工艺技术_造型材料与工艺表面处理技术

第七章表面处理工艺 第一节涂料 一 定义涂料是一种可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面 形成粘附牢固 具有一定强度 连续的固态薄膜的材料 二 涂料的功能涂料的功能主要有三点 保护 装饰和其他特殊功能 1 保护最基本的功能 保护机体不受环境的侵蚀 防止老化 延长寿命 环氧富锌防腐涂料 环境的破坏因素湿热 盐雾 雨水 日晒 冷热 风沙及各种腐蚀的介质 油漆的颜色容易变色 内饰容易变旧的 2 装饰功能色彩 光感 凸凹 纹理 综合质感 3 特殊功能电绝缘性 防火阻燃 降噪 荧光 耐热 防污 导电等 透明防火阻燃涂料 三 涂料的成分1 主要成膜物质2 次要成膜物质3 挥发成分4 辅助成分 1 成膜物质是涂膜的主要成分 包括油脂 油脂加工产品 纤维素衍生物 天然树脂和合成树脂 成膜物质还包括部分不挥发的活性稀释剂 它是使涂料牢固附着于被涂物面上形成连续薄膜的主要物质 是构成涂料的基础 决定着涂料的基本特性 2 颜料防锈 变色 发光等功能 需要油料和树脂的粘接力 一起成膜 3 溶剂 稀料 包括烃类溶剂 矿物油精 煤油 汽油 苯 甲苯 二甲苯等 醇类 醚类 酮类和酯类物质 溶剂和水的主要作用在于使成膜基料分散而形成黏稠液体 它有助于施工和改善涂膜的某些性能 醇酸稀料硝基稀料 4 助剂如消泡剂 流平剂等 还有一些特殊的功能助剂 如底材润湿剂等 这些助剂一般不能成膜 但对基料形成涂膜的过程与耐久性起着相当重要的作用 裂纹漆 贝母漆 仿皮漆等涂料助剂 四 涂料的分类 命名及代号 93页 涂料的分类方法很多 通常有以下几种分类方法 1 按涂料的形态水性涂料 溶剂性涂料 粉末涂料 高固体分涂料等 2 按施工方法刷涂涂料 喷涂涂料 辊涂涂料 电泳涂料等 3 按施工工序底漆 中涂 面漆 罩光漆等 4 按功能装饰涂料 防腐涂料 导电涂料 防锈涂料 耐高温涂料 示温涂料 隔热涂料 防火涂料 防水涂料等 5 按用途建筑涂料 罐头涂料 汽车涂料 飞机涂料 家电涂料 木器涂料 桥梁涂料 塑料涂料 纸张涂料等 6 家用油漆内墙涂料 外墙涂料 木器漆 金属用漆 地坪漆 7 按漆膜性能分 防腐漆 绝缘漆 导电漆 耐热漆 8 按成膜物质分 醇酸 环氧 氯化橡胶 丙烯酸 乙烯 2 涂料的命名颜料或颜色 成膜物质 基本名如 红色醇酸调和漆蓝色硝基磁漆 涂料的型号F01 1涂料类别基本名序号 五 涂料的性能和特点1 性能 1 遮盖力 遮盖力通常用能使规定的黑白格掩盖所需的涂料重量来表示 重量越大遮盖力越小 2 涂抹附着力 表示涂膜与基层的粘合力 3 粘度 粘度的大小影响施工性能 不同的施工方法要求涂料有不同的粘度 4 细度 细度大小直接影响涂膜表面的平整性和光泽 2 特点 1 耐污染性 2 耐久性 包括耐冻融 耐洗刷性 耐老化性 3 耐碱性 涂料的装饰对象主要是一些碱性材料 因此碱性是涂料的重要特性 4 最低成膜温度 每种涂料都具有一个最低成膜温度 不同的涂料最低成膜温度不同 5 耐高温性 涂料由原来的几十度发展到今天可以耐温到1800 ZS 节能高的涂料 六 常用涂料的品种 七 涂料的选用五方面的因素1 颜色2 漆膜的特性3 施工工艺4 经济性5 环保 不透明和透明 亚光 无光和有光 肌理涂饰 家具类 清漆 调合 磁 底 腻子 合成树脂 工业产品用 磁漆 烘漆 电泳 丙烯酸 氨基 环氧树脂漆 聚氨脂漆 美术等 建筑用 水溶性 106 仿瓷 钢化 乳胶漆油性漆 地板漆 外墙漆 警惕涂料的潜在毒性涂料及各种有机溶剂里都含有苯 甲醛等 苯是一种无色具有特殊芳香气味的液体 所以专家们把它称为 芳香杀手 据介绍 苯化合物已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质 人在短时间内吸收高浓度的甲苯 二甲苯时 会出现中枢神经系统麻醉的症状 轻者头晕 头痛 恶心 胸闷 乏力 意识模糊 严重的会出现昏迷 以致呼吸 循环衰竭而死亡 苯主要对皮肤 眼睛和上呼吸道有刺激作用 经常接触苯 皮肤可因脱脂而变干燥 脱屑 有的出现过敏性湿疹 第二节造型材料的表面处理工艺 一 概述 1 表面处理的目的三大感觉要素 形 色 质 材质所处的环境有阳光 水分 空气 酸雾 霉菌等 使材料受到破坏 有氧化 腐蚀 老化 变色 失光 粉化 开裂等当材质的质感 色感不能满足我们的要求时 为了改变材质的质感就必须利用表面处理工艺 2 表面处理的作用 经济 实用 美观 是评价产品的标准 保护产品与环境隔绝 提高产品的耐用性 装饰美化获得所需要的质感和色感 特殊目的加上特殊的材料改善材质 导电 防水 硬度 润滑 二 表面处理的分类 表面加工法目的 形成光滑 光泽或具有几何纹路的表面方法 机械加工 车 铣 铇 磨 抛光 抛丸等 化学加工 表面清洗 蚀刻 电化学抛光等 表面改质法目的 形成耐腐蚀 耐磨或易着色的表面方法 改变材质表面的成分渗碳 渗氮 化学氧化 阳极氧化等 表面涂覆法 目的 形成新的耐腐蚀 耐磨或有一定色彩的表面方法 电镀 涂装 搪瓷 粘贴 印刷等 第三节涂装技术 涂装技术的定义将涂料涂布到经过处理的表面上 然后干燥成膜的表面处理工艺 概述1 涂装的三要素 涂料 涂装技术 涂装工艺 2 涂装的特点 在产品设计中广泛应用 有其他方法所不及的特点 选择范围广 涂料有上千种 可选择余地大 适应性强 无论金属 非金属经过前处理工艺 都可以进行涂装 工艺简单 一般不需特别复杂的工艺 成本低廉 造型效果好 涂装工艺 设备 环境和工艺 1 设备 喷涂 电泳 淋涂 烘漆 电泳 烘漆房 2 环境 无尘 通风 3 工艺路线 涂前处理 涂布 干燥 涂前处理 除油 除锈 活化 除氧化皮 灰尘 老漆等污物 生成一层有利于防腐或附着的膜 涂布的方法手工刷涂 手工喷涂 自动喷涂 电泳 淋涂 干燥 风干 烘干 淋涂机 第四节电镀工艺 一 概论1 电镀的定义及目的 用电化学的方法在金属或非金属的表面形成符合要求的平滑致密的金属层的过程 目的是抗蚀 装饰 提高表面机械性能和其他 2 分类 防护性镀层 防护 装饰性镀层 功能性镀层 装饰性 装饰性镀锌 功能性电镀 3 电镀的基本原理 阴极还原Cu2 2e Cu阳极氧化Cu 2e Cu2 溶液是含有预镀金属的盐溶液 原电池锂 钾 钠 镁 锰 锌 铬 铁 镉 钴 镍 锡 铅 铜 银 铂 金 选择镀层的依据 用途 基体材料 Cu2 二 镀铜1 铜镀层的特点铜镀层柔软 没有裂纹 富有延展性 易于抛光 但易氧化 属阴极镀层 不适合作防护 装饰性镀层 铜镀层主要用于钢铁件多层镀复的底层 2 镀铜的工艺主要有氰化物镀铜 焦磷酸盐镀铜 全光亮镀铜 二 镀镍1 色略带米黄色的银白 大气稳定 溶酸 易溶硝酸 普通镀镍不光 但易抛光 现代加入光亮添加剂 直接镀光亮镍 用途广泛 主要防护 装饰镀层特点 阴极镀层 黑镍 在电解液中加入锌盐和硫化物可得到黑镍 特点用途 先镀铜 镀镍 再镀铬2 影响镀镍层的因素PH值 温度 电流密度 搅拌 如杂质 三 镀铬铬是蓝银白色的金属 虽然 标准电位比铁负 比铁活泼 但由于它具有强烈的钝化能力 电位变得比铁正 对铁来说它是阴极性镀层 可是铬镀层稳定 铬镀层有裂缝 又是阴极镀层 对铁不能起到防护起到防护作用 必须用铜 锡 铜或镍层作底层 才能防腐 只有单纯耐磨 才直接镀铬 镀铬有五种主要类型1 光亮铬 在抛光的物件表面镀铬 结晶细密 具有银蓝色镜面光泽 2 改变电解液成份及电解操作条件 也可镀出黑铬 用途 航空 仪表 照相机3 利用高温和低电流密度 沉积乳白铬 特点 硬低 无裂缝 用途 工具与度量 医疗器械 4 硬铬或工业铬特点 层厚 耐热 磨 蚀 摩擦系属低 用途 轴 柱塞 修复5 松孔铬 特点 能保持润滑油 四 非金属电度1 概述它是通过前期处理在非金属制品表面上 形成一层导电层 然后直接进行电镀的方法 可以在各种塑料 陶瓷 石膏 泥陶 水泥 砖瓦 石头 人造石等各种非金属制品上进行电镀 2 非金属电镀工艺镀前处理 除油 粗化 敏化 活化 沉淀金属膜 化学镀 镀银铜镍形成导电膜 再电镀铬 塑料电镀工艺 玻璃和陶瓷的电镀渗银处理后进行电镀工艺 第五节氧化处理工艺 一 铝及铝合金的氧化处理1 阳极氧化电镀过程的逆过程 在酸液里 工件为电路的阳极 内部反应氧化4Al 3O2 2Al2O3Al2O3 H 3H2O Al3 染料染色Al2O3膜硬度高 松孔 易着色 吸附 酸液有 硫酸 铬酸 草酸 2 阳极氧化铝电解着色原理 利用阳极氧化的方法生成氧化膜 8 10微米厚 在盐溶液中沉淀金属微粒到氧化结膜表面上 产生光线散射 可得到残香槟酒色 浅青 绿色 蓝色等 3 瓷质阳极氧化利用混合酸 可以生成瓷质阳极氧化外观像搪瓷 色彩 浅灰色还透明膜 特点 有较高的硬度 如耐磨性 绝缘性和绝热性 防锈性能高 膜有吸附能力 能染成各种样色 4 化学氧化把铝合金零件放入化学溶液中获得 氧化镀层 这种办法 操作简便 设备简单 不