【IoT】 产品设计与工艺：塑料表面处理工艺

表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。

表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求，也叫二次加工。

1、表面机械加工

优点：

使表面平滑、光亮、美观。

1.1、磨砂

磨砂塑料一般都是指塑料薄膜或片材，在压延成型的时候，本身辊子上是有各种纹路的，通过纹路不同来反应出材料的透明度。

1.2、抛光

抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。

原理跟擦皮鞋原理一样，用石蜡油，煤油沾牙刷上均匀涂抹塑料，挥发一天，用丝绸如袜子左右拉动在塑料表面来回擦拭，再晒一下就可以。

2、表面镀覆处理

优点：

装饰、美化、抗老化、耐腐蚀。

2.1、涂饰（喷涂）

塑料喷涂就是在塑料表面喷上油漆等以保证塑料的美观及物性等。

效果：着色、获得不同的肌理、防止塑料老化、耐腐蚀。

塑料喷涂工艺流程：

退火→除油→消除静电及除尘→喷涂→烘干

喷粉：把塑料粉在静电场存在的条件下喷到工件表面，然后高温固化成保护层；

喷涂：把合金粉末以加热的方式喷到工件表面，形成耐磨层或补上磨损的部分；

喷漆：把漆料用压缩空气均匀的喷到工件表面。

喷漆就是喷油，分普通喷漆，UV漆，PU漆，橡胶漆（手感漆）。

因UV漆比PU漆更环保，所以PU漆逐渐被UV漆替代。

2.2、印刷

塑胶件印刷是指将所需图案印制在塑胶件表面的一种工艺。

可分为丝网印刷、曲面印刷（移印）、烫印、渗透印刷（转印）、蚀刻印刷。

2.2.1、网印

印版呈网状，印刷时印版上的油墨在刮墨板的挤压下从版面通孔部分漏印至承印物上。

通常丝网由尼龙、聚醋、丝绸或金属网制作而成。

塑料丝网印刷的应用范围：

1）ABS塑料

2）电子产品塑料部件的外观面

3）塑料标牌

4）软质、硬质塑料件

5）仪器面板

6）彩色涤纶标牌

丝印网版：

传统的制版方法是手工的，现代普遍使用的是光化学制版法。

这种制版方法，以丝网为支撑体，将丝网绷紧在网框上，然后在网上涂满感光胶，形成感光版膜，再将阳图底版密合在版膜上晒版，经曝光、显影，印版上不需过墨的部分受光形成固化版膜，将网孔封住 ，印刷时不透墨；印版上要过墨的部分的网孔不封闭，印刷时油墨透过，在承印物上形成墨迹。

2.2.2、移印 (曲面印刷）

作为在塑料成型品的表面进行文字或图案的印刷方法，曲面印刷法常常被采用。

曲面印刷是指用一块柔性橡胶，将需要印刷的文字，图案，印刷至含有曲面或略为凹凸面的塑料成型品的表面。

曲面印刷的原理是先将油墨放入雕刻有文字或图案的凹版内，随后将文字或图案复印到橡胶上，再利用橡胶将文字或图案转印至塑料成型品表面，最后通过热处理或紫外线光照射等方法使油墨固化。

2.2.3、烫印（烫金）

将金属印版加热，施箔置于印刷品上压印出金色文字或图案。

是利用热压转移的原理，将电化铝中的铝层转印到承印物表面以形成特殊的金属效果，因烫印使用的主要材料是电化铝箔，因此烫金也叫电化铝烫印。

2.2.4、渗透印刷（转印）

渗透印刷是采用具有升华性能的特殊油墨，使油墨渗透到成型品内部的印刷方法，故比较适用于有耐磨损要求的场合。

水转印：

是利用水压将带彩色图案的转印纸/塑料膜进行高分子水解的一种印刷。

(水转印分水批覆和水贴纸）、（不规则图案可以做水批覆，图案要定位的要做水贴纸）水转印制版便宜点，印刷单价高。

热转印：

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。

热转印适用于规则圆弧产品，纯平面产品。

热转印制版贵，印刷单价低。

2.2.5、镭雕（激光打标）

镭雕：

也叫激光雕刻或者激光打标，是一种用光学原理进行表面处理的工艺，与网印移印类似，通过镭雕可以在产品表面打字或者图案。

2.2.6、UV彩色打印

3、表面装饰处理

优点：

使表面耐磨、抗老化、有金属光泽、美观。

3.1、IMD-模内装饰

模内装饰技术（In-Mold Decoration），亦称免涂装技术。

它是融印刷、成型、制模、注塑工艺技术为一体。

IMD包含IML（无拉伸、曲面小）、IMF（高拉伸产品、3D）、IMR（表面薄膜去掉，只留下油墨在表面）。

业内把IML和IMF统称IML。

表面硬化透明薄膜，中间印刷图案层，背面注塑层，油墨中间，可使产品耐摩擦，防止表面被刮花，并可长期保持颜色的鲜明不易退色。

主要用在手机及一些电器面板、保护显示屏的透明镜片、汽车仪器仪表的表盘、洗衣机面板整饰等，并已发展到装饰大型机壳，如汽车的外壳装潢等方面。

由于采用IMD技术，不仅装饰效果美观，而且与其他制造方法相比，使用寿命长，且防尘防潮性好。

3.2、电镀

金属电沉积技术技术之一，是一种用电化学在工件表面获得金属沉积层的金属覆层工艺。

可以改变固体材料的外观，改变表面特性，使材料耐腐蚀、耐磨，具有装饰性和电、磁、光学性能。

3.2.1、水电镀

一般适用于ABS料、ABS+PC料的产品。

主要工艺是将需电镀的产品放入化学电镀液中进行电镀。

3.2.2、真空离子镀

又称真空镀膜，一般适用范围较广，如ABS料、ABS+PC料、PC料的产品。

同时因其工艺流程复杂、环境、设备要求高，单价比水电镀昂贵。

现对其工艺流程作简要介绍：

产品表面清洁、去静电--〉喷底漆--〉烘烤底漆--〉真空镀膜--〉喷面漆--〉烘烤面漆--〉包装。

3.3、咬花

蚀纹工艺，香港称之为“晒纹”，台湾称之为“咬花”，“蚀纹”是书面语，英文名为texture或texturing。

咬花是用化学药品如浓硫酸等对塑料成型模具内部进行腐蚀，形成蛇纹、蚀纹、犁地等形式的纹路，塑料通过模具成型后，表面具有相应纹路。

与其他部分较大的差异是，咬花是对模具的加工，而其他部分则是直接对半成品加工。

工序：

清洗模具→喷漆(保护作用)→晾干(时间约 6~8 小时)→修割胶带(欲咬花处割开)→蚀刻咬花(控制时间及深度)→喷砂(控制光泽度)

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