下面是小编为大家整理的压铸模具的表面处理新技术,本文共7篇,仅供参考,喜欢可以收藏与分享哟!

篇1:压铸模具的表面处理新技术
压铸模具是模具中的一个大类,随着我国汽车摩托车工业的迅速发展,压铸行业迎来了发展的新时期。同时,也对压铸模具的综合力学性能、寿命等提出了更高的要求。要满足不断提高的使用性能需求仅仅依靠新型模具材料的应用仍然很难满足,必须将各种表面处理技术应用到压铸模具的表面处理当中才能达到对压铸模具高效率、高精度和高寿命的要。在各种模具中,压铸模具的工作条件是较为苛刻的。压力铸造是使熔融金属在高压、高速下充满模具型腔而压铸成型,在工作过程中反复与炽热金属接触,因此要求压铸模具有较高的耐热疲劳、导热性耐磨性、耐蚀性、冲击韧性、红硬性、良好的脱模性等。因此,对压铸模具的表面处理技术要求较高近年来,各种压铸模具表面处理新技术不断涌现,但总的来说可以分为以下三个大类:(1)传统热处理工艺的改进技术;(2)表面改性技术,包括表面热扩渗处理、表面相变强化、电火花强化技术等;(3)涂镀技术,包括化学镀等。
1传统热处理工艺的改进技术
传统的压铸模具热处理工艺是淬火-回火,以后又发展了表面处理技术。由于可作为压铸模具的材料多种多样,同样的表面处理技术和工艺应用在不同的材料上会产生不同的效果。史可夫最近提出针对模具基材和表面处理技术的基材预处理技术,在传统工艺的基础上,对不同的模具材料提出适合的加工工艺,从而改善模具性能,提高模具寿命。热处理技术改进的另一个发展方向,是将传统的热处理工艺与先进的表面处理工艺相结合,提高压铸模具的使用寿命。如将化学热处理的方法碳氮共渗,与常规淬火、回火工艺相结合的NQN(即碳氮共渗-淬火-碳氮共渗)复合强化,不但得到较高的表面硬度,而且有效硬化层深度增加、渗层硬度梯度分布合理、回火稳定性和耐蚀性提高,从而使得压铸模具在获得良好心部性能的同时,表面质量和性能大幅提高。
2表面改性技术
21表面热扩渗技术
这一类型中包括有渗碳、渗氮、渗硼以及碳氮共渗、硫碳氮共渗等。
211渗碳和碳氮共渗
渗碳工艺应用于冷、热作和塑料模具表面强化中,都能提高模具寿命。如3Cr2W8V钢制的压铸模具,先渗碳、再经1140~1150℃淬火,550℃回火两次,表面硬度可达HRC56~61,使压铸有色金属及其合金的模具寿命提高1.8~3.0倍。进行渗碳处理时,主要的工艺方法有固体粉末渗碳、气体渗碳、以及真空渗碳、离子渗碳和在渗碳气氛中加入氮元素形成的碳氮共渗等。其中,真空渗碳和离子渗碳则是近来发展起来的技术,该技术具有渗速快、渗层均匀、碳浓度梯度平缓以及工件变形小等特点,将会在模具表面尤其是精密模具表面处理中发挥越来越重要的作用。
212渗氮及有关的低温热扩渗技术
这一类型中包括渗氮、离子渗氮、碳氮共渗、氧氮共渗、硫氮共渗以及硫碳氮、氧氮硫三元共渗等方法。这些方法处理工艺简便、适应性强、扩渗温度较低(一般为480~600℃)、工件变形小,尤其适应精密模具的表面强化,而且氮化层硬度高、耐磨性好,有较好的抗粘模性能。3Cr2W8V钢压铸模具,经调质、520~540℃氮化后,使用寿命较不氮化的模具提高2~3倍。美国用H13钢制作的压铸模具,不少都要进行氮化处理,且以渗氮代替一次回火,表面硬度高达HRC65~70,而模
压铸模具是模具中的一个大类。随着我国汽车摩托车工业的迅速发展,压铸行业迎来了发展的新时期。同时,也对压铸模具的综合力学性能、寿命等提出了更高的要求。要满足不断提高的使用性能需求仅仅依靠新型模具材料的应用仍然很难满足,必须将各种表面处理技术应用到压铸模具的表面处理当中才能达到对压铸模具高效率、高精度和高寿命的要。在各种模具中,压铸模具的工作条件是较为苛刻的。压力铸造是使熔融金属在高压、高速下充满模具型腔而压铸成型,在工作过程中反复与炽热金属接触,因此要求压铸模具有较高的耐热疲劳、导热性耐磨性、耐蚀性、冲击韧性、红硬性、良好的脱模性等。因此,对压铸模具的表面处理技术要求较高近年来,各种压铸模具表面处理新技术不断涌现,但总的来说可以分为以下三个大类:(1)传统热处理工艺的改进技术;(2)表面改性技术,包括表面热扩渗处理、表面相变强化、电火花强化技术等;(3)涂镀技术,包括化学镀等。
1传统热处理工艺的改进技术
传统的压铸模具热处理工艺是淬火-回火,以后又发展了表面处理技术。由于可作为压铸模具的材料多种多样,同样的表面处理技术和工艺应用在不同的材料上会产生不同的效果。史可夫最近提出针对模具基材和表面处理技术的基材预处理技术,在传统工艺的基础上,对不同的模具材料提出适合的加工工艺,从而改善模具性能,提高模具寿命。热处理技术改进的另一个发展方向,是将传统的热处理工艺与先进的表面处理工艺相结合,提高压铸模具的使用寿命。如将化学热处理的方法碳氮共渗,与常规淬火、回火工艺相结合的NQN(即碳氮共渗-淬火-碳氮共渗)复合强化,不但得到较高的表面硬度,而且有效硬化层深度增加、渗层硬度梯度分布合理、回火稳定性和耐蚀性提高,从而使得压铸模具在获得良好心部性能的同时,表面质量和性能大幅提高。
2表面改性技术
21表面热扩渗技术
这一类型中包括有渗碳、渗氮、渗硼以及碳氮共渗、硫碳氮共渗等。
211渗碳和碳氮共渗
渗碳工艺应用于冷、热作和塑料模具表面强化中,都能提高模具寿命。如3Cr2W8V钢制的压铸模具,先渗碳、再经1140~1150℃淬火,550℃回火两次,表面硬度可达HRC56~61,使压铸有色金属及其合金的模具寿命提高1.8~3.0倍。进行渗碳处理时,主要的工艺方法有固体粉末渗碳、气体渗碳、以及真空渗碳、离子渗碳和在渗碳气氛中加入氮元素形成的碳氮共渗等。其中,真空渗碳和离子渗碳则是近20年来发展起来的技术,该技术具有渗速快、渗层均匀、碳浓度梯度平缓以及工件变形小等特点,将会在模具表面尤其是精密模具表面处理中发挥越来越重要的作用,
212渗氮及有关的低温热扩渗技术
这一类型中包括渗氮、离子渗氮、碳氮共渗、氧氮共渗、硫氮共渗以及硫碳氮、氧氮硫三元共渗等方法。这些方法处理工艺简便、适应性强、扩渗温度较低(一般为480~600℃)、工件变形小,尤其适应精密模具的表面强化,而且氮化层硬度高、耐磨性好,有较好的抗粘模性能。3Cr2W8V钢压铸模具,经调质、520~540℃氮化后,使用寿命较不氮化的模具提高2~3倍。美国用H13钢制作的压铸模具,不少都要进行氮化处理,且以渗氮代替一次回火,表面硬度高达HRC65~70,而模
具心部硬度较低、韧性好,从而获得优良的综合力学性能。氮化工艺是压铸模具表面处理常用的工艺,但当氮化层出现薄而脆的白亮层时,无法抵抗交变热应力的作用,极易产生微裂纹,降低热疲劳抗力。因此,在氮化过程中,要严格控制工艺,避免脆性层的产生。最近,国外提出采用二次和多次渗氮工艺。采用反复渗氮的办法可以分解容易在服役过程中产生微裂纹的氮化物白亮层,增加渗氮层厚度,并同时使模具表面存在很厚的残余应力层,使模具的寿命得以明显提高。此外还有采用盐浴碳氮共渗和盐浴硫氮碳共渗等方法。这些工艺在国外应用较为广泛,在国内较少见。如TFI+ABI工艺,是在盐浴氮碳共渗后再于碱性氧化性盐浴中浸渍。工件表面发生氧化,呈黑色,其耐磨性、耐蚀性、耐热性均得到了改善。经此方法处理的铝合金压铸模具寿命提高数百小时。再如法国开发的硫氮碳共渗后进行氮化处理的oxynit工艺,应用于有色金属压铸模具则更具特点。
213渗硼
由于渗硼层的高硬度(FeB:HV1800~2300、Fe2B:HV1300~1500)、耐磨性和红硬性,以及一定的耐蚀性和抗粘着性,渗硼技术在模具工业中获得较好的应用效果。但因压铸模具工作条件十分苛刻,故渗硼工艺较少应用于压铸模具表面处理中,但近年来,出现了改进的渗硼方法,解决了上述问题,而得以应用于压铸模具的表面处理,如多元、涂剂粉末渗等。涂剂粉末渗硼的方法是将硼化合物和其他渗剂混合后涂覆在压铸模具表面,待液体挥发后,再按照一般粉末渗硼的方法装箱密封,920℃加热并保温8h,随之空冷。这种方法可以获得致密、均匀的渗层,模具表面渗层硬度、耐磨性和弯曲强度都得到提高,模具使用寿命平均提高2倍以上。
214稀土表面强化
近年来,在模具表面强化中采用加入稀土元素的方法得到广泛推崇。这是因为稀土元素具有提高渗速、强化表面及净化表面等多种功能〔13〕,它对改善模具表面组织结构,表面物理、化学及力学性能均有极大地影响,可提高渗速、强化表面、生成稀土化合物。同时可消除分布在晶界上微量杂质的有害作用,起着强化和稳定模具型腔表面晶界的作用。另外,稀土元素与钢中的有害元素发生作用,生成高熔点化合物,又可抑制这些有害元素在晶界上偏聚,从而降低深层的脆性等。在压铸模具表面强化处理工艺中加入稀土元素成分,能够明显提高各种渗入法的渗层厚度、提高表面硬度,同时使得渗层组织细小弥散、硬度梯度下降,从而使得模具的耐磨性、抗冷、热疲劳性能等显著提高,从而大幅度提高模具寿命。目前应用于压铸模具型腔表面的处理方法有:稀土碳共渗、稀土碳氮共渗、稀土硼共渗、稀土硼铝共渗、稀土软氮化、稀土硫氮碳共渗等。
22激光表面处理
激光表面处理是使用激光束进行加热,使工件表面迅速熔化一定深度的薄层,同时采用真空蒸镀、电镀、离子注入等方法把合金元素涂覆于工件表面,在激光照射下使其与基体金属充分融合,冷凝后在模具表面获得厚度为10~1000μm具有特殊性能的合金层,冷却速度相当于激冷淬火。如在H13钢表面采用激光快速熔融工艺进行处理,熔区具有较高的硬度和良好的热稳定性,抗塑性变形能力高,对疲劳裂纹的萌生和扩展有明显的抑制作用。最近,萨哈和达霍特若采用在H13基
材上进行激光熔覆VC层的方法,研究表明,获得的模具表面实质是连续、致密无孔的VC钢复合覆层,它不仅有很强的在600℃下的氧化抗力,而且有很强的抗熔融金属还原的能力〔19〕。23电火花沉积金属陶瓷工艺在表面改性技术的不断发展中,出现了一种电火花沉积工艺。该工艺在电场作用下,在母材表面产生瞬间高温、高压区,同时渗入离子态的金属陶瓷材料,形成表面的冶金结合,而母材表面也同时发生瞬间相变,形成马氏体和微细奥氏体组织〔20〕。这种工艺不同于焊接,也不同于喷镀或者元素渗入,应该是介于两者之间的一种工艺。它很好地利用了金属陶瓷材料的高耐磨、耐高温、耐腐蚀的特性,而且工艺简单,成本较低廉。是压铸模具表面处理的一条新路。3涂镀技术
涂镀技术作为模具强化技术的一种,主要应用在塑料模、玻璃模、橡胶模、冲压模等工作环境相对简单的模具表面处理。压铸模具需要承受冷热应力交替的苛刻环境,所以一般不使用涂镀技术来强化压铸模具表面。但近年来,有报道采用化学复合镀的方法强化压铸模具表面,以提高模具表面抗粘着性、脱模性。
该方法在铝基压铸模具上将聚四氟乙烯微粒浸润后进行(NiP)-聚四氟乙烯复合镀。实验证明,此方法在工艺上和性能上均为可行,大大降低了模具表面的摩擦系数。
4结语
模具压力加工是机械制造的重要组成部分,而模具的水平、质量和寿命则与模具表面强化技术休戚相关。随着科学技术的进步,近年来各种模具表面处理技术出现较大的进展。表现在:①传统的热处理工艺的改进及其与其他新工艺的结合;②表面改性技术,包括渗碳、低温热扩渗(各种渗氮、碳氮共渗、离子氮化、三元共渗等)、盐浴热扩渗、渗硼、稀土表面强化、激光表面处理和电火花沉积金属陶瓷等;③涂镀技术等方面。但对于工作条件极为苛刻的压铸模具而言,现有新的表面处理工艺还无法满足不断增长的要求,可以预计更为先进的技术,也有望应用于压铸模具的表面处理。鉴于表面处理是提高压铸模具寿命的重要手段之一,因此要提高我国压铸模具生产整体水平,表面处理技术将起着举足轻重的作用。
篇2:压铸模具维护
一、使用前模具状态的确认
1、模具如有刮伤、磨损、凹陷、突出等缺陷,操作工先报告拉组长,由拉组长决定是否要修正,
2、模具芯销无弯曲、无裂断现象。
3、确认排气包,排气槽等无堵塞现象;如有异常要立即进行清理。
4、确定分型面和模具内表面有无残余铝屑;如有异常要进行清理。
5、确认模具顶杆是否断裂,活动是否灵活,断裂了要通知拉组长开单更换,有异向时可先用柴油或机油等进行润滑。
6、确认柱塞头是否运动灵活,如有异常立刻排故,一般情况下故障由以下原因造成:柱塞头磨损;料管磨损严重;浇口套磨损严重;颗粒油太少或没有;浇口套和料管不同心;生产过程中会出现冷却水不畅通,柱塞头温度太高膨胀厉害而卡死的情况,柱塞头冷却水进水管和出水管安装反了,造成水流不畅通,水流流量太小;连接接头歪曲,松动;压射杆弯曲等
重要提醒:大家往往安装模具后忘记安装冷水水管,当模具温度太高需要模具冷却的时候,只能临时安装模具冷却水管,浪费很多的时间,又影响产品的质量和模具的状态。
二、正确的预热
铝合金压铸模在使用前应预热至150℃以上方可使用加热应平缓、均匀。预热时,应逐渐地使用冷却液,以获得平衡状态,如果急冷,模具将严重开裂。在有金属型芯的压铸模加热时需缓慢进行,以使型芯座的温升与膨胀同步。预热时,一般前2-3模预热料管和浇口套,不压射,然后采用低速状态预热模具型腔,一般热模 5-10模。每模预热前要涂上一定量的脱模膏等,一般不要使用喷枪喷雾。预热模具时不能开模具内冷水。
三、冷却水的使用
模具的温度控制较高,虽有利于铝液在模具内的填充, 并有利于铸件成形。但当模具温度接近300℃ 时,会产生明显的粘铝现象,使铸件表面粗糙或缺块,
需要频繁打磨模具。与此同时、铸件在预定时间内未充分冷却就开模。铸件因冷却不足与模具问的脱模间隙未能充分形成,加上粘铝现象.脱模时会导致模块和型销受力过大而拆裂损坏(开摸时的响声也会明显增大)。模具温度控制过低会影响铝液的流动性并引起铸件冷隔。我们希望模具各部分的温度不要相差过大.否则会因模具的热胀冷缩不均匀引起模具型腔龟裂,而微小的龟裂会因应力集中现象和铝液的渗入不断扩展,以致模块局部崩裂,直接影响模具的使用寿命。工件壁厚较大部位的铝液凝固慢,模温可稍低些;筋板、凸台部分或薄壁处为防止冷隔,要提高铝液流动性.模温应相对提高。
现场一般从铸件外观来判定模具的温度的高低,模具温度高,铸件的外观一般出现以下几种情况:拉伤、铸件发白不光亮,铸件表面脱皮,表面起泡等,一般出现在内浇口附近,铸件比较厚大的部位,模具型块突出的部分。出现以上情况,现场操作需要注意在相应部位适当的打开模具冷却水,增加相应部位的喷雾等。模具温度低,表面不光滑,表面发黑、表面冷隔等。出现这些情况,一般调小模具冷却水,减少相应部位的喷雾。
四、作业时对模具的维护
模具在使用的过程中,会出现一些突发的故障,比如:粘模、粘铝、批缝、冲头卡死在浇口套中、滑块卡死无法抽出、顶杆无法顶出或回不到位等。下面举些例子分析处理一下,常见的问题是粘模,粘模有以下几个原因:模具温度太高,模具相应部位粗糙度大,模具响应部位有倒斜。遇到这种情形,首先将粘模部位冷却下来,然后使用錾刀清理,清理后要注意检查模具状况,记得通知模具师傅和组长查看。遇到模具故障应该通知组长和模具师傅,在交接班记录本上要记录下来,以提醒下班的人员注意。
在模具压铸过程中,模具表面及滑动面等时常会出现毛刺,这样不仅影响产品的精度,也易造成模具出现故障,所以每次都需去除铝渣等杂物(需要保证无毛刺进行压铸),当压铸过程中清洁时,使用******或凿子等工具,但一定注意不要划伤模具表面。要注意产品质量和模具状况,铸件有没有缺损、铸铝不良、模具的顶杆有无断裂,渣包和排气槽有无堵塞。
五、压铸结束后模具状况的确认
批量压铸完成后,必须要检查最后的产品、模具烤伤部位及确认重要精度部位的形状等,还需要确认在压铸时模具不符合部位或对于消耗较多的部位进行更换及调整。特别要注意在使用硬水时造成的冷却管堵塞,需经常检查。检查到的问题要向组长和模具师傅反映,以便于即时修理。
篇3:压铸模具合同
压铸模具合同
甲方:
乙方:
甲方委托乙方制造以下模具,其中:
1) 模具一副。
一、模具要求:
1、每副模具为出。
2、正常使用情况下每副模具不少于___万模。
3、材质:模架采用45#模架,型芯采用 热作模具钢,其他各部分材料依照行业通用标准。
4、模具加工考虑制品成型后不应存在应力集中现象。
二、制品质量要求:
1、制品尺寸应符合甲方提供的要求。
2、制品外观及功能应符合甲方提出之要求。
3、甲方应给乙方明确的'样品、图纸等尺寸,以便验收模具作依据。
三、模具验收;
1、验收:
在模具制造完毕后,可由甲方试模,乙方派员参加。试模样件在甲方确认合格并经甲方 试装合格后,验收模具。在验收过程中,甲方若有设计更改,原则上乙方收取成本费用 如有大的更改,价格另议。
2、期限:
乙方应保证在正常使用情况下达到模具使用寿命。
四、交货期、付款方式:
制造费用总计: 万元人民币。
1、制作周期自收到模具款起计, 个工作日完成整套模具制作。
2、付款方式:
合同生效后,甲方必须付乙方总金额的50%,模具验收合格即付模具款40%,剩余10%等到模具正常使用时付清。
五、其他约定:
1、本合同接受《中华人民共和国经济合同法》约束,双方在合同执行过程中如有争议,协商解决,协商不成,则交人民法院仲裁。
2、本协议一试两份,签字后立即生效。
甲 方: 乙 方:签署日期: 签署日期:
篇4:材料表面处理
这里从类同与电镀的一些工艺作分析介绍,以下的一些工艺都是在与我们电镀相关的一些工艺过程,通过这样的介绍给大家对这些工艺有一个感性的认识,
化学镀(自催化镀)
autocalytic plating
在经活化处理的基体表面上,镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。这是在我们的工艺过程中大多都要涉及到的一个工艺工程,通过这样的过程才能进行后期电镀等处理,多作为塑件的前处理过程。
电镀
electroplating
利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程,这种工艺过程比较烦杂,但是其具有很多优点,例如沉积的金属类型较多,可以得到的颜色多样,相比类同工艺较而言价格比较低廉。
电铸
electroforming
通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品(能将铸模和金属沉积物分开)的过程。这种处理方式是我们在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明显的抛光与蚀纹分隔线或特殊的锐角等情况下使用,一般采用铜材质作一个部件的形状后,通过电镀的工艺手段将合金沉积在其表面上,通常沉积厚度达到几十毫米,之后将形腔切开,分别镶拼到模具的形腔中,注射塑件,通过这样处理的制件在棱角和几个面的界限上会有特殊的效果,满足设计的需要,通常我们看到好多电镀后高光和蚀纹电镀效果界限分明的塑胶件质量要求较高的通常都采用这样的手段作设计。如下图所见的棱角分明的按键板在制造上采用电铸工艺的话,会达到良好的外观效果。
真空镀
vacuum plating
真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型,它们都是采用在真空条件下,通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜,通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层,同时具有速度快附着力好的突出优点,但是价格也较高,可以进行操作的金属类型较少,一般用来作较高档产品的功能性镀层,例如作为内部屏蔽层使用。
塑料电镀
塑料电镀的特点
塑料电镀制品具有塑料和金属两者的特性。它的比重小,耐腐蚀性能良好,成型简便,具有金属光泽和金属的质感,还有导电、导磁和焊接等特性。它可以节省繁杂的机械加工工序、节省金属材料,而且美观,装饰性强,同时,它还提高了塑料伯的机械强度。由于金属镀层对光、大气等外界因素具有较高的稳定性,因而塑料电镀金属后,可防止塑料老化,延长塑料件的使用寿命。
随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛,成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一。目前国内外已广泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯乙烯等塑料表面上进行电镀,其中尤以ABS塑料电镀应用最广,电镀效果最好。
塑料的工艺过程
塑料制件电镀的主要工艺流程。
塑料制件---机械粗化---化学除油---化学粗化
敏化处理---活化处理---还原处理---化学镍---电镀---成 品
1、化学除油
防止塑料变形、溶解,应考虑除油液对塑料的适应性。当用碱性除油液时,应注意使用温度,以防变形;用有机溶剂除油时,应注意其是否有溶解塑料的现象。
2、粗化
为提高结合强度,就得尽可能地增加镀层和基体间的接触面积。粗化的方法
篇5:材料表面处理
这里从类同与电镀的一些工艺作分析介绍,以下的一些工艺都是在与我们电镀相关的一些工艺过程,通过这样的介绍给大家对这些工艺有一个感性的认识。
化学镀(自催化镀)
autocalytic plating
在经活化处理的基体表面上,镀液中金属离子被催化还原形成金属镀层的过程。这是在我们的工艺过程中大多都要涉及到的一个工艺工程,通过这样的过程才能进行后期电镀等处理,多作为塑件的前处理过程。
电镀
electroplating
利用电解在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程,这种工艺过程比较烦杂,但是其具有很多优点,例如沉积的金属类型较多,可以得到的颜色多样,相比类同工艺较而言价格比较低廉。
电铸
electroforming
通过电解使金属沉积在铸模上制造或复制金属制品(能将铸模和金属沉积物分开)的过程。这种处理方式是我们在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明显的抛光与蚀纹分隔线或特殊的锐角等情况下使用,一般采用铜材质作一个部件的形状后,通过电镀的工艺手段将合金沉积在其表面上,通常沉积厚度达到几十毫米,之后将形腔切开,分别镶拼到模具的形腔中,注射塑件,通过这样处理的制件在棱角和几个面的界限上会有特殊的效果,满足设计的需要,通常我们看到好多电镀后高光和蚀纹电镀效果界限分明的塑胶件质量要求较高的通常都采用这样的手段作设计。如下图所见的棱角分明的按键板在制造上采用电铸工艺的话,会达到良好的外观效果。
真空镀
vacuum plating
真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型,它们都是采用在真空条件下,通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜,通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层,同时具有速度快附着力好的突出优点,但是价格也较高,可以进行操作的金属类型较少,一般用来作较高档产品的功能性镀层,例如作为内部屏蔽层使用。
塑料电镀
塑料电镀的特点
塑料电镀制品具有塑料和金属两者的特性。它的比重小,耐腐蚀性能良好,成型简便,具有金属光泽和金属的质感,还有导电、导磁和焊接等特性。它可以节省繁杂的机械加工工序、节省金属材料,而且美观,装饰性强,同时,它还提高了塑料伯的机械强度。由于金属镀层对光、大气等外界因素具有较高的稳定性,因而塑料电镀金属后,可防止塑料老化,延长塑料件的使用寿命。
随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛,成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一。目前国内外已广泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯乙烯等塑料表面上进行电镀,其中尤以ABS塑料电镀应用最广,电镀效果最好。
塑料的工艺过程
塑料制件电镀的主要工艺流程。
塑料制件---机械粗化---化学除油---化学粗化
敏化处理---活化处理---还原处理---化学镍---电镀---成 品
1、化学除油
防止塑料变形、溶解,应考虑除油液对塑料的适应性。当用碱性除油液时,应注意使用温度,以防变形;用有机溶剂除油时,应注意其是否有溶解塑料的现象。
2、粗化
为提高结合强度,就得尽可能地增加镀层和基体间的接触面积。粗化的方法
有机械粗化法和化学粗化方法两种。机械粗化如喷砂、滚磨、用砂纸打磨等。化学粗化可以迅速地使工件表面微观粗糙,粗化层均匀、细致、不影响工件的外观。3、敏化处理
工业上常用的敏化剂为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制件浸入含有氧化剂的溶剂中。一般是浸入贵金属盐类水溶液,于是贵金属离子就被还原剂还原为贵金属,从而在制件表面上形成贵金属膜。这层贵金属可以起到活性催化的作用,帮也称催化膜,它可以加速化学镀的还原反应。实践证明,银、钯等贵金属都具有这种催化能力。
5、还原反应 经过活化处理的塑料制件,用水清洗后,就可以进行化学镀。塑料制件进行化学镀以前,先在一定浓度的化学镀所用的还原剂溶液中浸一下,把未被水洗掉的活化剂还原,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、化学镀 到目前为止,已有很多重金属可以通过化学镀铜的方法从水溶液中沉积出来。从经济角度来看,化学镀铜成本最低,因此被广泛采用。化学镀铜层外观呈铜红色,不能作为装饰和防护层,通常用作非金属、印刷电路板孔金属化等电镀加厚镀层的导电层。化学镀铜只能给塑料制件镀上一层导电源,镀层很薄。要想继续加厚其它镀层时,要先用电镀铜将化学镀铜层加厚。电镀铜时,可以使用酸性镀铜,也可以使用碱性镀铜。塑料制件经过电镀铜以后,就可以根据需要继续电镀其它金属镀层。
金属喷镀的原理
金属喷镀时,镀面材料在专门的喷汇或喷枪中熔化和雾化,并喷射到基体材料上,这种面饰方法有时也称为金属喷涂。一般使用氧DD乙炔焰,但有时也使用其它气体。当镀面金属丝通过焰心自动给送时,金属丝熔化并同时被压缩空气流雾化和喷射到基体材料上。几乎任何一种能够制成金属丝的金属都能用这种方法喷镀。另一种喷枪利用粉末状材料通过火焰喷射出来。这种方法的优点是不仅能喷镀金属,而且也能喷镀金属陶瓷复合材料、氧化物和硬质合金。
表面准备
因为由金属喷镀所获得的镀覆材料与基体材料之间的结合是纯粹的机械结合,因此,基体材料必须进行适当的准备。以便能获得良好的机械结合。无论采用何种表面准备方法,基体表面都必须清洁而无油污。
最常用的表面准备方法是喷砂处理。为此,砂粒足够锋利以产生真正粗糙的表面,对于能在车床上回转的圆柱表面,有效的方法是车出非常粗的螺纹,然后用滚压刀轻轻滚压牙顶。一种可用于平面的改进方法是用圆的切槽刀切出一系列平行槽,然后用滚花刀夺各槽之间的棱面。如果镀覆表面还要加工,则基体表面应该用粗加工或切槽来准备,以便得到最好的准备。
金属喷镀的应用
金属喷镀在产品设计中有许多重要的用途。如将锌和铝喷镀到钢铁表面上可以得到保护性涂层,以获得耐腐蚀性。因为金属喷镀能将金属喷镀到几乎任何一种金属或非金属表面上,它就提供了一种在不良导体或非导体表面镀覆一层导电表面的简单方法,为此,常常将铜或银喷镀到玻璃或塑料上。由于喷镀的金属可以用各种不同的方式进行处理,例如抛光、刷光、或保留喷镀状态,因此,喷镀金属可在产品及
建筑行业中作为装饰手段。塑件烫印
塑件烫印是工业产品(特别是轻工产品)的重要表面装饰手段之一。目前在产品设计中已由字模烫印发展为图案和大面积板上烫印。
烫印就是通过烫印机如图所示热源,胶辊(或胶板),在一定的压力一将烫印材料(烫印箔)上彩色铝、木纹等转移到塑件表面上,从而获得精美的图案,得到良好的装饰效果的工艺。烫印起源于17世纪的欧洲,当时只是贵族阶层用于书籍、圣经的表面装饰,其烫印箔的材料是真金、真银。随着聚酯薄膜的出现,而出现了化学合成箔,人们就转而使用价廉物美的新型装饰材料,并把它用于工业产品的表面装饰设计上。
烫印的特点
1、烫印的装饰效果好烫印箔的品种很多,按颜色可分金色、银色和各种彩色箔;按花纹和材质可分为金属箔、
木纹箔、油漆箔等。其它还有各种光亮、哑光、丝纹的单色彩、多色彩图案。这些烫印箔的使用,可增加产品的装饰效果。金属箔的应用可与电镀件的金属感媲美。
2、烫印的经济性好
烫印是一种无需湿印墨或粘胶涂料的干性装饰方法。塑件通常不需要预处理;使用的设备准备时间短,不存在长时间的调整问题;烫印件可随时取出、运输,无需干燥时间;变换颜色或图案,只要更换烫印模和烫印箔卷;操作结束时,无需清洗机器。设备投资及能耗低,占地面积小,效率高,生产成本低,约为电镀的1/6。
3、烫印适用范围广
除了以热塑性塑料为主的塑料以外,热固性塑料也可用烫印法烫印。此外,木材、书面布、皮革、纺织品、纸、纸板和涂漆金属都能顺利地烫印。目前在家用电器产品中已广泛应用烫印工艺,如各种度盘盘罩、音窗、格栅、电视机、收录机、窗式空调机外壳等的彩面装饰,使整机得到金属光泽、线纹、木纹等各种装饰效果,在产品中常用于商标、图案、装饰件,效果很好。
4、烫印附着力好
热烫转印箔对被装饰塑件有很高的粘附强度,覆盖于彩色和金属层的保护面漆使烫印表面能满足技术规格所要求的物理化学性能,不易起层脱落。
5、无污染
烫印采用的是干印刷法,与涂装、电镀、金属的氧化与着色处理相比,无污染,清洁卫生,大大改善了操作人员的环境和工作条件。
塑料涂装的作用
塑料易于着色,然而塑料的着色有很多局限性,如不显本色、颜料用量大、成本高等。
为了提高塑料的装饰性能,需要涂装才能实现如套色装饰、增加表面的花色品种和光泽,使工程塑料具有金属外观,遮盖塑料制品的表面缺陷(银丝、水塌坑、不明显的拼缝、色斑污点等)以及深色塑料的着色等,另外塑料冷藏还可起到保护作用和一些特种功能。塑料虽不会生锈,也不会迅速地溶解于酸类中。但是,塑料在不同程度上易受紫外线、氧、水分、沼气、溶剂及其它化学药品的腐蚀,其耐磨性能和机械性能也不如金属,易受机械损伤,因此塑料制品同样需要保护,如①防光老化和防氧化,在塑料内部混入防紫外剂和抗氧化剂,虽可提高产品耐候性,但成本极高。用抗氧化剂和防紫外线剂混入涂料,涂布于塑料制品的表面,可以屏蔽紫外线,隔绝氧气。②防溶剂腐蚀和化学药品的腐蚀和化学药品的腐蚀,除了聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯以
外,许多热塑性塑料的耐深剂性较差,故这些制品同有机溶剂接触的部分,宜用合适的涂料保护。③防增塑剂挥发及渗出。④防吸湿。⑤防划伤、擦伤和磨伤。近年来,特种功能涂料发展很快,塑料制品上涂布了这些涂料可以扩大塑料的应用范围。例如阻燃涂料和防火涂料可以防止赛璐珞制品、聚丙烯及不饱和聚酯玻璃钢瓦着火;用作透镜的光学塑料,需要涂布防反射涂料,抗静电涂料、耐磨涂料及抗划伤涂料等。
铝及其合金化学氧化工艺
化学氧化是不用外来电流而仅把制件置入适当溶液中,使其表面生成人工氧化膜。一般是将铝件浸在含有碱溶液和碱金属的铬酸盐溶液中,铝和溶液互相作用,很快生成AL2O3和AL(OH)3的薄膜。这种氧化膜具有较高的吸附能力,一般工业上作为表面涂装的底层,经化学氧化后进行涂装,可以大大地提高铝及其合金外观装饰件的搞蚀能力,使涂料的保持性增强。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,不需专门设备,适合于大批量生产。
铝及其合金的电化学氧化法
铝及其合金的电化学氧化法又称阳极氧化处理,是使铝制品获得抗腐蚀性能和装饰性表
面的方法,在工业上广泛使用。该工艺像电镀的逆过程工件为电解电路的阳极,不是将一层材料(金属)加到工件表面上云,而是进行内部的反应,以增加通常存在于铝表面很薄的强保护氧化铝层的厚度。
1、阳极氧化法
通过电解反应生成氧化膜。
2、硫酸氧化法
广泛运用于防护装饰性的阳极氧化处理方面。
3、铬酸氧化法
铝及铝合金用铬酸溶液阳极氧化处理的工艺过程。
4、草酸氧化法
草酸阳极氧化工艺采用也比较广泛,它用于航空工业、电器工业、铝制品等以获得较优
良的防护膜层,
5、铝及其合金的其它阳极氧化法
(1)瓷质阳极氧化法
它又称仿釉氧化,此工艺是精饰铝及其合金的新方法,实际上是在铬酸阳极氧化法衍生
而来的。当向铬酸电解液中添加草酸和硼酸后,在一定的工艺条件下,可用阳极氧化得到类似瓷釉或塘瓷乳白色氧化膜。具有良好的耐蚀性能,能着上各种颜色,有特殊的光彩(尤像塑料),可获得良好的装饰效果。瓷质氧化具有下列特点:①高的硬度和耐磨性;②优良装饰性,膜层与塑料相似,具有瓷釉般光泽、美观大方;③高耐蚀性,比一般氧化膜的耐蚀度高出1~2倍;④有良好的绝热性和电镀缘性;⑤良好吸附能力,它能染成各种颜色;⑥较好的遮盖能力,故对制件表面机械加工要求较低。适用于各种仪器、仪表、电子仪器上的零件,外观件以及日用品、食品用具的表面防护装饰层。
(2)红宝石膜氧化法
日本近来研究成阳极氧化合成红宝石膜新工艺,该工艺所得膜层外形及光学性能极为优异,用于光学、装饰等方面。这是一项新颖工艺、具有广泛应用前景的工艺方法。其方法是,首先采用常规阳极批发价格多孔膜(为无定形的AL2O3),并使多孔膜吸附铬离子,然后将吸附了铬离子的氧化膜在酸式硫酸盐熔盐中进行二次阳极氧化,借助于二次电解,使氧化膜结构从无定形向AL2O3过渡,从而获得红宝石膜。铝氧化膜的颜色主要有:淡紫红色、浅灰黄色、浅灰色、灰色、土黄色等。氧化膜的莹光色有:深红、深
紫、红、亮红色、亮紫色等。(3)奶白仿喷漆式氧化法
其外观类似奶白的仿喷漆层。美观文雅,坚硬而耐腐蚀,尤其是在较长的时间内,膜的色泽不易消退。
(4)仿大理石色阳极氧化法
铝及其合金制件在600℃预退火1h,用氢氟酸、盐酸、硝酸及水(1∶1∶1∶1)混合剂浸蚀到出现粗结晶似的大理石花纹,然后在硫酸液中进行一般阳极氧化,并用1%~2%的苯胺染料溶液着色。由于阳极氧化时的氧化膜是在经退火、浸蚀后出现的粗结晶表面上形成的,其外观非常类似于天然的大理石,装饰性极强。
常用金属表面装饰电镀
镀铬
镀铬是目前产品造型设计中应用最广泛的镀层品种。铬是微带蓝色的银白色金属。不能
用做防护性镀层,一般常用铜DD锡合金、铜或镍层做底层、以防止基体金属遭受腐蚀。镀铬层主要有五种类型。
1、防护DD装饰镀铬
在铜、镍或合金镀层表面上镀一层铬,可获得结晶细密、美观光亮、有像镜面一样的银
蓝色光泽(有的称为罩蓝),如汽车、火车、机床以及日常用具外部零件的装饰层。由于装饰镀铬层明光耀眼,因此,在产品造型中应避免用于大面积的外观装饰表面,以免由于强烈的反光刺激操作者和使用者的眼睛,而引起疲劳。
2、镀黑铬
黑色给人一种肃穆、庄严、坚毅的感觉,在机器、仪表、建筑装饰材料、五金用具涂装零件中少不了黑色的组合匹配。表面装饰工艺获得黑色的方法很多,如涂黑漆、镀锌浸黑、铁及铜墙铁壁件的黑色氧化,铝及镁的化学和电化学氧化及染黑色、镀镍及黑铬等。从色泽均匀、耐磨、装饰DD防护性等方面看,以黑铬的镀层为最佳,主要用于航空、仪表、相机等光学系统中,以及其它产品上用于装饰、作标志等场合。
3、乳白铬
乳白铬的特点是无光泽、硬度低、无裂纹网、随镀层厚度的增加,气孔减少、抗蚀性好,在乳白铬镀层作刻度容易,且使用者不感到眼睛疲劳。乳白铬广泛用于工量具、机械设备中的分度盘、刻度盘、医疗器械等。
4、镀硬铬
这种镀层的特点是通过厚的镀层来突出铬层本身的特殊性能。包括耐热、耐磨损、忍腐蚀,以及低的磨擦系数等。硬铬一般是直接镀在钢铁件表面,它的用途比较广泛。例如,高吨位水压机的大型柱塞等大型设备的部件用硬铬。它的用途比较广泛,许多由于腐蚀、磨损即将报废的部件、设备,如机床主轴、曲轴轴颈等,经过镀硬铬修复后可大大延长使用期限。
5、多孔性镀铬
多孔性镀铬是耐磨镀铬的一种特殊形式,所不同的是镀层表面具有网状沟纹或点状孔隙,便于贮存润滑油,从而减小镀铬工件与其滑动配合工件间的摩擦,提高工件的耐磨性。主要用于内燃机的汽缸内腔,活塞环、滑动轴承、机床主轴等。
镀银
银是一种白色光亮、可锻、可塑及具有极强反光能力的贵金属。其硬度比铜稍低,比金高。银在碱液和某些有机酸中十分稳定,但易溶于硝酸和微溶于硫酸。在一般大气中,银是较稳定的,但在含有氧化物和硫化物的空气中,银镀层表面会很快变色,并迅速失去它的反光能力。另外银有优良的电性能,在所有金属中,银是导电性能最好的金属。由于银的导电性能好,因此它的接触电阻小,可以提高产品的电性能。
银有美丽的
银白色光泽,常用于装饰的目的。银镀层主要用于仪器仪表工业、轻工产品、灯具、反光镜、探照灯等需要防护装饰性的电镀层和反光面镀层的物品表面。镀银的对象一般多是铜或铜合成金件。钢铁金属构件镀银,必须先镀上一层能防止金属受腐蚀的其它金属或合金层(如镉、黄铜、青铜等),经常与硬橡胶(含有硫)接触的零件不宜镀银。如果需要高度的光泽,则在镀前和镀后必须对零件进行精细的抛光处理。镀银的方法主要有两大类,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,分散力和覆盖能力较好,镀层的品粒也比较细致,但由于其溶液中含有剧毒的氰化物,严重地危害电镀工人的健康,而且排出的废水会成为“公害”,这是最大的缺点。近来发展起来的无氟镀银,经过大量的试验和研究,获得了应用。
镀合金
随着工业生产和科学技术的发展,人们对金属的表面性能、外观提出了种种新的要求,如在产品大面积使用电镀时,人们越来越讨厌发光的电镀光泽,转向喜爱烟雾状的色调,以及如缎子般素雅的色调。因而开发了电镀合金。在此简单介绍几种在产品面饰中得到应用的装饰电镀合金。
1、电镀锡DD钴合金
电镀锡DD钴合金与电镀钴的色调比较接近,但较为柔和而受到人们的喜爱。目前国外大都用来代替铬。电镀钴不易进行滚镀,而电镀锡DD钴合金则可适用于小零件的滚镀。另外,电镀锡DD钴合金具有优良均镀能力和滚镀能力,因而可适用于复杂形状的工件。如在底层上电镀双层镍,则其耐腐蚀性并不亚于电镀铬。为防止表面变色,应用浸渍铬酸盐的方法进行处理,这样还可提高它的耐腐蚀性。
它的外观呈淡玫瑰的色调,使人感到十分舒适,并具有优良的耐腐蚀性。如对有光泽的
基材或在光亮镍的电镀层上,再施以锡DD镍合金电镀,则可得到良好的光泽表面。如对无光泽的表面(梨纹)上进行电镀,则能重现该面的原有情况。电镀层的均镀能力非常优异,几乎完全没有整平作用,因而适用于要求极细线条及旋转加工制品的电镀。
[COLOR=red]3、电镀铜DD锡合金
低锡青铜镀层的色泽粉红色或金黄色,结晶细,它有较高的防蚀能力和良好的抛旋光性能,常作为防护DD装饰性的镍底层,被广泛地用于轻工业、手工业、机械仪表工业和其它工业。中锡青铜镀层的色泽呈金黄色,防蚀能力较好。主要用做装饰性镀铬的底层。它的硬度和在空气中的稳定性比低锡青铜镀层高。但由于镀层的含锡量较高,作为防护装饰性镀层的底层在套铬后容易发花,这是中锡青铜镀层的弱点。高锡青铜镀层具有美丽的银白色光泽和良好的抛旋光性能,有较高的硬度和耐磨性,在工业设计中用来代替银或铬作为反光器械、仪器仪表、日用商品等防护DD装饰性表面镀层。
常用的模型材料:
● PP 聚丙烯——产量最大的塑料
○ 比PE更轻,硬,透明,耐热;
○ 纤维面料叫“丙纶”
○ 做各种容器、热水瓶壳、饮料包装、玩具等。PP做的杯子比PE硬,耐热(100度不变形),但不如PE光滑;
○ 机械强度可与尼龙相比,做汽车水箱、车门等零部件;用玻璃纤维增强做汽车保险杠
;○ 做透明包扎绳、包扎带、编织带,用于编织草帽、拖鞋、地毯、门帘等;
○ 做文具盒、仪器盒铰链(耐弯曲疲劳性很好);
○ 做耐酸、碱管道(耐酸、碱性很好)。
缺点:透气性比PE好,不宜作食品及化妆品包装。
● PS 聚苯乙烯——最铿锵有声的塑料
○ 无色透明。在塑料中,除了有机玻璃外,透明性能要算聚苯乙烯最好,比普通玻璃透光性好。价格比有机玻璃便宜很多。耐火性不如有机玻璃;
○ 绝缘性能好,尤其是高频特性,做雷达的绝缘材料;
○ 做仪表外壳、灯罩、透明模型、玩具(特别易于加工成型,易于着鲜艳色彩);
○ 改变为ABS
缺点:脆性大,耐热性差。
● PVC 聚氯乙烯——最多才多艺的塑料
○ 硬质PVC:脸盆、梳子、帮热水瓶壳、塑料桶、搓衣板、耐酸泵以及各种管材、板材、水管、塑料地板和天花板;
○软质PVC:如塑料窗帘、台布、塑料雨衣、塑料腰带、塑料手提包、塑料鞋底及泡沫塑料凉鞋、拖鞋等;
○透明PVC :印刷用覆膜、包装用塑料袋、农用塑料薄膜(透气性小,保温性好,能透紫外线);塑料吹气玩具;
○不透明PVC:如塑料洗衣板、塑料管子;
○ 各种颜色鲜艳的塑料制品,如塑料头绳、娃娃的头、彩色塑料花(着色性好);
○ 电线被覆盖(绝缘,耐老化);
○ 人造革(比真皮加工容易、不怕水、质地均匀、可以做很大一块,但不透气,低温变硬);做成手提袋、钱包、雨衣等。
● PE 聚乙烯——最简单的塑料
○ 白色蜡状,摸上去像石蜡:
○ 做各种容器,如水壶、饭盒等餐具和厨房用品(无色无味无毒);玩具(易于成型,耐击);
○ 各种糖果、糕点等食品包装,化妆品药品容器;
○ 童车、摩托车的挡风盖,汽车挡泥板(易于成型、轻);海底电缆(耐腐蚀、绝缘,不水)。
缺点:
吸收紫外线易变色、脆化、裂纹。
● PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)——最透明的塑料
○ 透光度93%,大于玻璃91%,重量仅为玻璃的一半。耐火性好。做车窗玻璃和镜片;
○ 易于成型、加工(钻孔、弯曲和机械加工);
○ 强度高,耐冲击性好。做透明篮球板;
○ 做隐形眼镜、假牙、人工角膜;
○ 做玻璃装饰品等。
缺点:
○ 价格贵
○ 表面硬度不够,容易擦毛,如手表经摩擦,会变得模糊。不过,如果用湿纱布蘸了牙膏
轻轻地磨,可磨得重新透明;
○ 有机玻璃的耐热性较差,使用要注意防热,温度不可超过100℃,不能用沸水洗涤。
● PF 酚醛树脂(电木)——最古老的塑料
(1872年生产)
○ 热固性,价廉,易加工成型;
○ 耐热,耐腐蚀,耐高压、绝缘,广泛用于电气工业,如插座、开关、灯头等;
○ 颜色暗,无法着鲜艳色彩;
○ 以纸、布、玻璃为基材可以做绝缘板、无声齿轮、耐高热材料;
○ 泡沫 PF 可做隔音、隔热和抗震包装材料。
缺点:
○ 不能做餐具(会部分溶于醋酸)。紫外线);塑料吹气玩具;
纳米材料的奇异特性
1、表面效应 球形颗粒的表面积与直径的平方成正比,其体积与直径的立方成正比,故其比表面积(表面积/体积)与直径成反比。随着颗粒直径变小,比
表面积将会显着增大,说明表面原子所占的百分数将会显着地增加。超微颗粒的表面具有很高的活性,在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。如要防止自燃,可采用表面包覆或有意识地控制氧化速率,使其缓慢氧化生成一层极薄而致密的氧化层,确保稳定化。利用表面活性,金属超微颗粒可望成为新一代的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料。
2、小尺寸效应 随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言,尺寸变小,同时其比表面积亦显着增加,从而产生如下一系列新奇的性质。
(1)特殊的光学性质 当黄金被细分到小于光波波长的尺寸时,即失去了原有的富贵光泽而呈黑色。事实上,所有的金属在超微颗粒状态都呈现为黑色。尺寸越小,颜色愈黑,银白色的铂(白金)变成铂黑,金属铬变成铬黑。由此可见,金属超微颗粒对光的反射率很低,通常可低于1%,大约几微米的厚度就能完全消光。利用这个特性可以作为高效率的光热、光电等转换材料,可以高效率地将太阳能转变为热能、电能。此外又有可能应用于红外敏感组件、红外隐身技术等。
(2)特殊的热学性质 固态物质在其形态为大尺寸时,其熔点是固定的,超细微化后却发现其熔点将显着降低,当颗粒小于10纳米量级时尤为显着。例如,金的常规熔点为1064℃,当颗粒尺寸减小到10纳米尺寸时,则降低27℃;银的常规熔点为670℃,而超微银颗粒的熔点可低于100℃。因此,超细银粉制成的导电浆料可以进行低温烧结,此时组件的基片不必采用耐高温的陶瓷材料,甚至可用塑料。采用超细银粉浆料,可使膜厚均匀,覆盖面积大,既省料又具高质量。
(3)特殊的磁学性质 人们发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中存在超微的磁性颗粒,使这类生物在地磁场导航下能辨别方向,具有回归的本领。磁性超微颗粒实质上是一个生物磁罗盘,生活在水中的趋磁细菌依靠它游向营养丰富的水底。利用磁性超微颗粒具有高矫顽力的特性,已作成高贮存密度的磁记录磁粉,大量应用于磁带、磁盘、磁卡以及磁性钥匙等。利用超顺磁性,人们已将磁性超微颗粒制成用途广泛的磁性液体。
(4)特殊的力学性质 陶瓷材料在通常情况下呈脆性,然而由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料却具有良好的韧性。因为纳米材料具有大的界面,界面的原子排列是相当混乱的,原子在外力变形的条件下很容易迁移,因此表现出甚佳的韧性与一定的延展性,使陶瓷材料具有新奇的力学性质。美国学者报道氟化钙纳米材料在室温下可以大幅度弯曲而不断裂。研究表明,人的牙齿之所以具有很高的强度,是因为它是由磷酸钙等纳米材料构成的。呈纳米晶粒的金属要比传统的粗晶粒金属硬3~5倍。至于金属DD陶瓷等复合纳米材料则可在更大的范围内改变材料的力学性质,其应用前景十分宽广。
超微颗粒的小尺寸效应还表现在超导电性、介电性能、声学特性以及化学性能等方面。
篇6:表面处理工艺
表面处理工艺
表面立体印刷
(水转印)
水转印――是利用水的压力和活化剂使水转印载体薄膜上的剥离层溶解转移,基本流程为:
一)膜的印刷:在高分子薄膜上印上各种不同图案;
二)喷底漆:许多材质必须涂上一层附着剂,如金属、陶瓷等,若要转印不同的图案,必须使用不同的底色,如木纹基本使用棕色、咖啡色、土黄色等,石纹基本使用白色等;
三)膜的延展:让膜在水面上平放,并待膜伸展平整;
四)活化:以特殊溶剂(活化剂)使转印膜的图案活化成油墨状态;
五)转印:利用水压将经活化后的图案印于被印物上;
六)水洗:将被印工件残留的杂质用水洗净;
七)烘干:将被印工件烘干,温度要视素材的素性与熔点而定;
八)喷面漆:喷上透明保护漆保护被印物体表面;
九)烘干:将喷完面漆的物体表面干燥。)
水转印技术有两类,一种是水标转印技术,另一种是水披覆转印技术,前者主要完成文字和写真图案的转印,后者则倾向于在整个产品表面进行完整转印。披覆转印技术(Cubic Transfer)使用一种容易溶解于水中的水性薄膜来承载图文。由于水披覆薄膜张力极佳,很容易缠绕于产品表面形成图文层,产品表面就像喷漆一样得到截然不同的外观。披覆转印技术可将彩色图纹披覆在任何形状之工件上,为生产商解决立体产品印刷的问题。曲面披覆亦能在产品表面加上不同纹路,如皮纹、木纹、翡翠纹及云石纹等,同时亦可避免一般板面印花中常现的虚位。且在印刷流程中,由于产品表面不需与印刷膜接触,可避免损害产品表面及其完整性。
金属拉丝9 `/ T6 j: w! U+ o3 R8 t4 i
铝合金的表面拉丝工艺:
拉丝可根据装饰需要,制成直纹、乱纹、螺纹、波纹和旋纹等几种。
直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕
和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦(如在有装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷)获取。改变不锈钢刷的钢丝直径,可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理:采用两组同向旋转的差动轮,上组为快速旋转的磨辊,下组为慢速转动的胶辊,铝或铝合金板从两组辊轮中经过,被刷出细腻的断续直纹。
乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下,使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工,对铝或铝合金板的表面要求较高。
波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动,在铝或铝合金板表面磨刷,得出波浪式纹路。
旋纹也称旋光,是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上,用煤油调和抛光油膏,对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。
螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机,将其固定在桌面上,与桌子边沿成60度左右的角度,另外做一个装有固定铝板压茶的拖板,在拖板上贴一条边沿齐直的聚酯薄膜用来限制螺纹竞度。利用毛毡的旋转与拖板的直线移动,在铝板表面旋擦出宽度一致的螺纹纹路。
铝板钻石雕刻
ABS钢模注铸
材料特性:在低温下也能保持很好的抗压强度硬度高、机械强度高抗磨损性好、比重轻相对热量指数高达80c在高温下也能保持很好的尺寸稳定性防火、工艺简单光泽度好、易于上色,相对其他热塑性塑料来说成本较低
典型用途
电子消费品、玩具、环保商品、汽车仪表板、门板、
户外护栅。
HP惠普打印机
生产商:HP惠普:
设汁商:ZIBA design
丙烯腈―丁二烯―苯乙烯(ABS)是一种热塑性塑料合成聚合物树脂,它的平衡性能很好,能被裁剪以适合特殊需求。它的主要物理特性是:坚硬、牢固。树脂等级的ASS能像人造橡胶(或橡胶)一样具有弯曲性能。其中,聚丁二烯提供很好的抗压强度,非结晶苯乙烯热塑性塑料使ABS的加IT艺更为简单(在模具中更易流动),而丙烯腈则增加了ABS的牢度、硬度与抗腐蚀性。有效控制这3种成分使设计师能根据最终产品的需要设计其弹性程度。可能也正因为这一点,ABS能广泛地应用于家用产品与白色产品之中。尽管它不像其他工程聚合物那样坚韧,但它能有效控制成本。
铝板钻石雕刻
ABS注射铸模,TPO注射铸模
材料特性:低成本、多种生产方式,良好的抗化学物质性,表面硬度高、防划痕,结构稳定性好、高抗压性,优秀的结构强度和硬度
典型用途
电子消费品、玩具、环保商品、汽车仪表板、门板
户外护栅。
沃克斯99迷你钉书机
生产商:斯威莱办公用品
ACCO斯威莱办公用品公司想在不增加生产成本的前提下,用一种更新更好的设计取代那些大批量生产的低价钉书机。一般来说,塑料钉书机的表现没有金属钉书机好。经过周全的分析和谨慎的操作后,设计创造了一种ABS钉书机,经测试,它在高频率使用下的失败率不足1%,这使它成为斯威莱钉书机中最好的产品之一。同时也证明产品结实、可靠、持久的特性。钉书机上的肋型结构不仅仅是设计外观上的一个亮点,而且可以给顶部提供所需的强
度,从而使钉书机达到超水平的表现。这个产品的组装和拆装都不需任何工具,而且可以容易分离和回收利用。
电镀工艺
电镀工艺:电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中o以被镀基体金属为阴极o通过电解作用o使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来o形成镀层的一种表面加工方法。镀层性能不同于基体金属o具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层o装饰性镀层及其它功能性镀层。
电镀工艺过程:一般包括电镀前预处理o电镀及镀后处理三个阶段。
对电镀层的要求:
1. 镀层与基体金属p镀层与镀层之间o应有良好的结合力。
2. 镀层应结晶细致p平整p厚度均匀。
镀层应具有规定的厚定和尽可能少的孔隙。
镀层应具有规定的各项指标o如光亮度p硬度p导电性等。
电镀工艺
镀镍
镍是银白色微黄的金属o具有铁磁性o密度8.9/g.cm-2o熔点为14530C。金属镍易溶于稀硝酸o难溶于盐酸和硫酸o在硝酸中处于钝化状态。在空气中镍与氧作用o表面迅速生成一极薄的钝化膜o能抵抗大气o碱和一些酸的腐蚀。镍与强碱不发生作用。
镍的标准电极电位为-0.25Vo镀镍的应用很广o可分为防护装饰性和功能性两方面。
镀铬
铬是一种微带天蓝色的银白色金属。电极电位虽位很负o但它有很强的钝化性能o大气中很快钝化o显示出具有贵金属的性质o所以铁零件镀铬层是阴极镀层。铬层在大气中很稳定o能长期保持其光泽o在碱p硝酸p硫化物p碳酸盐以及有机酸等腐蚀介质中非常稳定o但可溶于盐酸等氢卤酸和热的浓硫酸中。
铬层硬度高o耐磨性好o反光能力强o有较好的耐热性。在500OC以下光泽和硬度均无明显变化r温度大于500OC开始氧化变色r大于700OC才开始变软。
9 N“ W( B; U: \0 ^由于镀铬层的优良性能o广泛用作防护一装饰镀层体系的外表层和机能镀层。
其它电镀
镀铜s镀铜层呈粉红色o质柔软o具有良好的延展性p导电性和导热性o易于抛光o经适当的化学处理可得古铜色p铜绿色p黑色和本色等装饰色彩。镀铜易在空气中失去光泽o与三氧化碳或氯化物作用o表面生成一层碱式碳酸铜或氯化铜膜层o受到硫化物的作用会生成棕色或黑色硫化铜o因此o做为装饰性的镀铜层需在表面涂覆有机覆盖层。
镀镉s镉是银白色有光泽的软质金属o其硬度比锡硬o比锌软o可塑性好o易于锻造和辗压。镉的化学性质与锌相似o但不溶解于碱液中o溶于硝酸和硝酸铵中o在稀硫酸和稀盐酸中溶解很慢。镉的蒸气和可溶性镉盐都有毒o必须严格防止镉的污染。因为镉污染后的危害很大o价格昂贵o所以通常采用镀锌层或合金镀层来取代镀镉层。目前国内生产中应用较多的镀镉溶液类型有s氨羧络合物镀镉p酸性硫酸盐镀镉和氰化物镀镉。此外还有焦磷酸盐镀镉p碱性三乙醇胺镀镉和HEDP镀镉等。
镀锡s锡具有银白色的外观o原子量为118.7o密度为7.3g/cm3,熔点为2320Co原子价为二价和四价o故电化当量分别为2.12g/A.h和1.107g/A.h。锡具有抗腐蚀p无毒p易铁焊p柔软和延展性好等优点。锡镀层有如下特点和用途s1o化学稳定性高r2o在电化序中锡的标准电位纰铁正o对钢铁来说是阴极性镀层o只有在镀层无孔隙时才能有效地保护基体r3o锡导电性好o易焊r4o锡从-130C起结晶开始开始发生变异o到-300C将完全转变为一种晶型的同素异构体o俗称”锡瘟”o此时已完全失去锡的性质r5o锡同锌p镉镀层一样o
在高温p潮湿和密闭条件下能长成晶须o称为长毛r6o镀锡后在2320C以上的热油中重溶处理o可获得有光泽的花纹锡层o可作日用品的装饰镀层。
电镀单金属方面还有镀铅p镀铁p镀银p镀金等。电镀合金方面有s电镀铜基合金o电镀锌基合金o电镀镉基p铟基合金o电镀铅基p锡基合金o电镀镍基p钴基合金o电镀钯镍合金等。复合电镀方面有s镍基复合电镀o锌基复合电镀o银基复合电镀o金刚石镶嵌复合电镀。
表面喷涂(塑料件)
表面喷涂
(塑料件):
构成涂料的四大要素包括:
1.树脂(Resin);
2.颜料(Pigment);
3.溶剂(Solvent);
4.其他添加剂(Additive)。
涂料干燥的种类有如下几种:
1.挥发干燥(利用稀释剂蒸发干燥);2.融合干燥(分子与分子因挥发耐相聚合);3.氧化干燥(不饱和脂肪酸与空气中氧结合);4.利用架桥反应而干燥(利用架桥剂即所谓硬化剂形成架桥而硬化);5.紫外线硬化(不饱和聚脂类加入剂后由紫外线波长300-400mn照射后分子聚合而硬化)。
UV工艺介绍: UV涂料可通过浸涂、淋涂、漆涂、旋涂,甚至真空涂等方法涂布后,再经紫外线光子照射而固化成膜。与一般的溶剂型涂料相比,UV涂料的特点如下
1.固化速度快,2.常温固化,3.节约能源,4.节省占地面积,5.不污染环境,6.提升产品性能。
表面喷涂4 H' e( c3 C” U
ABS注射铸模,TPO注射铸模
材料特性:低成本、多种生产方式,良好的抗化学物质性,表面硬度高、防划痕,结构稳定性好、高抗压性,优秀的结构强度和硬度
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典型用途
电子消费品、玩具、环保商品、汽车仪表板、门板、
户外护栅。
沃克斯99迷你钉书机
生产商:斯威莱办公用品
移印
移印工艺是80年代传到中国的特种印刷技术,由于其在小面积、凹凸面的产品上面进行印刷具有非常明显的`优势,弥补了网版印刷工艺的不足。90年代初期,随着中国市场的进一步开放,大批以电子、塑胶、礼品、玩具等传统产业为主体的外资企业相继进入中国市场,移印技术和网版印刷技术作为主要的装饰方式更是得到超常的发展,据不完全统计,移印技术和网版印刷技术在上述行业的应用分别达到27%、64%、51%、66%。
移印指的是――承印物为不规则的异形表面(如仪器、电气零件、玩具等),使用铜或钢凹版,经由硅橡胶铸成半球面形的移印头,以此压向版面将油墨转印至承印物上完成转移印刷的方式 。
移印机适用行业:
塑料业、玩具业、玻璃业、金属业、电子业、体育用品、文具业、光学业、IC封装业等。
移印机适用范围:
尺、笔、球形物、洋娃娃眼睛、手表、照相机、吹风机之外壳、陶磁、医药器具、球拍、录音带、电子零件、IC、CPU、DRAM、计算机外壳、按键、装饰标志、大哥大机壳 等印刷。
从总体来说,移印工艺的技术含量不高,在发达国家生产成本居高不下的情况下要想继续发展是很困难的,所以移印产业向中国这样的低劳动力成本的发展中国家转移是必然的趋势,目前,国外除了还制造自动化程度高的移印生产线的少数几家企业,大部分企业将生产基地搬到了中国。
热转印
热转印 (heat transfer paper) ――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。即使是多种颜色的图案,由于转印作业只是一个流程,故客户可缩短印刷图案作业,减少由于印刷错误造成的材料(成品)损失。利用热转印膜印刷可将多色图案一次成图,无需套色,简单的设备也可印出逼真的图案。
热转印设备用于装饰铝形材、各类金属版材,可达到木制品或大理石的效果。热转印设备是根据热升华原理工作的,它能在3-5分钟内将所需要的木纹或大理石纹快速转印至铝形材粉末涂层表面并可渗透到涂层内部40-60微米。铝材转印生产工序:一是用膜机将热转印膜卷裁才所需尺寸。二是将裁好的转印膜用转印超声波包装机根据工件的大小用超声波焊接成工件包裹袋。三是在包装平台上将工插入用转印膜制成的工件包裹袋。四是将包好转印膜的工件放在热转印机小车平台上,依次可放18根铝材,将铝材两端接上真空抽头并锁紧,打开真空开关,此时转印膜紧紧贴在铝材上。小车自动将铝材送至烘烤炉内,烘烤炉自动升温220度并保温3分钟,小车自动退出烘烤炉。五是松开真空抽头,将工件取下。六是去掉转印膜,并检查工件质量。
平版热转印生产工艺,一是用裁膜机将热转印纸卷裁成所需尺寸。二是将热转印纸膜附在工件表面并放在平板热u印机上。三是将平板推至平板热转印机加热区,按动压板开关,压板将热转印纸紧紧压在工件上,加热并保温一分钟。四是升起压板,将工件推至件段,去掉转印膜将工件去下并检查。
热转印技术广泛应用于电器、日用品、建材装饰等。由于具有抗腐蚀、抗冲击、耐老化、耐磨、防火、在户外使用保持不变色等性能,几乎所有商品都用这方式制作出来的标签。例如打开手机壳,内部即可看到密密麻麻带有条码的标签。很多标签要求能禁得起时间
考验,长期不变形,不褪色,不能因接触溶剂就磨损,不能因为温度较高就变形变色等,故必要采用一种特殊材质打印介质及打印材料来保证这些特性,一般喷墨、激光打印技术是无法达到的。
喷砂(Sand Blasting)
处理在金属表面的应用是非常普遍的,原理是将加速的磨料颗粒向金属表面撞击,而达到除锈、去毛刺、去氧化层或作表面预处理等,它能改变金属表面的光洁度和应力状态。而一些影响喷砂技术的参数是需要留意的,如磨料种类、磨料粒度、喷射距离、喷射角度和速度等。除了喷砂处理外,丸处理亦是其中的一个很好选择。
喷砂工艺可分为气压喷枪及叶轮丸两种,而喷砂工艺的优点在于它能够除披峰、去除在压铸、冲压、火焰切割和锻压后的毛刺,对较薄工件及有毛孔的毛刺效果更好,它可清理砂铸过程残余的砂粒、清理铸铁件或钢材的锈渍、清理热处理、烧悍、热锻、辗压等热工序后的除氧化皮。另外,在涂层应用上,它可把现有的涂料或保护层除去,在覆盖铸件上的缺陷如龟裂或冷纹,提供光泽表面。再加上于表面应力上,它能提供一致性的粗化表面,上油及喷涂效果,在高应力的金属件如弹簧和连接杆经局部被不断敲打,会产生变形并呈现强化现象。此强化效果是需要使用圆形磨料如不锈钢丸,在高能量的丸机或专用强力喷砂机中使用。如要测定机器的表面强化效果,可把测试工件进行丸或喷砂处理,然后测出变形量是否符合要求。
ACCO斯威莱办公用品公司想在不增加生产成本的前提下,用一种更新更好的设计取代那些大批量生产的低价钉书机。一般来说,塑料钉书机的表现没有金属钉书机好。经过周全的分析和谨慎的操作后,设计创造了一种ABS钉书机,经测试,它在高频率使用下的失败率不足1%,这使它成为斯威莱钉书机中最好的产品之一。同时也证明产品结实、可靠、持久的特性。钉书机上的肋型结构不仅仅是设计外观上的一个亮点,而且可以给顶部提供所需的强度,从而使钉书机达到超水平的表现。这个产品的组装和拆装都不需任何工具,而且可以容易分离和回收利用。
丝网印刷
――是把带有图像或图案的模版被附着在丝网上进行印刷的。
通常丝网由尼龙、聚酯、丝绸或金属网制作而成。当承印物直接放在带有模版的丝网下面时,丝网印刷油墨或涂料在刮墨刀的挤压下穿过丝网中间的网孔,印刷到承印物上(刮墨刀有手动和自动两种)。丝网上的模版把一部分丝网小孔封住使得颜料不能穿过丝网,而只有图像部分能穿过,因此在承印物上只有图像部位有印迹。
换言之,丝网印刷实际上是利用油墨渗透过印版进行印刷的,这就是称它为丝网印刷而不叫蚕丝网印刷或绢印的原因,因为不仅仅蚕丝用作丝网材料,尼龙、聚酯纤维、棉织品、棉布、不锈钢、铜、黄铜和青铜都可以作为丝网材料。
超声波焊接
是熔接熟塑性塑料制品的高科技技术,各种熟塑性胶件均可使用超声波熔接处理,而不需加溶剂、粘接剂或其他辅助品。其优点是增加多倍生产率、降低成本,提高产品质量。
超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHZ(或15KHZ)的高压、高频信号、通过换能系统,把信号转换为高频机械振动,加于塑料制品工件上,通过工件表面及内在分子间的磨擦而使传处到接口的温度升高,当温度达到此工件本身的熔点时,使工作接口迅速溶化,继而填充于接口间的空隙,当震动停止,工件同时在一定的压力下冷却定形成完美的焊接。
压力注塑
注射成型又称注射模塑成型,它是一种注射兼模塑的成型方法。注射成型方法其优点是生产速度快、效率高,操作可实现自动化,能成型形状复杂的制件。不利的一面是模具成本高,且清理困难,所以小批量制品就不宜采用此法成型。用这种方法成型的制品有:电视机外壳、半导体收音机外壳、电器上的接插件、旋纽、线圈骨架、齿轮、汽车灯罩、茶杯、饭碗、皂盒、浴缸、凉鞋等等。
目前,注射成型适用于全部热塑性塑料,其成型周期短,花色品种多,形状可以由简到
压力注塑
ABS注射铸模,TPO注射铸模
材料特性:低成本、多种生产方式,良好的抗化学物质性,表面硬度高、防划痕,结构稳定性好、高抗压性,优秀的结构强度和硬度
更多信息:htttp://www.acco.com,htttp://www.geplastics.com 繁,尺寸可以由大到小,而且制品尺寸精确,产品易更新换代。
典型用途
电子消费品、玩具、环保商品、汽车仪表板、门板、
户外护栅。
沃克斯99迷你钉书机
生产商:斯威莱办公用品
ACCO斯威莱办公用品公司想在不增加生产成本的前提下,用一种更新更好的设计取代那些大批量生产的低价钉书机。一般来说,塑料钉书机的表现没有金属钉书机好。经过周全的分析和谨慎的操作后,设计创造了一种ABS钉书机,经测试,它在高频率使用下的失败率不足1%,这使它成为斯威莱钉书机中最好的产品之一。同时也证明产品结实、可靠、持久的特性。钉书机上的肋型结构不仅仅是设计外观上的一个亮点,而且可以给顶部提供所需的强度,从而使钉书机达到超水平的表现。
双色注塑
双射成型主要以双射成型机两只料管配合两套模具按先后次序经两次成型制成双射产品。 比起传统射出成型,双料共射射出成型制程有如下的优点:
核心料可以使用低黏度的材料来降低射出压力。
从环保的考虑,核心料可以使用回收的二次料。
3根据不同的使用特性,如厚件成品皮层料使用软质料,核心料使用硬质料或者核心料可以使用发泡塑料来降低重量。
4可以利用较低质量的核心料以降低成本。
皮层料或核心料可使用价格昂贵且具特殊表面性质,如防电磁波干扰、高电导性等材料以增加产品性能。
6适当的皮层料和核心料配合可以减少成型品残余应力、增加机械强度或产品表面性质。 7产生如大理石纹路的产品。
从多色射出成型、双料共射出成型的特性与应用可以看出未来有逐步取代传统射出成型制程
的趋势。革新性射出成型技术不但提高了射出成型制程的精密度、提供高难度制程技术,而且开拓了射出成型制程领域的范围。创新的射出设备与制程,才足以应付愈来愈多样化、高质量、高附加价值的产品需求。
吹塑成型
吹塑成型――是借气体压力使闭合在模具中的热型坯吹胀成为中空制品,或管型坯无模吹胀成管膜的一种方法。该方法主要用于各种包装容器和管式膜的制造。凡是熔体指数为0.04 ~
1.12的都是比较优良的中空吹塑材料,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、热塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纤维素和聚缩醛树脂等,其中以聚乙烯应用得最多。
(1) 注射吹塑成型――用注射成型法先将塑料制成有底型坯,接着再将型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。
(2) 挤出吹塑成型――用挤出法先将塑料制成有底型坯,接着再将型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。
注射吹塑成型和挤出吹塑成型的不同之处是制造型坯的方法不同,吹塑过程基本上是相同的。
吹塑设备除注射机和挤出机外,主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由两瓣合成,其中设有冷却剂通道,分型面上小孔可插入充压气吹管。
(3) 拉伸吹塑成型――拉伸吹塑成型是双轴定向拉伸的一种吹塑成型,其方法是先将型坯进行纵向拉伸,然后用压缩空气进行吹胀达到横向拉伸。拉伸吹塑成型可使制品的透明性、冲击强度、表面硬度和刚性有很大的提高,适用于聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PETP)的吹塑成型。
拉伸吹塑成型包括:注射型坯定向拉伸吹塑,挤出型坯定向拉伸吹塑,多层定向拉伸吹塑,压缩成型定向拉伸吹塑等。
(4) 吹塑薄膜法――成型热塑性薄膜的一种方法。用挤出法先将塑料挤成管,而后借助向管内吹入的空气使其连续膨胀到一定尺寸的管式膜,冷却后折叠卷绕成双层平膜 。塑料薄膜可用许多方法制造,如吹塑、挤出、流延、压延、浇铸等,但以吹塑法应用最广泛。 该方法适宜于聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等薄膜的制造。
冲压
冲压:
冲压,是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。
冲压加工的特点:
1.冲压生产率和材料利用率高。
2.生产的制件精度高、复杂程度高、一致性高。
3.模具精度高,技术要求高,生产成本高。
冲压用材料:冲压用材料的形状有各种规格的板料、带料和块料。板料的尺寸较大,一般用于大型零件的冲压,对于中小型零件,多数是将板料剪裁成条料后使用。带料(又称卷料)有各种规格的宽度,展开长度可达几千米,适用于大批量生产的自动送料,材料厚度很小时也是做成带料供应。块料只用于少数钢号和价钱昂贵的有色金属的冲压。
冲压常用材料有:黑色金属:普通碳素结构钢、优质碳素钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等。
冲压工序:
冲压加工因制件的形状、尺寸和精度的不同,所采用的工序也不同。根据材料的变形特点可将冷冲压工序分为分离工序和成形工序两类。
分离工序――是指坯料在冲压力作用下,变形部分的应力达到强度极限ob以后,使坯料发生断裂而产生分离。分离工序主要有剪裁和冲裁等。
成形工序――是指坯料在冲压力作用下,变形部分的应力达到屈服极限os,但未达到强度极限。b,使坯料产生塑性变形,成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压等。
篇7:常用表面处理方法
一、表面机械强化
工业中常采用机械处理方法来清理、强化及光整金属表面,如喷丸处理、滚压加工、内孔挤压以及磨光和抛光等,其中喷丸处理、抛光处理在生产中应用很广泛,
(一)喷丸处理
喷丸处理是利用高速喷射的沙丸或铁丸,对工件表面进行强烈的冲击,使其表面发生塑性变形,从而达到强化表面和改变表面状态的一种工艺方法。喷丸的方法通常有手工操作和机械操作两种。常用的喷丸有以下几种:铸铁弹丸、钢弹丸、玻璃弹丸、砂丸等,其中黑色金属常选用铸铁弹丸、钢弹丸和玻璃弹丸,而有色金属与不锈钢常用玻璃弹丸和不锈钢弹丸。
喷丸处理是工厂广泛采用的一种表面强化工艺,其设备简单、成本低廉,不受工件形状和位置限制,操作方便,但工作环境较差。喷丸广泛用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐腐蚀性等。还可用于表面消光、去氧化皮和消除铸、锻、焊件的残余应力等。
(二)磨光和抛光
1.磨光磨光是用磨光轮对零件表面进行加工,以获得平整光滑磨面的一种表面处理方法。其作用在于去掉零件表面的锈蚀、砂眼、焊渣、划痕等缺陷,提高零件的表面平整度。
磨光分粗磨和细磨两种。粗磨是将粗糙的表面和不规则的外形修正成形,可用手工或机械操作。手工操作多数用于有色金属;机械操作用于钢材,一般在砂轮上进行;经过粗磨后金属表面磨痕很深,需要通过细磨加以消除,为抛光做准备。细磨有手工细磨和机械细磨。手工细磨是由粗到细在各号金相砂轮上进行;机械细磨常用预磨机、蜡盘、抛光膏加速细磨过程。
磨光用的磨料,对于青铜、黄铜、铸铁、锌等软材料用人造金刚砂;对于钢用人造刚玉。金刚砂可用于所有金属的磨光,尤其适用于软韧金属材料。
2.抛光抛光是镀层表面或零件表面装饰加工的最后一道工序,其目的是消除磨光工序后残留在表面上的细微磨痕,获得光亮的外观。
抛光方法有机械、化学、电解等多种,常用的方法是抛光轮抛光,它是将数层圆形的布、呢绒、毛毯等叠缝成车轮状,安装在抛光机轴上使其旋转进行抛光。抛光轮的载体种类很多,有棉、麻、毛、纸、皮革、塑料及其混合物等;研磨材料颗粒细而均匀,外形呈多角形、刃口锋利。常用抛光粉的种类、性能、用途如表2-1所示。粗抛光时用粘结剂将研磨粉粘在抛光轮上,可用金刚石、氧化铁研磨粉,也可用氧化铬研磨粉,或者使用半固态或液态的研磨剂。
二、转化膜处理
转化膜处理是将工件浸入某些溶液中,在一定条件下使其表面产生一层致密的保护膜,提高工件防腐蚀的能力,增加装饰作用。常用的转化膜处理有氧化处理和磷化处理。
(一)氧化处理
1.钢的氧化处理钢的氧化处理是将钢件在空气—水蒸气或化学药物中加热到适当温度,使其表面形成一层蓝色(或黑色)的氧化膜,以改善钢的耐蚀性和外观,这种工艺称为氧化处理,又叫发蓝处理。氧化膜是一层致密而牢固的Fe3O4薄膜,只有0.5~1.5mm厚,对钢件的尺寸精度无影响。氧化处理后的钢件还要进行肥皂液浸渍处理和浸油处理,以提高氧化膜的防腐蚀能力和润滑性能。
钢的氧化处理有以下基本工艺过程:
氧化处理过程中溶液中的氧化
一、表面机械强化
工业中常采用机械处理方法来清理、强化及光整金属表面,如喷丸处理、滚压加工、内孔挤压以及磨光和抛光等,其中喷丸处理、抛光处理在生产中应用很广泛。
(一)喷丸处理
喷丸处理是利用高速喷射的沙丸或铁丸,对工件表面进行强烈的冲击,使其表面发生塑性变形,从而达到强化表面和改变表面状态的一种工艺方法。喷丸的方法通常有手工操作和机械操作两种。常用的喷丸有以下几种:铸铁弹丸、钢弹丸、玻璃弹丸、砂丸等,其中黑色金属常选用铸铁弹丸、钢弹丸和玻璃弹丸,而有色金属与不锈钢常用玻璃弹丸和不锈钢弹丸。
喷丸处理是工厂广泛采用的一种表面强化工艺,其设备简单、成本低廉,不受工件形状和位置限制,操作方便,但工作环境较差。喷丸广泛用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐腐蚀性等。还可用于表面消光、去氧化皮和消除铸、锻、焊件的残余应力等。
(二)磨光和抛光
1.磨光磨光是用磨光轮对零件表面进行加工,以获得平整光滑磨面的一种表面处理方法。其作用在于去掉零件表面的锈蚀、砂眼、焊渣、划痕等缺陷,提高零件的表面平整度。
磨光分粗磨和细磨两种。粗磨是将粗糙的表面和不规则的外形修正成形,可用手工或机械操作。手工操作多数用于有色金属;机械操作用于钢材,一般在砂轮上进行;经过粗磨后金属表面磨痕很深,需要通过细磨加以消除,为抛光做准备。细磨有手工细磨和机械细磨。手工细磨是由粗到细在各号金相砂轮上进行;机械细磨常用预磨机、蜡盘、抛光膏加速细磨过程。
磨光用的磨料,对于青铜、黄铜、铸铁、锌等软材料用人造金刚砂;对于钢用人造刚玉。金刚砂可用于所有金属的磨光,尤其适用于软韧金属材料。
2.抛光抛光是镀层表面或零件表面装饰加工的最后一道工序,其目的是消除磨光工序后残留在表面上的细微磨痕,获得光亮的外观。
抛光方法有机械、化学、电解等多种,常用的方法是抛光轮抛光,它是将数层圆形的布、呢绒、毛毯等叠缝成车轮状,安装在抛光机轴上使其旋转进行抛光。抛光轮的载体种类很多,有棉、麻、毛、纸、皮革、塑料及其混合物等;研磨材料颗粒细而均匀,外形呈多角形、刃口锋利,
常用抛光粉的种类、性能、用途如表2-1所示。粗抛光时用粘结剂将研磨粉粘在抛光轮上,可用金刚石、氧化铁研磨粉,也可用氧化铬研磨粉,或者使用半固态或液态的研磨剂。
二、转化膜处理
转化膜处理是将工件浸入某些溶液中,在一定条件下使其表面产生一层致密的保护膜,提高工件防腐蚀的能力,增加装饰作用。常用的转化膜处理有氧化处理和磷化处理。
(一)氧化处理
1.钢的氧化处理钢的氧化处理是将钢件在空气—水蒸气或化学药物中加热到适当温度,使其表面形成一层蓝色(或黑色)的氧化膜,以改善钢的耐蚀性和外观,这种工艺称为氧化处理,又叫发蓝处理。氧化膜是一层致密而牢固的Fe3O4薄膜,只有0.5~1.5mm厚,对钢件的尺寸精度无影响。氧化处理后的钢件还要进行肥皂液浸渍处理和浸油处理,以提高氧化膜的防腐蚀能力和润滑性能。
钢的氧化处理有以下基本工艺过程:
氧化处理过程中溶液中的氧化
剂含量越高,生成氧化膜速度也越快,而且膜层致密、牢固。溶液中碱的浓度适当增大,获得氧化膜的厚度增大,碱含量过低,氧化膜薄而脆弱。溶液的温度适当升高,可以提高氧化致密度。工件含碳量越高,越容易氧化,氧化时间越短。氧化处理时间主要根据钢件的含碳量和工件氧化要求来调整。氧化处理工艺不影响零件的精度,常用于仪器、仪表、工具、枪械及某些机械零件的表面,使其达到耐磨、耐蚀以及防护与装饰的目的。2.铝及其合金的氧化处理铝(或铝合金)在自然条件下很容易生成致密的氧化膜,可以防止空气中水分和有害气体的氧化和侵蚀,但是在碱性和酸性溶液中易被腐蚀。为了在铝和铝合金表面获得更好的保护氧化膜,应该进行氧化处理。常用的处理方法有化学氧化法与电化学氧化法。
化学氧化法是把铝(或铝合金)零件放人化学溶液中进行氧化处理而获得牢固的氧化膜,其厚度为0.3~4mm。按处理溶液的性质可分碱性和酸性溶液氧化处理。例如,碱性氧化液为Na2CO3(50 g/L)、Na2CrO4(15 g/L)、NaOH(25 g/L),处理温度:80~100°C,处理时间:10~20min。经氧化处理后的铝表面呈现厚度为0.5~1mm的金黄色氧化膜。此方法适用于纯铝、铝镁、铝锰合金。化学氧化法主要用于提高铝和铝合金的耐蚀性和耐磨性,并且此工艺方法操作简单,成本低,适于大批量生产。
电化学氧化法是在电解液中使铝和铝合金表面形成氧化膜的方法,又称阳极氧化法,将以铝(或铝合金)为阳极的工件置于电解液中,通电后阳极上产生氧气,使铝或铝合金发生化学或电化学溶解,结果在阳极表面形成一层氧化膜。阳极氧化膜不仅具有良好的力学性能与抗蚀性能,而且还具有较强的吸附性,采用不同的着色方法后,还可获得各种不同颜色的装饰外观。
为了在铝及铝合金表面获得不同性质的氧化膜,常采用不同种类的电解液来实现。常用的电解液有硫酸、铬酸和草酸等。
铝及铝合金氧化处理的基本工艺过程如下:
由于阳极氧化膜的多孔结构和强吸附性能,表面易被污染,特别是腐蚀介质进人孔内易引起腐蚀。因此阳极氧化膜形成后,必须进行封闭处理,封闭氧化膜的孔隙,提高抗蚀、绝缘和耐磨等性能,减弱对杂质或油污的吸附。常用的封闭方法有蒸汽封闭法和石蜡、油类、树脂封闭法等。
(二)磷化处理
把钢件浸人磷酸盐为主的溶液中使其表面沉积,形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程称为磷化处理。常用的磷化处理溶液为磷酸锰铁盐和磷酸锌溶液,磷化处理后的磷化膜厚度一般为5~15mm,其抗腐蚀能力是发蓝处理的2~10倍。磷化膜与基体结合力较强,有较好的防蚀能力和较高的绝缘性能,在大气、油类、苯及甲苯等介质中均有很好的抗蚀能力,对油、蜡、颜料及漆等具有极佳的吸收力,适合做油漆底层。但磷化膜本身的强度、硬度较低,有一定的脆性,当钢材变形较大时易出现细小裂纹,不耐冲击,在酸、碱、海水及水蒸气中耐蚀性较差。在磷化处理后进行表面浸漆、浸油处理,抗蚀能力可较大提高。
磷化处理所需设备简单,操作方便,成本低,生产效率高。在一般机械设备中可作为钢铁材料零件的防护层,也可作为各种武器
的润滑层和防护层。(三)电镀与化学镀
1.电镀电镀是将被镀金属制品作为阴极,外加直流电,使金属盐溶液的阳离子在工件表面沉积形成电镀层。电镀实质上是一种电解过程,其阴极上析出物质的重量与电流强度、时间成正比。欲进行电镀必要的三个条件是:电源、渡槽(度液)及电极。
电镀可以为材料或零件覆盖一层比较均匀、具有良好结合力的镀层,以改变其表面特性和外观,达到材料保护或装饰的目的。电镀除了可使产品美观、耐用外,还可获得特殊的功能,可提高金属制品的耐蚀性、耐磨性、耐热性、反光性、导电性、润滑性、表面硬度以及修复磨损零件尺寸及表面缺陷等,如在半导体器件上镀金,可以获得很低的接触电阻;在电子元件上镀铝—锡合金可以获得很好的钎焊性能;在活塞环及轴上镀铬可以获得很高的耐磨性;防止局部渗碳的镀铜、防止局部渗氮的镀锡等。目前,广泛应用的电镀工艺有镀铜、镀镍、镀铬、镀锌、镀银、镀金等。
2.化学镀化学镀亦称无外接电源镀。其原理是:在水溶液中金属沉积一般按下式进行:
M2+ + 2e → M
即溶液中存在两个正价电荷的金属离子M,当它接受两个电子后转变为金属原子M,在适当条件下沉积于工件表面形成镀层。化学镀获得电子是通过化学反应直接在溶液中产生的,它一般有电荷交换沉积、接触沉积、还原沉积等几种。目前,化学镀镍、镀铜、镀银、镀金、镀钴、镀钯、镀铂、镀锡等已在工业生产中应用,尤其在电子工业中应用更为广泛。
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