产品造型材料与工艺——第六讲

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1、产品造型材料与工艺第六讲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。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

2、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

3、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。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

4、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，比整体着色法能耗小、工艺条件易控制铝及铝合金的氧化与着色处理3铝及铝合金氧化膜着色（4）干涉着色法由电解着色法发展而来，在阳极氧化和电解着色两步法之间加一扩孔步骤，即先进性硫酸阳极化，然后磷酸阳极化，再电解着色特点：颜

5、色是由于氧化膜的上表面反射的光和氧化膜与铝基体界面折射的光产生干涉的结果铝的电解着色钢铁的氧化与磷化处理1钢铁的氧化处理钢铁的化学氧化（发蓝）将钢铁零件浸在浓碱溶液中煮沸，在金属表面生成稳定的四氧化三铁的过程。四氧化三铁氧化膜呈蓝黑色，故又称“发蓝”特点：简便、经济。膜厚0.5-1.6um,吸附性好，发蓝后可浸油或填充处理，进一步提高膜层的耐蚀性。膜薄，不影响零件的装配尺寸；对表面光洁要求高或抛光的精密件，发蓝后表面既亮又黑，可防护和装饰。一般不产生氢脆现象，适用于高强钢薄钢片、氢脆敏感弹簧件等发蓝钢铁的氧化与磷化处理2钢铁的磷化处理将零件进入磷酸盐溶液中进行化学处理，在金属表面生成难溶于

6、水的磷酸盐膜的过程。特点：膜厚3-20um,或更厚。膜与金属基体有较好的结合，对大气及各种有机油类、苯、甲苯等气体燃料有很好的耐蚀性；对润滑油有很好的吸附性，不粘附熔融金属、不影响零件的焊接性能是高电阻膜层，有很好的电绝缘性不足：膜机械强度不高，有一定脆性，有氢的析出，应注意氢脆问题，如对高强钢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铜及铜合金的氧化处理1过硫酸盐碱性溶液氧化法在由氢氧化钠和过硫酸盐配好的过硫酸钾溶

7、液中经60-65度浸煮，生成黑色氧化膜。铜及铜合金的氧化处理2铜氨溶液化学氧化法适合含铜52%-68%的黄铜件，所得氧化膜为蓝黑色。氧化膜质量比过硫酸盐法氧化膜差，为提高防护能力，可再涂以清漆。铜及铜合金的氧化处理3古铜色化学氧化铜镀层在制件镀铜后，在硫酸溶液中活化，再以过硫酸盐碱性溶液氧化。色泽雅致、美观大方、古色古香；化学氧化后，可进行机械抛光或滚光，再浸涂清漆，提高防蚀和变色能力铜及铜合金的氧化处理4碱性溶液电化学