经典创新产品外观设计表面处理的14个技巧

发布时间:2022-08-25 13:23:37 作者:捷百瑞产品设计 496
经典创新产品外观设计表面处理的14个技巧

01/创新产品外观设计真空电镀

真空金属化:一种物理沉积现象。也就是说,在真空状态下注入氩,氩撞击靶,从靶分离的分子被导电物品吸附,形成均匀光滑的仿金属表面层。

典型产品:反射涂层、消费电子产品和隔热板的表面处理
适合生产:单件到大批量
质量:高质量、高亮度和产品表面保护层
速度:中等生产速度,6小时/周期(包括喷漆)

创新产品外观设计表面处理

合适的材料
1.许多材料可以真空镀膜,包括金属、软、硬塑料、复合材料、陶瓷和玻璃。电镀最常用的表面处理是铝,其次是银和铜。
2.天然材料不适合真空电镀,因为天然材料的水分会影响真空环境。
过程成本
真空电镀严重依赖人工操作。在真空电镀过程中,工件需要喷涂、装载、卸载和再喷涂,因此人工成本相当高,但也取决于工件的复杂程度和数量。
环境冲击
真空电镀对环境污染小,类似于喷涂对环境的影响。
示例显示
杜卡迪摩托车的真空电镀
香水瓶的真空电镀
其他产品的真空电镀
02/创新产品外观设计电抛光
电解抛光:以抛光后的工件为阳极,不溶性金属为阴极,两个电极同时浸入电解槽中,通过直流电离反应产生选择性阳极溶解,从而达到去除工件表面细小毛刺和增加光亮度的效果。
典型产品:建筑结构、食品加工、仓储和医药制药
适合生产:单件到大批量
质量:表面光洁卫生。
速度:中等生产速度,5-30分钟/周期
合适的材料
1.大多数金属都可以电抛光,其中不锈钢最常用于表面抛光(尤其是奥氏体核级不锈钢)。
2.不同的材料不能同时电抛光,甚至不能放在同一个电解溶剂中。
过程成本
整个电解抛光过程基本上由自动化完成,因此人工成本很低。
环境冲击
电解抛光使用较少的有害化学物质。整个过程只需要少量的水,操作简单。此外,它还能延长不锈钢的性能,起到延缓不锈钢腐蚀的作用。
示例显示
电解抛光清理焊缝
其他产品的电解抛光
03/创新产品外观设计光刻表面处理
光刻表面处理(Photo  Etching  surface  treatment,photographic):光刻的简称,用照相的方法制作抗蚀剂薄膜图像来保护表面,用化学蚀刻剂在金属、塑料等上蚀刻。以产生表面纹理。
典型产品:用于珠宝、铭牌和奖杯的表面处理
适合生产:单件到大批量质量:光刻表面处理可以通过长时间曝光和化学处理来实现。
速度:中等生产速度(50-100微米/5分钟)
合适的材料
1.大多数金属都适合光刻表面处理。最常见的有不锈钢、低碳钢、铝、黄铜、镍、锡、铜和银。其中,铝的光刻速度最快,不锈钢的光刻速度最慢。
2.玻璃和陶瓷也适用于光刻表面处理,只需要不同的光刻胶和化学品。
过程成本
1.模具成本低
2.中等劳动力成本
环境冲击
必须可控地回收光蚀刻产生的金属废料。三分之一用于光刻的化学品是氯化铁,苛性钠(苛性钠)也用于处理废感光胶片。这两种化学物质都是有害的,所以操作人员在操作时需要穿防护服。
示例显示
金属标牌的光刻
04/移印工艺
移印:它可以在不规则形状的物体表面印刷字符、图形和图像,现在正成为一种重要的特种印刷。
典型产品:用于汽车内饰、电子消费品和运动器材的表面印刷
适合生产:单件到大批量
质量:即使在不平坦的表面上,也能获得清晰的印刷细节
速度:单次打印时间(1-5秒)
合适的材料
几乎所有的材料都可以移印,除了那些比硅胶垫软的材料,比如聚四氟乙烯。
过程成本
1.模具成本低
2.劳动力成本低,因为大多数工序都是通过机械加工完成的。
环境冲击
由于这一过程仅限于可溶性油墨(含有有害化学物质),它对环境有很大影响。
示例显示
手机硅胶按键印刷示例
05/镀锌工艺
镀锌:一种表面处理技术,在钢铁合金材料表面镀一层锌,起到美观和防锈的作用。表面的锌层是一个电化学保护层,防止金属变质。使用的主要方法是热镀锌和电镀锌。
典型产品:建筑物、桥梁、车辆和家具的表面处理等。
适合生产:单件到大批量
质量:完美的保护层,外观很大程度上取决于钢材的质量
速度:快,基本上10分钟/周期
合适的材料
由于镀锌技术依赖于冶金结合技术,因此仅适用于钢铁的表面处理。
过程成本
1.无模具成本,周期短,成本低
2.劳动力成本适中,因为工件的表面质量在很大程度上取决于镀锌前的手工表面处理。
环境冲击
镀锌工艺提高了钢制零件的使用寿命40-100年,很好地防止了零件的生锈和腐蚀,对保护环境起到了积极的作用。另外,镀锌工件使用寿命到期后,镀锌工件可以再次送回镀锌槽,液体锌的重复利用不会产生化学和物理废物。示例显示
轮毂镀锌工艺
其他产品镀锌实例
06/创新产品外观设计电镀工艺
电镀:通过电解在零件表面附着一层金属膜的过程,从而防止金属氧化,提高耐磨性、导电性、反光性、耐腐蚀性和美观性。许多硬币的外层也是电镀的。
典型产品:汽车、消费电子、家具、珠宝和银器等的表面处理。
适合生产:单件到大批量
质量:极高的光泽度,抗氧化腐蚀
速度:中速,取决于材料类型和涂层厚度。
合适的材料
1.大多数金属都可以电镀,但是不同的金属有不同的纯度和电镀效率。其中,最常见的有:锡、铬、镍、银、金和铑(铑:铂中的一种,极其昂贵,能长时间保持高亮度,能抵抗大多数化学物质和酸。它最常用于要求极高表面光泽度的产品,如奖杯和奖牌)。
2.电镀最常用的塑料是ABS,因为ABS能承受60摄氏度(140华氏度)的高电镀温度,而且它的电镀层和非电镀层有很高的结合强度。
3.镍金属不能用于接触皮肤的电镀产品,因为镍对皮肤有刺激性和毒性。
过程成本
1.没有模具成本,但需要夹具来固定零件。
2.时间成本取决于温度和金属类型
3.人工成本(中高)取决于电镀零件的类型。例如,银器和珠宝的电镀需要非常高技能的工人来操作,因为它需要高的外观和耐用性。
环境冲击
电镀过程中会使用大量有毒物质,因此需要专业的分流和提取,以确保对环境的影响最小。
示例显示
国内工厂真正的照相电镀工艺
其他产品电镀示例
07/创新产品外观设计粉末喷涂
粉末喷涂:这是一种干喷涂方法。它通过喷涂或流化床应用于一些金属工件。粉末被静电吸附在工件表面。完全干燥后,表面会形成保护膜。
典型产品:汽车、建筑、白色家电等喷涂。
适合生产:单件到大批量
质量:产品表面着色平滑均匀
速度:速度取决于工件的大小和自动化程度。干燥至少需要30分钟。
合适的材料
尽管粉末喷涂适用于某些金属零件、塑料和玻璃的表面喷涂,但主要用于铝和钢的保护或着色。
过程成本
1.没有模具成本,但设备成本很高
2.时间成本很短,但干燥时间至少需要半小时。
3.劳动力成本相当低
环境冲击
与湿法喷涂相比,粉末喷涂具有更高的材料利用率(由于粉末颗粒的静电吸附),可达到95%的喷涂利用率。示例显示
轮毂粉末喷涂
其他产品的粉末喷涂
08/创新产品外观设计水转印
水转印:是利用水压在三维产品表面的转印纸上印刷彩色图案的方法。随着人们对产品包装和表面装饰要求的提高,水转印的使用越来越广泛。
典型产品:汽车、消费电子和军工产品等。
合适的产量:小批量到大批量
质量:产品表面纹理精确清晰,但会有轻微拉伸。
速度:高速,10-20周/小时
合适的材料
所有硬质材料都适合水转印,适合喷涂的材料也必须适合水转印。最常见的是注射成型零件和金属零件。
过程成本
1.没有模具成本,但是需要使用夹具同时用水转移多个产品,从而降低时间成本。
2.时间成本相对较短,一般每个周期不超过10分钟。
环境冲击
与产品喷涂相比,水转印更充分地利用了印刷涂料,减少了废料泄漏和材料浪费的可能性。
示例显示
09/创新产品外观设计丝网印刷
丝网印刷:油墨通过橡胶滚轴将图片和文字部分的网格转移到承印物上,形成与原件相同的图片和文字。丝网印刷设备简单,易于操作,印刷制版简单,成本低,适应性强。丝网印刷有广泛的应用。常见的印刷材料包括:彩色油画、海报、名片、装订封面、商品标志和印刷纺织品。
典型产品:用于服装、电子产品和包装等。
适合生产:单件到大批量
质量:图案的细节具有极高的质量和精确度。
速度:手动丝网印刷(1-5周期/分钟),机器丝网印刷(1-30周期/分钟)
合适的材料
几乎所有的材料都可以丝网印刷,包括纸、塑料、金属、陶瓷和玻璃等。
过程成本
模具成本很低,但仍取决于颜色的数量,因为每种颜色都必须单独制作。
时间成本:机器丝网印刷高达每分钟30张,手工丝网印刷高达每分钟1-5张
人工成本:在手工丝网印刷中,人工成本相对较高,尤其是涉及到彩色印刷时。
环境冲击
浅色丝网印刷油墨对环境影响较小,但含有聚氯乙烯和甲醛的油墨含有有害化学物质,需要及时回收和处理,防止水污染。
示例显示
10/创新产品外观设计阳极氧化
阳极氧化:主要是铝的阳极氧化,利用电化学原理在铝及铝合金表面形成一层氧化铝膜。这种氧化膜具有特殊的特性,如保护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等。
典型产品:手机、电脑等电子产品、机械零件、飞机和汽车零件、精密仪器和无线电设备、日用品和建筑装饰适合生产:单件到大批量
质量:氧化膜具有保护、装饰、绝缘和耐磨等特殊特性。
速度:几十分钟
合适的材料
铝和铝合金等铝产品
过程成本
在阳极氧化生产过程中,水和电的消耗相当大,尤其是在氧化过程中。此外,机器本身的热量消耗需要用循环水持续冷却。每吨的耗电量通常在1000度左右。减少辅助设施可以减少一些电力消耗。
环境冲击
阳极氧化的能效不是很好。在铝电解生产中,阳极效应也会产生气体,对大气臭氧层造成破坏性的副作用。
示例显示
阳极氧化工艺制造的透镜
11/创新产品外观设计电泳
电泳:带电粒子在电场的作用下向它们典型的相反电极移动,这叫做电泳。
典型产品:汽车、建材、五金、家用电器等
适合产量:大规模生产
质量:产品呈现多种颜色,并保持金属光泽。同时,其表面性能得到提高,具有良好的防腐性能。
速度:更快的生产速度
合适的材料
不锈钢、铝合金等
过程成本
可实现机械化、自动化连续作业,人工成本低,总成本较低
环境冲击
电泳涂料以水为溶剂,不易燃、无毒,节约了大量有机溶剂,大大减少了大气污染和环境危害,也避免了火灾的危害
示例显示
12/创新产品外观设计微弧氧化
微弧氧化:又称微等离子体氧化,是指在电弧放电产生的瞬时高温高压作用下,电解液和相应的电参数在铝、镁、钛及其合金表面生长一层主要由基体金属氧化物组成的陶瓷膜。
典型产品:航天领域、信息技术产品
适合生产:单件到大批量
质量:材料表面硬度高,耐磨性好。
速度:速度更快
合适的材料
铝、钛、锌、锆、镁、铌及其合金等。
过程成本
微弧氧化的高启动电压、高电流密度、低电流效率、高能耗和高加工成本限制了其广泛应用。
环境冲击
微弧氧化电解液不含有毒物质和重金属元素,抗污染能力强,回收率高,对环境污染小。
示例显示
13/创新产品外观设计拉丝
拉丝:是一种通过磨削产品在工件表面形成线条以达到装饰效果的表面处理方法。根据拉丝后的不同线条,可分为直线拉丝、任意线拉丝、波纹线和螺旋线。
典型产品:建筑行业,如电梯门板、水龙头、把手等。厨房用具,如抽油烟机、水槽等。
适合生产:单件到大批量
质量:拉丝处理可以使金属表面获得非镜面金属光泽,同时拉丝处理还可以消除金属表面的细微缺陷。
速度:更快
合适的材料
几乎所有的材料都可以使用金属拉丝工艺。过程成本
工艺方法简单,设备简单,材料消耗少,成本较低,经济效益高
环境冲击
纯金属产品,表面无油漆或任何化学物质,不在600度燃烧,不产生有毒气体,符合消防和环保要求。
示例显示
14/创新产品外观设计模内装饰
模内装饰-IMD):是一种模制方法,其中将印刷图案隔膜放入金属模具中,将用于模制的树脂注射到金属模具中以与隔膜结合,并且将印刷图案隔膜和树脂结合并固化以形成成品。
典型产品:家用电器的装饰和功能控制面板、汽车仪表板、空调面板、手机外壳/镜头、洗衣机、冰箱等
适合生产:单件到大批量
质量:可用于复杂图像,产品耐摩擦,表面防刮伤,长期保持色泽鲜艳不易褪色
速度:快
合适的材料
塑料表面
过程成本
只需要打开一套模具,就可以降低系统成本和库存成本,降低成本和工时
自动化程度高,制造工艺简化,一次注塑成型,可同时实现成型和装饰,降低成本和工时,稳定生产。
环境冲击
该工艺绿色环保,避免了传统涂装和电镀带来的污染。
示例显示
模内注塑成型的手机保护套