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的分散電鍍技術(shù)，又能賦予鍍層自潤(rùn)滑性、脫模性、耐磨性以及高的硬度等。鋁和鋁合金的氧化、著色不僅用于打火機(jī)、口琴、金筆、保溫瓶及小五金件上，而且還發(fā)展到建筑用材上，高級(jí)賓館的門框、窗框、售貨臺(tái)的框架、廚房用具等均采用鋁氧化的零件。刷鍍技術(shù)用于加工特大的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件或磨損零件的修復(fù)，以較短的時(shí)間和極少的費(fèi)用，恢復(fù)了機(jī)器的青春，經(jīng)濟(jì)效益很高，每年可達(dá)數(shù)千萬(wàn)元。在機(jī)械工業(yè)中，電鍍鐵用于機(jī)車、汽車曲軸的修復(fù)，有很大的經(jīng)、--s丿濟(jì)效益。真空鍍用于塑料件裝飾用刀具刃具加工?？傊砻嫣幚砑仁枪I(yè)上必不可少的工藝，又是滿足人民生活需要、提高產(chǎn)品國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力、出口創(chuàng)匯所必不可少的技術(shù)。表面處理工藝產(chǎn)生某些有毒、有害的廢水、廢氣和廢渣等，嚴(yán)重危害人民，因此，在發(fā)展表面處理工藝的同時(shí)，必須考慮污染的控制和治理措施。表面處理的分類：材料的表面處理技術(shù)種類繁多，根據(jù)使用的方法大致可分成五大類16種工藝。（一） 電化學(xué)方法這種方法的特點(diǎn)是利用電極反應(yīng)，在制作表面上形成鍍覆層，其中應(yīng)用最廣的工藝有：（1）電鍍electroplating利用電解在制件表面形成均勻、致密、結(jié)合良好的金屬或合金沉積層的過(guò)程;當(dāng)具有導(dǎo)電表面的制件與電解質(zhì)溶液接觸，并作為陰極，在外電流作用下，在其表面上形成與基件牢固結(jié)合的鍍覆層的過(guò)程稱為電鍍。鍍履層可以是金屬、合金、半導(dǎo)體以及含有各類固體微粒的鍍層，如鍍銅、鍍鎳、磷合金等。（2）陽(yáng)極氧化當(dāng)具有導(dǎo)電表面的制件與電解質(zhì)溶解接觸，并作為陽(yáng)極，在外電流作用下，在制件表面形成與基體結(jié)構(gòu)牢固的氧化膜層的過(guò)程稱為限陽(yáng)極氧化。如鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化。（3）電鑄electroforming通過(guò)電解使金屬沉積在鑄模上制造或復(fù)制金屬制品（能將鑄模和金屬沉積物分開）的過(guò)程。這種處理方式是我們?cè)谝笞詈蟮闹萍刑厥獗砻嫘Ч缜逦黠@的拋光與蝕紋分隔線或特殊的銳角等情況下使用，一般采用銅材質(zhì)作一個(gè)部件的形狀后，通過(guò)電鍍的工藝手段將合金沉積在其表面上，通常沉積厚度達(dá)到幾十毫米，之后將形腔切開，分別鑲拼到模具的形腔中，注射塑件，通過(guò)這樣處理的制件在棱角和幾個(gè)面的界限上會(huì)有特殊的效果，滿足設(shè)計(jì)的需要，通常我們看到好多電鍍后高光和蝕紋電鍍效果界限分明的塑膠件質(zhì)量要求較高的通常都采用這樣的手段作設(shè)計(jì)。棱角分明的按鍵板在制造上采用電鑄工藝的話，會(huì)達(dá)到良好的外觀效果。（二） 化學(xué)方法這種方法的特點(diǎn)是在沒(méi)有外電流通過(guò)的情況下，利用化學(xué)物質(zhì)的相互作用，在制件表面形成鍍覆層。其主要工藝過(guò)程有：（1） 化學(xué)鍍autocalyticplating當(dāng)具有一定的催化作用的制件表面與電解質(zhì)溶液相接觸，在無(wú)外電流通過(guò)的情況下，利用化學(xué)物質(zhì)還原作用，將有關(guān)物質(zhì)沉積于制件表面并形成與基體結(jié)合牢固鍍覆層的過(guò)程稱為化學(xué)鍍。如化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍銅等;在經(jīng)活化處理的基體表面上，鍍液中金屬離子被催化還原形成金屬鍍層的過(guò)程。（2） 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理當(dāng)金屬制件與電解質(zhì)溶液相接觸，在無(wú)外電流通過(guò)的情況下，利用電解質(zhì)溶液中的化學(xué)物質(zhì)與制件表面的相互作用，在表面上形成與基體牢固結(jié)合的鍍覆層的過(guò)程稱為化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。如鋁的表面鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理，鋅的鉻酸鹽鈍化，鋼鐵的磷化等。（三） 熱加工方法這種方法的特點(diǎn)是利用高溫條件下材料熔融或熱擴(kuò)散，在制件表面形成鍍覆層。其主要工藝過(guò)程有：（1）熱浸鍍將金屬制件浸入熔融金屬中，使其表面上形成與基體牢固結(jié)合的金屬鍍覆層的過(guò)程稱為熱浸鍍，如熱浸錫等。（2）熱噴鍍將熔融狀態(tài)的金屬霧化并連線噴射在制件表面上，形成與基體牢固結(jié)合的金屬覆蓋層的過(guò)程稱為熱噴鍍，如熱噴鋅等。（3）熱燙印將各類金屬箔在加溫加壓下覆蓋于制件表面的過(guò)程稱為熱燙印，如燙印鋁箔等。（4）化學(xué)熱處理將制件與化學(xué)物質(zhì)相接觸，在高溫下使有關(guān)元素進(jìn)入制件表面層的過(guò)程稱為化學(xué)熱處理，如滲碳、滲氮等。（四） 高真空方法此法是利用材料在高真空下的氣化或受激離子化而在制件表面形成鍍覆層的過(guò)程。常見(jiàn)的工藝有：真空鍍vacuumplating真空鍍主要包括真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍幾種類型，它們都是采用在真空條件下，通過(guò)蒸餾或?yàn)R射等方式在塑件表面沉積各種金屬和非金屬薄膜，通過(guò)這樣的方式可以得到非常薄的表面鍍層，同時(shí)具有速度快附著力好的突出優(yōu)點(diǎn)，但是價(jià)格也較高，可以進(jìn)行操作的金屬類型較少，一般用來(lái)作較高檔產(chǎn)品的功能性鍍層，例如作為內(nèi)部屏蔽層使用。（1）真空蒸發(fā)鍍?cè)诟哒婵杖萜髦?，將金屬材料加熱蒸發(fā)，并鍍著在制件表面上，形成與基體牢固結(jié)合的金屬或非金屬覆蓋層的過(guò)程稱為真空蒸發(fā)鍍，簡(jiǎn)稱真空鍍或蒸發(fā)鍍，如真空鍍鋁，真空鍍鍍金等。（2）濺射鍍?cè)诟哒婵杖萜髦?，在低氣壓下使離子在強(qiáng)電場(chǎng)作用下轟擊膜料，使其表面原子逸出并沉積在制件表面上形成薄膜的過(guò)程稱為濺射鍍，如濺射硅、濺射銀等。（3）離子鍍?cè)诟哒婵杖萜髦校诘蜌鈮合吕谜舭l(fā)源蒸出的粒子，經(jīng)過(guò)輝光放電區(qū)部分電離，通過(guò)擴(kuò)散和電場(chǎng)作用，沉積于制件表面形成與基本牢固結(jié)合鍍覆層的過(guò)程稱為離子鍍，如鍍氮化鈦等。化學(xué)氣相鍍?cè)诘蛪合?，利用氣態(tài)物質(zhì)在固態(tài)表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成與基體結(jié)合良好的固體沉積層的過(guò)程稱為化學(xué)氣相鍍(有時(shí)也有常壓下進(jìn)行)。如氣相沉積氧化硅、氮化硅等。離子注入在高壓電下將不同離子注入工件表面以改變表面性質(zhì)的過(guò)程稱為離子注入，如注硼等。其它物理方法主要利用機(jī)械的或化學(xué)的方法將有關(guān)金屬鍍覆于制件表面之上。屬于這一類有：(1)沖擊鍍利用機(jī)械沖擊作用將有關(guān)金屬鍍覆于制件表面并形成與基體牢固結(jié)合的鍍覆層過(guò)程稱為涂裝，如涂漆等。(2)涂裝利用噴射、涂飾等方法，將有機(jī)涂料覆于制件表面并形成與基本牢固結(jié)合的涂覆層過(guò)程稱為涂裝，如涂漆等。激光表面加工，利用激光對(duì)制件表面進(jìn)行輻照，使制件表面結(jié)構(gòu)改變的過(guò)程稱為激光表面加工，如激光淬火等。超硬膜技術(shù)以物理或化學(xué)方法在工件表面制備超硬膜的技術(shù)，稱為超硬膜技術(shù)。如金剛石薄膜，立方氮化硼薄膜等。電泳及靜電噴涂1、電泳工件作為一個(gè)電極放入導(dǎo)電的水溶性或水乳化的涂料中，與涂料中另一電極構(gòu)成解電路。在電場(chǎng)作用下，涂料溶液中已離解成帶電的樹脂離子，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)。這些帶電荷的樹脂離子，連同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表面，形成涂層，這一過(guò)程稱為電泳。2、靜電噴涂在直流高電壓電場(chǎng)作用，霧化的帶負(fù)電的油漆粒子定向飛往接正電的工件上，從而獲得漆膜的過(guò)程，稱為靜噴涂。塑料電鍍塑料電鍍的特點(diǎn)塑料電鍍制品具有塑料和金屬兩者的特性。它的比重小，耐腐蝕性能良好，成型簡(jiǎn)便，具有金屬光澤和金屬的質(zhì)感，還有導(dǎo)電、導(dǎo)磁和焊接等特性。它可以節(jié)省繁雜的機(jī)械加工工序、節(jié)省金屬材料，而且美觀，裝飾性強(qiáng)，同時(shí)，它還提高了塑料伯的機(jī)械強(qiáng)度。由于金屬鍍層對(duì)光、大氣等外界因素具有較高的穩(wěn)定性，因而塑料電鍍金屬后，可防止塑料老化，延長(zhǎng)塑料件的使用壽命。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展、塑料電鍍的應(yīng)用日益廣泛，成為塑料產(chǎn)品中表面裝飾的重要手段之一。目前國(guó)內(nèi)外已廣泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龍、酚醛玻璃纖維增強(qiáng)塑料、聚苯乙烯等塑料表面上進(jìn)行電鍍，其中尤以ABS塑料電鍍應(yīng)用最廣，電鍍效果最好。塑料的工藝過(guò)程塑料制件電鍍的主要工藝流程。塑料制件---機(jī)械粗化---化學(xué)除油---化學(xué)粗化敏化處理---活化處理---還原處理---化學(xué)鎳---電鍍---成 品塑料電鍍的主要工藝流程1、 化學(xué)除油防止塑料變形、溶解，應(yīng)考慮除油液對(duì)塑料的適應(yīng)性。當(dāng)用堿性除油液時(shí)，應(yīng)注意使用溫度，以防變形；用有機(jī)溶劑除油時(shí)，應(yīng)注意其是否有溶解塑料的現(xiàn)象。2、 粗化為提高結(jié)合強(qiáng)度，就得盡可能地增加鍍層和基體間的接觸面積。粗化的方法有機(jī)械粗化法和化學(xué)粗化方法兩種。機(jī)械粗化如噴砂、滾磨、用砂紙打磨等。化學(xué)粗化可以迅速地使工件表面微觀粗糙，粗化層均勻、細(xì)致、不影響工件的外觀。3、 敏化處理工業(yè)上常用的敏化劑為氯化亞錫或三氯化鈦的水溶液。4、 活化處理 所謂活化處理，就是將吸附有還原劑的制件浸入含有氧化劑的溶劑中。一般是浸入貴金屬鹽類水溶液，于是貴金屬離子就被還原劑還原為貴金屬，從而在制件表面上形成貴金屬膜。這層貴金屬可以起到活性催化的作用，幫也稱催化膜，它可以加速化學(xué)鍍的還原反應(yīng)。實(shí)踐證明，銀、鈀等貴金屬都具有這種催化能力。5、 還原反應(yīng) 經(jīng)過(guò)活化處理的塑料制件，用水清洗后，就可以進(jìn)行化學(xué)鍍。塑料制件進(jìn)行化學(xué)鍍以前，先在一定濃度的化學(xué)鍍所用的還原劑溶液中浸一下，把未被水洗掉的活化劑還原，這就是還原處理?；瘜W(xué)鍍銅時(shí)，可先用次磷酸鈉溶液進(jìn)行還原處理。6、化學(xué)鍍到目前為止，已有很多重金屬可以通過(guò)化學(xué)鍍銅的方法從水溶液中沉積出來(lái)。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，化學(xué)鍍銅成本最低，因此被廣泛采用?；瘜W(xué)鍍銅層外觀呈銅紅色，不能作為裝飾和防護(hù)層，通常用作非金屬、印刷電路板孔金屬化等電鍍加厚鍍層的導(dǎo)電層?；瘜W(xué)鍍銅只能給塑料制件鍍上一層導(dǎo)電源，鍍層很薄。要想繼續(xù)加厚其它鍍層時(shí)，要先用電鍍銅將化學(xué)鍍銅層加厚。電鍍銅時(shí)，可以使用酸性鍍銅，也可以使用堿性鍍銅。塑料制件經(jīng)過(guò)電鍍銅以后，就可以根據(jù)需要繼續(xù)電鍍其它金屬鍍層。（七）金屬噴鍍的原理金屬噴鍍時(shí)，鍍面材料在專門的噴匯或噴槍中熔化和霧化，并噴射到基體材料上，這種面飾方法有時(shí)也稱為金屬噴涂。一般使用氧—乙炔焰，但有時(shí)也使用其它氣體。當(dāng)鍍面金屬絲通過(guò)焰心自動(dòng)給送時(shí)，金屬絲熔化并同時(shí)被壓縮空氣流霧化和噴射到基體材料上。幾乎任何一種能夠制成金屬絲的金屬都能用這種方法噴鍍。另一種噴槍利用粉末狀材料通過(guò)火焰噴射出來(lái)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不僅能噴鍍金屬，而且也能噴鍍金屬陶瓷復(fù)合材料、氧化物和硬質(zhì)合金。表面準(zhǔn)備因?yàn)橛山饘賴婂兯@得的鍍覆材料與基體材料之間的結(jié)合是純粹的機(jī)械結(jié)合，因此，基體材料必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備。以便能獲得良好的機(jī)械結(jié)合。無(wú)論采用何種表面準(zhǔn)備方法，基體表面都必須清潔而無(wú)油污。最常用的表面準(zhǔn)備方法是噴砂處理。為此，砂粒足夠鋒利以產(chǎn)生真正粗糙的表面，對(duì)于能在車床上回轉(zhuǎn)的圓柱表面，有效的方法是車出非常粗的螺紋，然后用滾壓刀輕輕滾壓牙頂。一種可用于平面的改進(jìn)方法是用圓的切槽刀切出一系列平行槽，然后用滾花刀奪各槽之間的棱面。如果鍍覆表面還要加工，則基體表面應(yīng)該用粗加工或切槽來(lái)準(zhǔn)備，以便得到最好的準(zhǔn)備。金屬噴鍍的應(yīng)用金屬噴鍍?cè)诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)中有許多重要的用途。如將鋅和鋁噴鍍到鋼鐵表面上可以得到保護(hù)性涂層，以獲得耐腐蝕性。因?yàn)榻饘賴婂兡軐⒔饘賴婂兊綆缀跞魏我环N金屬或非金屬表面上，它就提供了一種在不良導(dǎo)體或非導(dǎo)體表面鍍覆一層導(dǎo)電表面的簡(jiǎn)單方法，為此，常常將銅或銀噴鍍到玻璃或塑料上。由于噴鍍的金屬可以用各種不同的方式進(jìn)行處理，例如拋光、刷光、或保留噴鍍狀態(tài)，因此，噴鍍金屬可在產(chǎn)品及建筑行業(yè)中作為裝飾手段。（八）塑件燙印塑件燙印是工業(yè)產(chǎn)品（特別是輕工產(chǎn)品）的重要表面裝飾手段之一。目前在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中已由字模燙印發(fā)展為圖案和大面積板上燙印。燙印就是通過(guò)燙印機(jī)如圖所示熱源，膠輥（或膠板），在一定的壓力一將燙印材料（燙印箔）上彩色鋁、木紋等轉(zhuǎn)移到塑件表面上，從而獲得精美的圖案，得到良好的裝飾效果的工藝。燙印起源于17世紀(jì)的歐洲，當(dāng)時(shí)只是貴族階層用于書籍、圣經(jīng)的表面裝飾，其燙印箔的材料是真金、真銀。隨著聚酯薄膜的出現(xiàn)，而出現(xiàn)了化學(xué)合成箔，人們就轉(zhuǎn)而使用價(jià)廉物美的新型裝飾材料，并把它用于工業(yè)產(chǎn)品的表面裝飾設(shè)計(jì)上。燙印的特點(diǎn)1、燙印的裝飾效果好燙印箔的品種很多，按顏色可分金色、銀色和各種彩色箔；按花紋和材質(zhì)可分為金屬箔、木紋箔、油漆箔等。其它還有各種光亮、啞光、絲紋的單色彩、多色彩圖案。這些燙印箔的使用，可增加產(chǎn)品的裝飾效果。金屬箔的應(yīng)用可與電鍍件的金屬感媲美。2、 燙印的經(jīng)濟(jì)性好燙印是一種無(wú)需濕印墨或粘膠涂料的干性裝飾方法。塑件通常不需要預(yù)處理；使用的設(shè)備準(zhǔn)備時(shí)間短，不存在長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)整問(wèn)題；燙印件可隨時(shí)取出、運(yùn)輸，無(wú)需干燥時(shí)間；變換顏色或圖案，只要更換燙印模和燙印箔卷；操作結(jié)束時(shí)，無(wú)需清洗機(jī)器。設(shè)備投資及能耗低，占地面積小，效率高，生產(chǎn)成本低，約為電鍍的1/6。3、燙印適用范圍廣除了以熱塑性塑料為主的塑料以外，熱固性塑料也可用燙印法燙印。此外，木材、書面布、皮革、紡織品、紙、紙板和涂漆金屬都能順利地燙印。目前在家用電器產(chǎn)品中已廣泛應(yīng)用燙印工藝，如各種度盤盤罩、音窗、格柵、電視機(jī)、收錄機(jī)、窗式空調(diào)機(jī)外殼等的彩面裝飾，使整機(jī)得到金屬光澤、線紋、木紋等各種裝飾效果，在產(chǎn)品中常用于商標(biāo)、圖案、裝飾件，效果很好。4、燙印附著力好熱燙轉(zhuǎn)印箔對(duì)被裝飾塑件有很高的粘附強(qiáng)度，覆蓋于彩色和金屬層的保護(hù)面漆使?fàn)C印表面能滿足技術(shù)規(guī)格所要求的物理化學(xué)性能，不易起層脫落。5、無(wú)污染燙印采用的是干印刷法，與涂裝、電鍍、金屬的氧化與著色處理相比，無(wú)污染，清潔衛(wèi)生，大大改善了操作人員的環(huán)境和工作條件。IMD注塑表面裝飾技術(shù)IMD的中文名稱：注塑表面裝飾技術(shù)即IMD(In-MoleDecoratiom)，IMD是目前國(guó)際風(fēng)行的表面裝飾技術(shù)，主要應(yīng)用于家電產(chǎn)品的表面裝飾及功能性面板，常用在手機(jī)視窗鏡片及外殼、洗衣機(jī)控制面板、冰箱控制面板、空調(diào)控制面板、汽車儀表盤、電飯煲控制面板多種領(lǐng)域的面板、標(biāo)志等外觀件上。IMD又分為IML、IMR，這兩種工藝的最大區(qū)別就是產(chǎn)品表面是否有一層透明的保護(hù)薄膜。IML的中文名稱：模內(nèi)鑲件注塑其工藝非常顯著的特點(diǎn)是：表面是一層硬化的透明薄膜，中間是印刷圖案層，背面是塑膠層，由于油墨夾在中間，可使產(chǎn)品防止表面被刮花和耐磨擦，并可長(zhǎng)期保持顏色的鮮明不易退色。IMR的中文名稱：模內(nèi)轉(zhuǎn)印此工藝是將圖案印刷在薄膜上，通過(guò)送膜機(jī)將膜片與塑模型腔貼合進(jìn)行注塑，注塑后有圖案的油墨層與薄膜分離，油墨層留在塑件上而得到表面有裝飾圖案的塑件，在最終的產(chǎn)品表面是沒(méi)有一層透明的保護(hù)膜，膜片只是生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)載體。但I(xiàn)MR的優(yōu)勢(shì)在于生產(chǎn)時(shí)的自動(dòng)化程度高和大批量生產(chǎn)的成本較低。IMR的缺點(diǎn)：印刷圖案層在產(chǎn)品的表面上，厚度只有幾個(gè)微米，產(chǎn)品使用一段時(shí)間后很容易會(huì)將印刷圖案層磨損掉，也易褪色，造成表面很不美觀。另外新品開發(fā)周期長(zhǎng)、開發(fā)費(fèi)用高，圖案顏色無(wú)法實(shí)現(xiàn)小批量靈活變化也是IMR工藝無(wú)法克服的弱點(diǎn)。首先在概念上有必要說(shuō)明：IMD包含IML,IMF,IMRIML:INMOLDINGLABEL〔印刷膠料與塑結(jié)合〕IMF:INMOLDINGFILM〔與IML相同〕IMR:INMOLDINGROLLER〔重點(diǎn)在于膠料上的離型層。PETFILM—印離型劑—印刷油墨—印接著劑—內(nèi)塑料射出—油墨與塑接著-開模后膠料會(huì)自動(dòng)從油墨離型。日本稱熱轉(zhuǎn)寫。這機(jī)器是用ROLLTOROLL方式，而對(duì)位用CCD計(jì)算機(jī)操作。】Lml和LMR最根本的區(qū)別在于；IML和IMR在lens表面的不同，IML表面有PET或PC片材，而IMR表面只有油墨。IMD是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，IML的片材有PET，也可以用PC。塑料粒子一般采用PMMA和ABSJML與IMR各自有優(yōu)點(diǎn)，IMR不是很耐磨，Nokia和Moto的手機(jī)有一部分就是采用IMR技術(shù)的，時(shí)間稍微長(zhǎng)一點(diǎn)也會(huì)造成劃傷；IML最大的缺陷就是不能整體實(shí)現(xiàn)IML技術(shù)，僅僅局限于某一塊區(qū)域。?塑料涂裝的作用塑料易于著色，然而塑料的著色有很多局限性，如不顯本色、顏料用量大、成本高等。為了提高塑料的裝飾性能，需要涂裝才能實(shí)現(xiàn)如套色裝飾、增加表面的花色品種和光澤，使工程塑料具有金屬外觀，遮蓋塑料制品的表面缺陷（銀絲、水塌坑、不明顯的拼縫、色斑污點(diǎn)等）以及深色塑料的著色等，另外塑料冷藏還可起到保護(hù)作用和一些特種功能。塑料雖不會(huì)生銹，也不會(huì)迅速地溶解于酸類中。但是，塑料在不同程度上易受紫外線、氧、水分、沼氣、溶劑及其它化學(xué)藥品的腐蝕，其耐磨性能和機(jī)械性能也不如金屬，易受機(jī)械損傷，因此塑料制品同樣需要保護(hù)，如①防光老化和防氧化，在塑料內(nèi)部混入防紫外劑和抗氧化劑，雖可提高產(chǎn)品耐候性，但成本極高。用抗氧化劑和防紫外線劑混入涂料，涂布于塑料制品的表面，可以屏蔽紫外線，隔絕氧氣。②防溶劑腐蝕和化學(xué)藥品的腐蝕和化學(xué)藥品的腐蝕，除了聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯以外，許多熱塑性塑料的耐深劑性較差，故這些制品同有機(jī)溶劑接觸的部分，宜用合適的涂料保護(hù)。③防增塑劑揮發(fā)及滲出。④防吸濕。⑤防劃傷、擦傷和磨傷。近年來(lái)，特種功能涂料發(fā)展很快，塑料制品上涂布了這些涂料可以擴(kuò)大塑料的應(yīng)用范圍。例如阻燃涂料和防火涂料可以防止賽璐珞制品、聚丙烯及不飽和聚酯玻璃鋼瓦著火；用作透鏡的光學(xué)塑料，需要涂布防反射涂料，抗靜電涂料、耐磨涂料及抗劃傷涂料等。（十）鋁及其合金化學(xué)氧化工藝化學(xué)氧化是不用外來(lái)電流而僅把制件置入適當(dāng)溶液中，使其表面生成人工氧化膜。一般是將鋁件浸在含有堿溶液和堿金屬的鉻酸鹽溶液中，鋁和溶液互相作用，很快生成AL2O3和AL（0H）3的薄膜。這種氧化膜具有較高的吸附能力，一般工業(yè)上作為表面涂裝的底層，經(jīng)化學(xué)氧化后進(jìn)行涂裝，可以大大地提高鋁及其合金外觀裝飾件的搞蝕能力，使涂料的保持性增強(qiáng)。鋁及其合金化學(xué)氧化的優(yōu)點(diǎn)主要是生產(chǎn)效率高、成本低、不消耗電能，不需專門設(shè)備，適合于大批量生產(chǎn)。鋁及其合金的電化學(xué)氧化法鋁及其合金的電化學(xué)氧化法又稱陽(yáng)極氧化處理，是使鋁制品獲得抗腐蝕性能和裝飾性表面的方法，在工業(yè)上廣泛使用。該工藝像電鍍的逆過(guò)程工件為電解電路的陽(yáng)極，不是將一層材料（金屬）加到工件表面上云，而是進(jìn)行內(nèi)部的反應(yīng)，以增加通常存在于鋁表面很薄的強(qiáng)保護(hù)氧化鋁層的厚度。1、 陽(yáng)極氧化法通過(guò)電解反應(yīng)生成氧化膜。2、 硫酸氧化法廣泛運(yùn)用于防護(hù)裝飾性的陽(yáng)極氧化處理方面。3、 鉻酸氧化法鋁及鋁合金用鉻酸溶液陽(yáng)極氧化處理的工藝過(guò)程。4、 草酸氧化法草酸陽(yáng)極氧化工藝采用也比較廣泛，它用于航空工業(yè)、電器工業(yè)、鋁制品等以獲得較優(yōu)良的防護(hù)膜層。5、 鋁及其合金的其它陽(yáng)極氧化法（1）瓷質(zhì)陽(yáng)極氧化法它又稱仿釉氧化，此工藝是精飾鋁及其合金的新方法，實(shí)際上是在鉻酸陽(yáng)極氧化法衍生而來(lái)的。當(dāng)向鉻酸電解液中添加草酸和硼酸后，在一定的工藝條件下，可用陽(yáng)極氧化得到類似瓷釉或塘瓷乳白色氧化膜。具有良好的耐蝕性能，能著上各種顏色，有特殊的光彩（尤像塑料），可獲得良好的裝飾效果。瓷質(zhì)氧化具有下列特點(diǎn)：①高的硬度和耐磨性；②優(yōu)良裝飾性，膜層與塑料相似，具有瓷釉般光澤、美觀大方；③高耐蝕性，比一般氧化膜的耐蝕度高出1?2倍；④有良好的絕熱性和電鍍緣性；⑤良好吸附能力，它能染成各種顏色；⑥較好的遮蓋能力，故對(duì)制件表面機(jī)械加工要求較低。適用于各種儀器、儀表、電子儀器上的零件，外觀件以及日用品、食品用具的表面防護(hù)裝飾層。（2）紅寶石膜氧化法日本近來(lái)研究成陽(yáng)極氧化合成紅寶石膜新工藝，該工藝所得膜層外形及光學(xué)性能極為優(yōu)異，用于光學(xué)、裝飾等方面。這是一項(xiàng)新穎工藝、具有廣泛應(yīng)用前景的工藝方法。其方法是，首先采用常規(guī)陽(yáng)極批發(fā)價(jià)格多孔膜（為無(wú)定形的AL2O3），并使多孔膜吸附鉻離子，然后將吸附了鉻離子的氧化膜在酸式硫酸鹽熔鹽中進(jìn)行二次陽(yáng)極氧化，借助于二次電解，使氧化膜結(jié)構(gòu)從無(wú)定形向酇L2O3過(guò)渡，從而獲得紅寶石膜。鋁氧化膜的顏色主要有：淡紫紅色、淺灰黃色、淺灰色、灰色、土黃色等。氧化膜的瑩光色有：深紅、深紫、紅、亮紅色、亮紫（3）奶白仿噴漆式氧化法其外觀類似奶白的仿噴漆層。美觀文雅，堅(jiān)硬而耐腐蝕，尤其是在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，膜的色澤不易消退。（4）仿大理石色陽(yáng)極氧化法鋁及其合金制件在600弋預(yù)退火1h,用氫氟酸、鹽酸、硝酸及水（1:1:1:1）混合劑浸蝕到出現(xiàn)粗結(jié)晶似的大理石花紋，然后在硫酸液中進(jìn)行一般陽(yáng)極氧化，并用1%?2%的苯胺染料溶液著色。由于陽(yáng)極氧化時(shí)的氧化膜是在經(jīng)退火、浸蝕后出現(xiàn)的粗結(jié)晶表面上形成的，其外觀非常類似于天然的大理石，裝飾性極強(qiáng)。＜著色陽(yáng)極氧化膜鋁的陽(yáng)極氧化膜，靠吸附染料而著色。自發(fā)色陽(yáng)極氧化膜這種陽(yáng)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(jī)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(yáng)極氧化膜。電解著色陽(yáng)極氧化膜的著色，通過(guò)氧化膜的空隙被金屬或金屬氧化物電沉積而著色。＞（十）超聲加工基本工藝規(guī)律（1）影響加工速度的因素加工速度是指單位時(shí)間內(nèi)去除材料的多少，單位通常以g/min或mm3／min表示，或者用單位時(shí)間在進(jìn)給方向上的進(jìn)給量來(lái)表示，其單位為mm3/min。超聲加工的加工速度比較低，一般為1—5/mm3/min。加工玻璃的最大速度可達(dá)2000—4000mm3/min。影響加工速度的因素有：工具振動(dòng)頻率、振幅、工具和工件間的靜壓力、工具與工件材料、磨料種類及粒度、磨料懸浮液的料液比、磨料懸浮液的循環(huán)與供給、加工面積加工深度等。I）工具的振動(dòng)振幅和頻率隨著工具振動(dòng)振幅和頻率的增大，加工速度明顯提高（參見(jiàn)圖5－10）。但是，過(guò)大的振幅和過(guò)高的頻率會(huì)使工具和變幅桿承受很大的內(nèi)應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)超過(guò)工具和變幅桿材料的疲勞強(qiáng)度，降低其使用壽命；隨著工具振動(dòng)振幅和頻率的增加，加大了工具與變幅桿、變幅桿與換能器之間聯(lián)接處的能量損耗。因此，要求超聲加工工具振動(dòng)振幅為0.01—0.1mm，頻率為16000—25000HZ。實(shí)際加工時(shí)，應(yīng)調(diào)至共振頻率，以獲得最大的振幅。隨著工具振動(dòng)振幅和頻率的增大，加工速度明顯提高（圖5－10）2）進(jìn)給壓力進(jìn)給壓力指工具對(duì)工件的靜壓力。進(jìn)給壓力主要取決于加工面積和工件材料。試驗(yàn)表明，在一定加工條件下總有一個(gè)最佳送給壓力（參見(jiàn)圖5－11）。壓力過(guò)大，工具與工件間的磨料空間狹小，難以形成空化拋擊，嚴(yán)重時(shí)可能無(wú)空隙而難以實(shí)現(xiàn)振動(dòng)加工；壓力過(guò)小，工具與工件的間隙增大，磨粒沖擊過(guò)程中的能量損耗過(guò)多，可能沖擊微弱、甚至不起作用。此外，進(jìn)給壓力與加工面積、工件材料、磨粒粗細(xì)有關(guān)，一般可通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以優(yōu)化。圖5－11進(jìn)給壓力對(duì)去除率的影響-?43mm;-?1mm3） 工件和工具材料聲加工尤其適用于高脆度（脆度是材料的剪切應(yīng)力與斷裂應(yīng)力之比）材料的工件。工件材料愈脆，所承受沖擊載荷的能力愈低，也就愈易被去除加工;而韌性較好的工件材料則不易加工。工具材料應(yīng)根據(jù)工件材料、加工面積和深度等因素來(lái)選擇，以耐磨損、加工方便為宜。也可由實(shí)驗(yàn)確定。4） 磨料的種類和粒度磨料的種類必須根據(jù)工件材料合理選擇。例如：加工金剛石和寶石等超硬材料時(shí)，必須用金剛石磨料;加工硬質(zhì)合金、淬火鋼等高硬脆性材料時(shí)，宜采用硬度較高的碳化硼磨料;加工硬度不太高的脆硬材料時(shí)，可采用碳化硅;而加工玻璃、石英、半導(dǎo)體等材料時(shí)，用剛玉之類的氧化鋁磨料。磨料的粒度與加工速度的關(guān)系如圖5－12所示，在工件材料和加工振幅一定的條件下，隨著粒度號(hào)的增大（磨粒越細(xì)），加工速度隨之增大，但超過(guò)某值之后，粒度號(hào)增大，加工速度則降低。5）磨料懸浮液的類型及濃度磨料懸浮液有水、汽油、煤油、酒精、亞麻仁油。變壓器油、甘油等，其中水的冷卻性和濕潤(rùn)性良好一，相對(duì)生產(chǎn)率最高，其次是汽油或煤油。磨料懸浮液的濃度，直接影響加工速度。磨料懸浮液濃度低，加工間隙內(nèi)磨粒少，特別在加工面積和深度較大時(shí)可能造成加工區(qū)局部無(wú)磨料的現(xiàn)象，使加工速度大大降低。隨著懸浮液中磨料濃度的增加，加工速度也增加。但濃度太高時(shí)，磨粒在加工區(qū)域的循環(huán)和對(duì)工件的沖擊都受到影響，也會(huì)導(dǎo)致加工速度降低。通常采用的濃度為磨料對(duì)水的重量比約0．5—1左右。（2）影響加工精度的因素超聲加工的精度，除受機(jī)床、夾具精度的影響之外，主要與磨料粒度、工具的精度及磨損、橫向振動(dòng)、加工深度、工件材料性質(zhì)等有關(guān)。超聲加工孔時(shí)，其孔的尺寸將比工具尺寸有所擴(kuò)大，擴(kuò)大量約為磨料磨粒直徑的兩倍，孔的最小直徑約等于工具直徑加所用磨料磨粒平均直徑的兩倍，即Dmin二Dt+2da（5-9）式中Dmin--工件最小孔徑（mm）;Dt--工具直徑（mm）;da 磨料磨粒平均直徑（um）可見(jiàn)，孔的加工精度直接受到工具精度和磨粒粗細(xì)的影響。通常，用#240~#280磨粒時(shí)，可獲得正負(fù)0.05mm的加工精度，用W28?W7時(shí)，可獲得正負(fù)0.02mm的加工精度。此外，孔的形狀誤差與工具的不均勻磨損及橫向振動(dòng)大小有關(guān)。一般可采用工具或工件轉(zhuǎn)動(dòng)的加工方式來(lái)減小孔的圓度誤差。超聲加工孔時(shí)，一般容易出現(xiàn)錐度和孔的出口處有環(huán)帶。其原因主要是由于變幅桿及工具的橫向振動(dòng)引起磨料對(duì)孔壁的二次沖擊，形成從進(jìn)口到出口逐漸減小的錐度；出口處環(huán)帶則是磨料懸浮液在出口側(cè)壁間隙處迅速排出，使磨料循環(huán)時(shí)間過(guò)短所造成的。如用'240碳化硼磨料加5~0mm深的孔，所形成的錐度為1°,若穿孔后再用未磨損的工具作低頻振動(dòng)修磨，錐度可以減小。在多數(shù)情況下，使用精密工具幾乎完全可避免孔的錐度。超聲加工所用的磨料粒度本來(lái)就是不均勻的，加工中又要被磨鈍、甚至破碎，更加劇了磨料的不均勻性。因此，不僅影響加工速度更影響加工精度。加工時(shí)必須經(jīng)常攪動(dòng)磨料懸浮液，保證一定的循環(huán)速度，使用10--15h后應(yīng)及時(shí)更換，還可設(shè)法向工具端面噴注磨料懸浮液，以提高加工精度。（3）影響加工表面質(zhì)量的因素超聲加工具有較好的表面質(zhì)量，非但不會(huì)產(chǎn)生燒傷和表面變質(zhì)層、熱應(yīng)力，有時(shí)反而產(chǎn)生表面壓應(yīng)力，對(duì)提高工件的疲勞強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕能力有益。超聲加工的工件表面粗糙度較低，可達(dá)Ra0．63~0．08um，主要取決于每粒磨料每次沖擊工件表面后留下的凹痕大小，并與超聲振動(dòng)的振幅、磨料領(lǐng)料的直徑、工件材料的性質(zhì)以及磨料懸浮液的成分等有關(guān)。當(dāng)磨粒比較細(xì)，工作材料硬度較高、超聲振幅較小時(shí)，工件的表面粗糙度將得到改善，但生產(chǎn)率隨之降低。磨料懸浮液的性能對(duì)表面粗糙度的影響比較復(fù)雜，且報(bào)道較少。資料表明，用煤油或潤(rùn)滑油代替水可使表面粗糙度有所改善常用金屬表面裝飾電鍍：鍍鉻鍍鉻是目前產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣泛的鍍層品種。鉻是微帶藍(lán)色的銀白色金屬。不能用做防護(hù)性鍍層，一般常用銅—錫合金、銅或鎳層做底層、以防止基體金屬遭受腐蝕。鍍鉻層主要有五種類型。1、 防護(hù)――裝飾鍍鉻在銅、鎳或合金鍍層表面上鍍一層鉻，可獲得結(jié)晶細(xì)密、美觀光亮、有像鏡面一樣的銀藍(lán)色光澤（有的稱為罩藍(lán)），如汽車、火車、機(jī)床以及日常用具外部零件的裝飾層。由于裝飾鍍鉻層明光耀眼，因此，在產(chǎn)品造型中應(yīng)避免用于大面積的外觀裝飾表面，以免由于強(qiáng)烈的反光刺激操作者和使用者的眼睛，而引起疲勞。2、 鍍黑鉻黑色給人一種肅穆、莊嚴(yán)、堅(jiān)毅的感覺(jué)，在機(jī)器、儀表、建筑裝飾材料、五金用具涂裝零件中少不了黑色的組合匹配。表面裝飾工藝獲得黑色的方法很多，如涂黑漆、鍍鋅浸黑、鐵及銅墻鐵壁件的黑色氧化，鋁及鎂的化學(xué)和電化學(xué)氧化及染黑色、鍍鎳及黑鉻等。從色澤均勻、耐磨、裝飾—防護(hù)性等方面看，以黑鉻的鍍層為最佳，主要用于航空、儀表、相機(jī)等光學(xué)系統(tǒng)中，以及其它產(chǎn)品上用于裝飾、作標(biāo)3、 乳白鉻乳白鉻的特點(diǎn)是無(wú)光澤、硬度低、無(wú)裂紋網(wǎng)、隨鍍層厚度的增加，氣孔減少、抗蝕性好，在乳白鉻鍍層作刻度容易，且使用者不感到眼睛疲勞。乳白鉻廣泛用于工量具、機(jī)械設(shè)備中的分度盤、刻度盤、醫(yī)療器械等。4、 鍍硬鉻這種鍍層的特點(diǎn)是通過(guò)厚的鍍層來(lái)突出鉻層本身的特殊性能。包括耐熱、耐磨損、忍腐蝕，以及低的磨擦系數(shù)等。硬鉻一般是直接鍍?cè)阡撹F件表面，它的用途比較廣泛。例如，高噸位水壓機(jī)的大型柱塞等大型設(shè)備的部件用硬鉻。它的用途比較廣泛，許多由于腐蝕、磨損即將報(bào)廢的部件、設(shè)備，如機(jī)床主軸、曲軸軸頸等，經(jīng)過(guò)鍍硬鉻修復(fù)后可大大延長(zhǎng)使用期限。5、 多孔性鍍鉻多孔性鍍鉻是耐磨鍍鉻的一種特殊形式，所不同的是鍍層表面具有網(wǎng)狀溝紋或點(diǎn)狀孔隙，便于貯存潤(rùn)滑油，從而減小鍍鉻工件與其滑動(dòng)配合工件間的摩擦，提高工件的耐磨性。主要用于內(nèi)燃機(jī)的汽缸內(nèi)腔，活塞環(huán)、滑動(dòng)軸承、機(jī)床主軸等。鍍