材料的表面处理课件.pptVIP

材料的表面处理 除了材料的选择之外，材料的表面处理也极为重要。设计师采用的大部分材料在它们成为产品的零件之后都必须经受某种形式的表面处理与加工。经过表面处理与修饰的材料能够改变人们对产品表面观察或触摸所获得的印象。 不同的材料具有不同的质感；相同的材料采用不同的表面处理手段，也会产生迥然相异的质感，从而使人产生不同的视觉与触觉感受。例如，同样的金属材料，经过抛磨可以获得熠熠发光的镜面；而经过钝化处理，则会失去金属光泽。前者显得高贵、轻盈，而后者则显得朴实、稳重。所以，表面处理的方式与手段可以影响甚至改变材料的美学品质。作为设计师必须了解表面处理的各种手段和方法，及其所发挥的作用，以便在使用中可以得心应手，获得更好效果。本章将介绍一些表面处理的方法。 1.影响表面处理工艺选择的因素与相关术语 1.1 影响选择表面处理工艺的因素 (1)市场吸引力 许多因素影响着人们的购买欲望。当设计者决定采用某种确定的表面处理或综合运用几种处理方式时，往往不一定能够获得消费者的喜爱，引起他们的购买欲望。但显而易见的是，如果设计者不好好选择处理方法或工艺制作粗劣的话，必然会使一件在其他方面都十分完美的产品大为逊色，并因此而影响它的市场竞争能力。 (2)功能效益 表面处理不仅为了使产品美观，在许多方面还能发挥一定的功能效益。这时，可以根据这种方式对操作的不同影响来选择适当的处理方法。如控制器表面要求光滑还是要求粗糙，以产生适当的摩擦力；或者根据它们对经济耐用性的影响(如抗磨损、抗腐蚀等的要求)来选择。 经济耐用性往往还同时与安全性有关。例如，在紧急情况下启用的安全断流器，必须保证在必要时能够安全动作。但若表面处理不适当(例如使用了质量低劣的涂料)就可能在多年不用的情况下导致机件被卡失灵。这样，在需要时就不能迅速切断电流而危及安全。 然而，在通常情况下，经济耐用性指的是产品的表面修饰与处理，其在整个使用过程中都确保可靠使用，并同时考虑成本的一种估价。从经济耐用性出发，实验室的测量仪器和大型挖土机应采用不同的修饰手段。前者可以采用电镀、抛光或无光黑化的处理方式；后者则要求采用抗腐蚀和耐冲撞的漆膜或电镀层的处理方法。 (3)安全性 表面处理能以多种方式影响安全性。例如，可以运用粗糙的表面防止滑动；通过防反射的表面来消除眩光；通过色彩不同的表面区分安全与非安全区域等。只要安全性的要求是筒单明了的，那么选择恰当的表面处理方式可以说是一桩常识性的工作。 火险往往要求特殊的考虑，尽管在这种场合下，主要涉及的是材料本身，但它与表面处理也有关系。例如有些塑料涂层易燃、易熔化，这些涂料会加速火势的蔓延。也有些涂料虽然不助燃，但遇热会释放出有毒的气体；有的表面处理材料能够阻止火焰蔓延；有的表面处理材料本身有毒，因此不能让食物或孩子与之接触。 安全性还应该与偶发事故的预防相联系。设计者应考虑表面处理在这方面所能发挥的作用。 同样从安全性的要求出发，对于人／机交互面表面上的摩擦力会有两种截然相反的要求： 一方面，在需要可靠抓握的场合，要求摩擦力大； 另一方面，在要求能顺利滑移的场合．则要求摩擦力小。在许多情况下，这两种要求必须同时满足。这也可以通过适当的表面处理来实现。例如，汽车上的方向操纵盘表面的粒状凸起，既可供驾驶员可靠抓握，又能允许驾驶员的手在需要时顺利滑移。 在涉及卫生要求的场合，易于清洗也是一种安全性的考虑。在没有吸尘罩或遮掩的情况下，利用蒸汽或化学药剂消毒是唯一有效的方法。此时，产品表面宜采用塑料涂层或高度抛光，而不宜采用凹凸的纹理处理。产品的水平表面特别容易被手触摸和积灰。因此，对于水平表面更应注意上述特点。为保证产品的正常使用，还应当让用户了解和熟悉必要的清洗方法。此外，还应将各种清洁剂、洗涤剂在不同涂层上试验，以防止用户在使用清洁剂时给表面造成损伤。 人机工程学因素与安全性要求在相当程度上是一致的，尤其是在涉及视觉与触觉反应的人／机交互区域内更是如此。因此在控制与显示系统的设计中，这种考虑就尤为重要。例如手动或脚踏控制可能会分别要求相应的控制器具有较高或较低摩擦力的表面，以有利于握紧或滑移；视觉显示器的屏表面必须具有较低的反射率，以防止眩光与反射，并具有能增强图形字符与背景对比的性质，以便于操作者清晰、正确地辨读。 (4）环境保护 在表面处理工艺及涂、镀材料的选择中，同样应考虑环境保护的因素。传统的涂、镀工艺不仅使能源消耗大，而且给环境造成污染。如含有溶剂的油漆。在其形成漆膜的过程中挥发的溶剂有很大毒性；在电镀过程中产生的含铬（或其他重金属）的电镀液也将严重污染环境。 近年来发展的一种粉末涂料及其静电涂装技术就充分考虑了环境保护的因素。这种粉末涂料是一种不含有机溶剂的固体粉末，其材料利用率几乎为100％