常见表面处理工艺

一、概念
二、作用
三、表面改性技术
- 1、表面淬火
- 2、喷砂
- 3、拉丝
- 4、压花
- 5、抛光
- 6、震磨
四、表面涂层技术
- 1、热喷涂
- 2、电镀
- 3、喷漆与喷塑
- 4、PVD镀膜
五、丝印

一、概念

利用现代物理、化学、金属学和热处理等学科的技术来改变零件表面的状况和性质，使之与心部材料作优化组合，以达到预定性能要求的工艺方法，称为表面处理。

二、作用

1、提高表面耐蚀性和耐磨性，消除或修复材料表面的变化及损伤。

2、使普通材料获得具有特殊功能的表面。

3、节约能源、降低成本。

三、表面改性技术

通过物理，化学等方法，改变材料表面的形貌，相组成，微观结构，缺陷状态，应力状态。材料表面化学组成不变。

包括表面淬火、喷砂、拉丝、压花、抛光、震磨。

1、表面淬火

指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行快速冷却，使得表面硬化的一直热处理方法。

作用：提高工件表面的硬度，耐磨性和疲劳强度（多用于轴类，齿轮类零件）。

2、喷砂

喷砂是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、海砂）高速喷射到被需处理工件表面，使工件的表面或形状发生变化。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，机械性能得到改善，触感更加细腻。

3、拉丝

拉丝工艺，在外力作用下使金属强行通过模具金属横截面积被压缩，并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法，可以改变原有的机械纹或者表面的不足，消除生产中的机械纹和合模缺陷，可以做出有规律且相对均匀的新的纹络，达成一种像丝绸缎面般的外观装饰效果。根据效果要求可做成直纹、乱纹、螺纹、波纹和旋纹等几种。

作用：消除不锈钢板原材料表面刮痕，并且也有很好的装饰效果作用。
应用范围：家用电器面板各种数码产品外设和面板笔记本电脑面板,用于制作各种标识,薄膜开关,铭板等。

4、压花

金属压花（也叫咬花）是通过机械设备在金属板上进行压纹加工，使板面出现凹凸图纹。很多都是用于增强产品使用体验，例如工具把手增加压花后，可以更好的把握。很多刚毕业的设计师在设计纹理的时候各种辛苦建模，其实，很多纹理都是可以通过压花实现的，所以做纹理前，可以先和供应商沟通一下哦。

5、抛光

抛光：对零件表面进行修饰的一种光整加工方法，以得到光滑表面或者镜面光泽为目的。随着预加工状况不同，抛光后的Ra值可达到1.6-0.008 um。（分为机械抛光和化学抛光）

机械抛光：靠切削材料表面的塑性变形去掉表面的凸部而得到平滑面的抛光方法，以手工操作为主，表面质量要求高的可采用超精研抛的方法（最高Ra=0.008μm）
化学抛光：让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解，从而得到平滑面。（可以抛光很多复杂工件，效率高，表面粗糙度一般为10μm）

以后看到光亮的表面，不要马上就认定是电镀，有可能是抛光哦。

6、震磨

震磨用的震动研磨机采用先进的螺旋流动，三次元振动的加工原理，使机器内部的磨料和工件产生相互挤压和相互磨擦，产生出均匀的作用力，给工件起到很好的光饰作用。提高了零件表面光洁度、精度，表面粗糙度可达到Ra0.1-Ra0.01μm。

四、表面涂层技术

通过物理，化学方法，使添加材料在基体表面形成涂层。基体不参与涂层的形成。
是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化（如锈蚀），提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性（硫酸铜等）及增进美观等作用。不少硬币的外层亦为电镀。

包括：热喷涂、电镀（镀锌、镀镍、镀铬、镀锡）、喷漆与喷塑、PVD电镀

1、热喷涂

是指将涂层材料加热熔化，用高速气流将其雾化成极细的颗粒，并以很高的速度喷射到工件表面，形成涂层。根据需要选用不同的涂层材料，可以获得耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、耐热等方面的一种或数种性能。

2、电镀

镀锌：

作用：主要是防腐蚀，用量占全部电镀零件的1/3至1/2，是所有电镀品种中产量最大的一个镀种。
优势：成本低，抗腐蚀性好，美观和耐储存等优点，在机电，轻工和国防等工业领域得到了广泛应用。

镀镍：

应用：防护装饰性：在钢铁、锌压铸件、铝合金及铜合金表面上，保护基体材料不受腐蚀或起光亮装饰作用。
功能性：防腐蚀——电镀镍层在空气中的稳定性很高,抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。
耐磨性——镍镀层的硬度比较高，用于易磨损产品的修护电镀，有银白色和黑色两种。

镀铬：

优点：1.铬在大气中能长久保持光泽，在碱液，硝酸，硫酸等许多有机酸中不发生反应。
2.在空气中极易钝化，表面生成一层极薄的钝化膜。
3.镀铬层有很高的硬度和优良的耐磨性及较低的摩擦系数
用途：防护装饰性镀层，防治基体金属生锈和美化外观，也常用于提高制品的耐磨性或者修复磨损，镀铬有银白色，黑色，雾色等。

镀装饰性铬：在抛光的镀层表面镀0.25-2um的镀铬层，使得制品表面更加光亮，且具有一定的耐磨性和耐热性，防锈能力不如镀锌，优于氧化。

镀硬铬：在钢铁基体上镀硬铬，镀铬层的厚度一般在5-50um，提升硬度和耐磨性，其硬度一般为800-900HV（维氏硬度）——（轴承、轴、量规、齿轮等）

3、喷漆与喷塑

喷漆的概念：利用压缩空气将涂料喷成雾状涂在木器或者铁器上。
喷漆一般采用丙烯酸树脂漆，它不易生锈，不易变色，喷漆成本低，颜色配制方便，但耐蚀性差，碰刮易掉漆；
喷塑的概念：利用静电发生器使塑料粉末带电，吸附在铁板或者其它产品的表面，然后经过180-220°C烘烤，使得粉末熔化粘附在金属或者其它物件的表面，形成粉末状的涂层。（静电粉末喷涂涂装）
喷塑一般采用环氧树脂或丙烯酸树脂粉，喷塑表面耐蚀性好，附着力强，不易碰刮掉，但成本高，更换颜色不方便。

喷涂除了运用于金属，在塑胶表面处理上也比较常见，可以达到类似金属质感的效果。

4、PVD镀膜

Physical Vapor Deposition，即物理气相沉淀，指利用物理过程实现物质转移，将原子或分子由源转移到基材表面上的过程。它的作用是可以使某些有特殊性能（强度高、耐磨性、散热性、耐腐性等）的微粒喷涂在性能较低的母体上，使得母体具有更好的性能。

大家一般熟知的真空镀，其实就是PVD的一种方式，另外还有溅镀、离子镀常见方式。真空镀相比电镀，比较环保，但是相对形成的镀膜会比较薄，所以耐磨性比电镀差些。

多应用于高档手表金属外观件等。

五、丝印

丝网印刷属于孔版印刷，它与平印、凸印、凹印一起被称为四大印刷方法。孔版印刷包括誊写版、镂孔花版、喷花和丝网印刷等。孔版印刷的原理是：印版（纸膜版或其它版的版基上制作出可通过油墨的孔眼）在印刷时，通过一定的压力使油墨通过孔版的孔眼转移到承印物（纸张、陶瓷等）上，形成图象或文字。
印刷时通过刮板的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上，形成与原稿一样的图文。丝网印刷设备简单、操作方便，印刷、制版简易且成本低廉，适应性强。丝网印刷应用范围广常见的印刷品有：彩色油画、招贴画、名片、装帧封面、商品标牌以及印染纺织品等。

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