产品造型材料与工艺——第六讲精要.ppt

产品造型材料与工艺 第六讲 第三节 金属表面处理与装饰技术 一、金属材料的表面处理 1 铝及铝合金的氧化与着色处理 2 钢铁的氧化与磷化处理 3 铜及铜合金的氧化处理 二、金属材料的表面装饰 1 镀层装饰技术 2 涂层装饰技术 3 搪瓷被覆技术 三、其他面饰工艺 金属表面处理与装饰的作用？ 保护产品外观美，延长使用寿命 美化、装饰产品 产品造型设计师要了解表面处理与装饰技术的特点，会正确合理的选用。 铝及铝合金的氧化与着色处理 1 铝及铝合金的电化学氧化 定义 铝及铝合金零件在电解液中进行电化学氧化，因零件作为阳极，故也称铝阳极氧化 氧化膜的性质 多孔性 吸附性好 硬度高、耐磨 电绝缘、绝热 是有机涂料的良好底层 铝及铝合金的氧化与着色处理 2 铝及铝合金的化学氧化 定义 指不用外来电流而仅把工件置入适当溶液中，使其表面生成人工氧化膜。一般将铝件浸入含有碱溶液和碱金属的铬酸盐溶液中，铝和溶液生成Al2O3和Al(OH)3的波膜，厚度0.5~4um。 特点： 强度差，易磨损，抗蚀性也差，质柔软，一般不易单独使用。 但吸附性好，一般作为表面涂装的底层。 生产效率高、成本低、不耗电能、不需专门设备，适合大批量生产，在面饰中大量采用。 铜及铜合金的氧化处理 “铜绿”：铜在潮湿的大气和海水条件下容易腐蚀，在水、二氧化碳、氧的作用下生成腐蚀产物碱式碳酸铜。 耐蚀处理方法： 1 过硫酸盐碱性溶液氧化法 2 铜氨溶液化学氧化法 3 古铜色化学氧化铜镀层 4 碱性溶液电化学氧化法 在产品造型中如何运用金属表面处理与装饰技术？ 电镀饰品 二、金属材料的表面装饰 2 涂层装饰技术（简称涂装） 在制品表面形成以有机物为主体的涂层，并干燥成膜的工艺。一般分三步：前处理、涂敷、涂层干燥。 作用： 保护：防腐蚀、划伤、脏污； 装饰：色彩、光泽、肌理； 特殊作用：隔热、绝缘、耐辐射、阻尼、杀菌、吸收雷达波、隔音、导电等 缺点：工艺不当，易出现劣化、脱落、起泡、膜下浸蚀等 二、金属材料的表面装饰 3 搪瓷被覆技术 公元前3世纪在埃及已有了铜器表面的搪瓷技术。 后来发展为景泰蓝工艺，工业上称搪瓷。 用玻璃质材料在金属制品表面形成一被覆层，然后在800度左右进行一定时间的烧制而成。铁、铜、铝、不锈钢以及金、银都可被覆搪瓷和景泰蓝。 不足：受到冲击、急剧温度变化，易剥落 三、其他面饰工艺 1 切削与研削加工 2 研磨 3 蚀刻 4 层压塑料薄膜 5 热浸涂层 6 暂时性防护涂层 三、其他面饰工艺 1 切削和研削 研削：利用砂轮对金属表层进行加工的方法。 行磨 高精度切削加工 三、其他面饰工艺 2 研磨 通过坚硬细微的研磨料进行的机械研磨 通过电解金属表面溶解而进行的电解研磨 通过试剂作用引起的金属化学溶解而进行的化学研磨 电解研磨和化学研磨：金属表面凸部选择性溶解而使表面平滑。 三、其他面饰工艺 3 蚀刻 利用化学药品的作用使被加工金属表面的特定部位浸蚀溶解而形成的凹凸模样的一种加工方法。 用耐药品浸蚀膜（隔离模式掩蔽膜）覆盖整个金属表面，然后用机械或化学方法去除要求凹下去的部位的膜，最后进入药液进行溶解。 例如 17世纪发明的铜板画：涂蜡—硝酸液浸蚀； 金属刻蚀画 * * 第二章 金属材料及其加工技术 第一节 常用金属材料及其特性 第二节 金属材料成型与工艺性 第三节 金属表面处理与装饰技术 一、金属材料的表面处理 什么是金属表面处理？有哪些处理方法、其特点如何？ 指金属表面的原子层与某些特定介质的阴离子反应后，在金属表面生成膜层，该膜层叫转化膜。 转化膜可分为： 电化学转化膜。 化学转化膜：氧化膜、铬酸盐膜、磷酸盐膜。 特点：基体金属直接参与成膜反应； 应用：电绝缘，防腐，着色、装饰，应用极广。 铝及铝合金的氧化与着色处理 1 铝及铝合金的电化学氧化 电化学氧化溶液的种类：以酸性电解液居多，有硫酸、铬酸、磷酸、草酸等，其中硫酸应用最广（硫酸阳极化） 铝及铝合金的氧化与着色处理 3 铝及铝合金氧化膜着色 （1）化学染色法 （2）整体着色法 （3）电解着色法 （4）干涉着色法 铝及铝合金的氧化与着色处理 3 铝及铝合金氧化膜着色 （1）化学染色法 把氧化后的制件用有机染料或无机染料的水溶液来染色。 特点：目前多用有机染料，其色彩丰富、鲜艳 铝及铝合金的氧化与着色处理 3 铝及铝合金氧化膜着色 （2）整体着色法（无机着色法） 用硫酸和有机酸的混合物作氧化溶液，通以直流电，阳极氧化与着色同步进行 特点：着色膜对阳光和风化作用稳定性好；不足：耗电量大、成本高，已渐被电解着色取代 铝及铝合金的氧化与着色处理 3 铝及铝合金氧化膜着色 （3）电解着色法 先在硫酸溶液常规阳极氧化，阳极氧化后的多孔性氧化膜在金属盐的着色液中电解着色。 特点：比染色法耐晒性好