材料表面處理技術(shù)，是在基體材料表面上人工形成一層與基體的機(jī)械、物理和化學(xué)性能不同的表層的工藝方法。其目的是滿足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。
在強(qiáng)調(diào)節(jié)能、環(huán)保的大環(huán)境下，很多延續(xù)已久的“材料表面處理技術(shù)”已經(jīng)處于逐步“被淘汰”的境遇，很多相關(guān)企業(yè)也處于轉(zhuǎn)型升級(jí)的變革期。
但任何的技術(shù)從誕生都有它的必然性，了解它們的優(yōu)勢(shì)與問題對(duì)于今后的發(fā)展才會(huì)有所裨益。
無(wú)需“談虎色變”......
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1.真空電鍍

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真空電鍍（Vacuum Metalizing）：一種物理沉積現(xiàn)象。即在真空狀態(tài)下注入氬氣，氬氣撞擊靶材，靶材分離成分子被導(dǎo)電的貨品吸附形成一層均勻光滑的仿金屬表面層。
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典型產(chǎn)品：反射涂層，消費(fèi)電子產(chǎn)品和隔熱板的表面處理
產(chǎn)量適合：?jiǎn)渭酱笈拷钥?br/>質(zhì)量：高質(zhì)量，高亮和產(chǎn)品表面保護(hù)層
速度：中等的生產(chǎn)速度，6小時(shí)/周期（包括噴漆）

適用材料
1、很多材料可以進(jìn)行真空電鍍，包括金屬，軟硬塑料，復(fù)合材料，陶瓷和玻璃。其中最常見用于電鍍表面處理的是鋁材，其次是銀和銅。
2、自然材料不適合進(jìn)行真空電鍍處理，因?yàn)樽匀徊牧媳旧淼乃謺?huì)影響真空環(huán)境。

工藝成本
真空電鍍非常依賴人工操作，真空電鍍過程中，工件需要噴涂，裝載，卸載和再噴涂，所以人力成本相當(dāng)高，但是也取決于工件的復(fù)雜度和數(shù)量。

環(huán)境影響
真空電鍍對(duì)環(huán)境污染很小，類似于噴涂對(duì)環(huán)境的影響。

實(shí)例展示：

香水瓶的真空電鍍

2.電解拋光

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電解拋光（Electropolishing）：以被拋光工件為陽(yáng)極，不溶性金屬為陰極，兩極同時(shí)浸入到電解槽中，通以直流電離反應(yīng)而產(chǎn)生有選擇性的陽(yáng)極溶解，從而達(dá)到工件表面除去細(xì)微毛刺和光亮度增大的效果。
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典型產(chǎn)品：建筑結(jié)構(gòu)，食物處理儲(chǔ)存和醫(yī)療制藥
產(chǎn)量適合：?jiǎn)渭酱笈拷钥?br/>質(zhì)量：表面高亮，光滑且衛(wèi)生
速度：中等的生產(chǎn)速度，5-30分鐘/周期
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適用材料
1.大多數(shù)金屬都可以被電解拋光，其中最常用于不銹鋼的表面拋光（尤其適用于奧氏體核級(jí)不銹鋼）。
2.不同材料不可同時(shí)進(jìn)行電解拋光，甚至不可以放在同一個(gè)電解溶劑里。

工藝成本
電解拋光整個(gè)過程基本由自動(dòng)化完成，所以人工費(fèi)用很低。

環(huán)境影響
電解拋光采用危害較小的化學(xué)物質(zhì)，整個(gè)過程需要少量的水且操作簡(jiǎn)單，另外可以延長(zhǎng)不銹鋼的屬性，起到讓不銹鋼延緩腐蝕的作用。
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實(shí)例展示

電解拋光清理焊接縫

3.光蝕刻表面處理

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光蝕刻表面處理（Photo Etching）：簡(jiǎn)稱光刻，利用照相手段制作抗蝕膜像，用來保護(hù)表面，在金屬、塑料等上面，借助化學(xué)腐蝕劑進(jìn)行腐蝕產(chǎn)生表面紋理的方法。
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典型產(chǎn)品：用于珠寶首飾，銘牌和獎(jiǎng)杯的表面處理
產(chǎn)量適合：?jiǎn)渭酱笈拷钥?br/>質(zhì)量：延長(zhǎng)曝光和化學(xué)物質(zhì)都可以實(shí)現(xiàn)光蝕刻表面處理
速度：中等的生產(chǎn)速度（50-100微米/5分鐘）

適用材料
1.大多是金屬都適合光蝕刻表面處理，最常見的有不銹鋼，軟鋼，鋁，黃銅，鎳，錫，銅和銀。其中鋁材的光蝕刻速度最快，而不銹鋼的光蝕刻速度最慢。
2.玻璃，陶瓷也適合光蝕刻表面處理，只是需要不同的光阻蝕劑和化學(xué)物質(zhì)。

工藝成本
1.模具費(fèi)用低
2.人力成本中等
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環(huán)境影響
光蝕刻產(chǎn)生的金屬?gòu)U屑須做可控回收;用于光蝕刻的化學(xué)物質(zhì)還有三分之一的氯化鐵，而且也會(huì)用苛性鈉（火堿）來處理廢棄的感光膠片，這兩種化學(xué)物質(zhì)都是有害的，所以操作人員在處理時(shí)需要穿防護(hù)服。
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實(shí)例展示

4.鍍鋅工藝

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鍍鋅工藝（Galvanizing）：在鋼鐵合金材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術(shù)，表面的鋅層是一種電化學(xué)保護(hù)層，可以防止金屬腐壞，主要采用的方法是熱鍍鋅和電鍍鋅。

典型產(chǎn)品：建筑，橋梁，交通工具和家具的表面處理等
產(chǎn)量適合：?jiǎn)渭酱笈拷钥?br/>質(zhì)量：完美的保護(hù)層，外觀很大程度取決鋼材的質(zhì)量
速度：快速，基本10分鐘/周期

適用材料
由于鍍鋅工藝依賴于冶金結(jié)合技術(shù)，所以只適合鋼和鐵的表面處理

工藝成本
1.無(wú)模具費(fèi)用，周期短，成本較低
2.人力成本中等，因?yàn)楣ぜ谋砻尜|(zhì)量很大程度上取決于鍍鋅前的人工表面處理

環(huán)境影響
由于鍍鋅工藝增長(zhǎng)了鋼鐵件40-100年的使用壽命，很好的防止了工件的生銹和腐壞，所以對(duì)保護(hù)壞境有積極的作用。另外，鍍過鋅的工件在使用壽命到期后，可以重新送返鍍鋅槽，對(duì)液態(tài)鋅的反復(fù)利用不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)了物理廢料。
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實(shí)例展示

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5.電鍍工藝

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電鍍工藝（Electroplating）：利用電解作用使零件表面附著一層金屬膜的工藝，從而起到防止金屬氧化，提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性、抗腐蝕性及增進(jìn)美觀等作用，不少硬幣的外層亦為電鍍。

典型產(chǎn)品：交通工具，消費(fèi)電子產(chǎn)品，家具，珠寶和銀器的表面處理等
產(chǎn)量適合：?jiǎn)渭酱笈拷钥?br/>質(zhì)量：光澤度極高，抗氧化腐蝕
速度：速度中等，具體取決于材料種類和涂層厚度

適用材料
1.大多數(shù)金屬可以進(jìn)行電鍍，但是不同的金屬具有不同等級(jí)的純度和電鍍效率。其中最常見的有：錫，鉻，鎳，銀，金和銠（銠：白金的一種，極其昂貴且能長(zhǎng)久保持高亮度，可以對(duì)抗大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)和酸。最常用于對(duì)產(chǎn)品表面光澤度要求極高的產(chǎn)品，如獎(jiǎng)杯和獎(jiǎng)牌）。
2.最常用于電鍍的塑料為ABS，因?yàn)锳BS能承受60°C（140°F）的電鍍高溫，并且其電鍍層和非電鍍層結(jié)合強(qiáng)度高。
3.鎳金屬不可用于電鍍接觸皮膚的產(chǎn)品，因?yàn)殒噷?duì)皮膚有刺激性且有毒性。

工藝成本
1.無(wú)模具費(fèi)用，但需要夾具對(duì)零件進(jìn)行固定
2.時(shí)間成本取決于溫度和金屬種類
3.人力成本（中-高），取決于具體電鍍件的種類，例如銀器和珠寶的電鍍就需要極高的熟練工人進(jìn)行操作，因?yàn)槠鋵?duì)外觀和耐久性的要求很高

環(huán)境影響
大量有毒物質(zhì)會(huì)被用在電鍍過程中，所以需要專業(yè)的分流和提取，以確保最小的環(huán)境影響。
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實(shí)例展示

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6.粉末噴涂

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粉末噴涂（Powder Coating）：是一種干噴法，通過噴涂或流化床用在一些金屬工件上，粉末通過靜電吸附在工件表面，等到完全干燥時(shí)，會(huì)在表面形成一層保護(hù)膜。

典型產(chǎn)品：交通工具，建筑和白色家電產(chǎn)品的噴涂等
產(chǎn)量適合：?jiǎn)渭酱笈拷钥?br/>質(zhì)量：產(chǎn)品表面著色光滑均勻
速度：速度取決于工件尺寸和自動(dòng)化程度，至少需要花費(fèi)30分鐘來干燥

適用材料
雖然適合一些金屬件，塑料和玻璃的表面噴涂，但是粉末噴涂主要用于防護(hù)或著色鋁材和鋼材。

工藝成本
1.無(wú)模具費(fèi)用，但設(shè)備費(fèi)用非常高
2.時(shí)間成本較短，但干燥時(shí)間至少需要半小時(shí)
3.時(shí)人力成本相當(dāng)?shù)?/p>

環(huán)境影響
相對(duì)于濕噴來說，粉末噴涂具有更高的材料利用率（由于靜電吸附粉末粒子的原因），可達(dá)到95%的噴料利用率。
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實(shí)例展示

輪轂的粉末噴涂

7.水轉(zhuǎn)印

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水轉(zhuǎn)?。℉ydro Transfer Printing）：是利用水壓將轉(zhuǎn)印紙上的彩色紋樣印刷在三維產(chǎn)品表面的一種方式。 隨著人們對(duì)產(chǎn)品包裝與表面裝飾要求的提高，水轉(zhuǎn)印的用途越來越廣泛。

典型產(chǎn)品：交通工具，電子消費(fèi)品和軍工產(chǎn)品等
產(chǎn)量適合：小批量到大批量皆可
質(zhì)量：產(chǎn)品表面紋理精確清晰，但是會(huì)有輕微的拉伸
速度：速度快，10-20周期/小時(shí)

適用材料
所有的硬材料都適合水轉(zhuǎn)印，適合噴涂的材料也一定適用于水轉(zhuǎn)印。最常見的為注塑件和金屬件。

工藝成本
1.無(wú)模具費(fèi)用，但需要利用夾具將多件產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行水轉(zhuǎn)印，從而降低時(shí)間成本
2.時(shí)間成本較短，一般每周期不會(huì)超過10分鐘。

環(huán)境影響
和產(chǎn)品噴涂比較而言，水轉(zhuǎn)印更充分的應(yīng)用了印刷涂料，減少了廢料泄漏和材料浪費(fèi)的可能。

實(shí)例展示

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水轉(zhuǎn)印視頻

8.電泳
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電泳（ED-Electrophoresis Deposition）：帶電顆粒在電場(chǎng)作用下，向著其典型相反的電極移動(dòng)，稱為電泳

典型產(chǎn)品：汽車、建材、五金、家電等
產(chǎn)量適合：大批量生產(chǎn)
質(zhì)量：產(chǎn)品呈現(xiàn)各種顏色，并保持金屬光澤，同時(shí)表面性能增強(qiáng)，具有較好的防腐性能
速度：較快的生產(chǎn)速度

適用材料
不銹鋼、鋁合金等

工藝成本
可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化連續(xù)作業(yè)，人工費(fèi)用低，總的成本較低

環(huán)境影響
電泳涂料是以水作為溶劑的，具有不燃性、無(wú)毒、節(jié)省了大量有機(jī)溶劑，大大降低了大氣污染和環(huán)境危害，同時(shí)也避免了火災(zāi)的隱患

實(shí)例展示

9.微弧氧化

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微弧氧化（MAO）：又稱微等離子體氧化，是通過電解液與相應(yīng)電參數(shù)的組合，在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫高壓作用，生長(zhǎng)出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層

典型產(chǎn)品：航空航天領(lǐng)域、IT產(chǎn)品
產(chǎn)量適合：?jiǎn)渭酱笈拷钥?br/>質(zhì)量：材料表面硬度高、具有良好的耐磨性能
速度：較快的速度

適用材料
Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb, 及其 合金等

工藝成本
微弧氧化起弧電壓高,電流密度大,電流效率低,能耗大,處理成本高限制了該項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用

環(huán)境影響
微弧氧化電解液不含有毒物質(zhì)和重金屬元素,電解液抗污染能力強(qiáng)和再生重復(fù)使用率高,因而對(duì)環(huán)境污染小

實(shí)例展示

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10.金屬拉絲

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金屬拉絲：是通過研磨產(chǎn)品在工件表面形成線紋，起到裝飾效果的一種表面處理手段。根據(jù)拉絲后紋路的不同可分為：直紋拉絲、亂紋拉絲、波紋、旋紋

典型產(chǎn)品：建筑行業(yè)如電梯門板、龍頭、把手等，櫥具如抽油煙機(jī)、水槽等
產(chǎn)量適合：?jiǎn)渭酱笈拷钥?br/>質(zhì)量：拉絲處理可使金屬表面獲得非鏡面般金屬光澤，同時(shí)拉絲處理也可以消除金屬表面細(xì)微的瑕疵
速度：較快

適用材料
幾乎所有的材料都可以使用金屬拉絲工藝

工藝成本
工藝方法簡(jiǎn)單，設(shè)備簡(jiǎn)單，材料消耗甚少，成本比較低廉，經(jīng)濟(jì)效益高

環(huán)境影響
純金屬制品，表面無(wú)油漆和任何化工物質(zhì)，600度高溫不燃燒，不產(chǎn)生有毒氣體，符合消防環(huán)保要求

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