表面处理工艺及技术
表面处理工艺大全
表面处理工艺大全
随着科技的不断发展，表面处理工艺在现代制造业中扮演着非常重
要的角色。通过表面处理，可以改善材料的性能、外观和耐久性，满
足人们对产品质量和美观度的不断提高。本文将介绍几种常见的表面
处理工艺，包括电镀、喷涂、氧化以及机械加工等。
一、电镀技术
电镀是在材料表面镀上一层金属物质的工艺。它能够提高材料的抗
氧化性、耐腐蚀性和外观质量。电镀工艺主要包括镀金、镀银、镀铜、镀镍等。其中，镀金常用于精密仪器、珠宝等制品，镀银常用于餐具
和装饰品，镀铜和镀镍则广泛应用于家电、汽车零部件等行业。
二、喷涂技术
喷涂技术是将液态颜料或涂料通过喷枪均匀地涂覆在材料表面的工艺。喷涂可以给材料表面增加颜色、纹理或保护层，常用于家具、汽车、建筑等领域。常见的喷涂方式包括气动喷涂、涂装机器人喷涂和
静电喷涂等。
三、氧化技术
氧化技术主要指对金属表面进行氧化处理，以形成一层氧化膜来改
变材料的性能。常见的氧化工艺包括阳极氧化和化学氧化。阳极氧化
主要应用于铝材料，可以增强其耐磨性、耐腐蚀性和外观质量。化学
氧化则常用于钢材的表面处理，以提高其耐蚀性和美观度。
四、机械加工
机械加工是指通过切削、磨削、钻孔等方式改变材料表面形状和质量的工艺。机械加工不仅可以去除材料表面的氧化层、污渍等缺陷，还可以提高材料的精度和光滑度。常见的机械加工工艺包括车削、铣削、研磨和抛光等。
总结：
表面处理工艺在现代制造业中起着至关重要的作用。无论是增强材料的性能，改善外观质量，还是提高产品的耐久性，表面处理都扮演着不可或缺的角色。电镀、喷涂、氧化和机械加工是常见的表面处理工艺，每种工艺都有着自己的特点和适用范围。在实际应用中，根据不同的需求和材料特性，可以选择合适的表面处理工艺，以达到最佳的效果。
11种常见的表面处理技术工艺
11种常见的表面处理
技术工艺
在机械加工及表面处理行业，通常材料需要完成毛坯下料、车削加工、铣削加工、钻孔攻丝、热处理、磨削等一系列加工工序后，还需要进行各种表面处理。它利用现代物理化学、金属学和热处理学等学科的边缘性新技术来改变零部件表面的状况和性质，使之与内部材料作优化组合，以达到预定性能要求。
目前，表面处理技术可分为：表面强化处理、表面洁化处理、表面装饰处理、表面防蚀处理以及表面修复处理。其中，常用的表面处理方法包括：热喷涂、喷丸、表面滚压和胀光、离子镀、激光表面强化、抛光、普通电镀、特种电镀、钢铁发蓝、钢铁磷化、铝阳极氧化及着色处理、喷漆与喷塑等。
01 热喷涂
特点：* 工艺灵活，适用范围广。热喷涂施工对象可大可小，小的可到直径10mm内孔（线爆喷涂），大的可到桥梁、铁塔（火焰线材喷涂或电弧喷涂），可在室内喷涂，也可在户外现场作业；可整体喷涂，也可局部喷涂。
* 基体及喷涂材料广泛，可通过喷涂不同材料，使工件表面获得所需的各种物理和化学性能。
* 工件应力变形小，基体可保持较低的温度，工件产生的应力变形很小。* 生产效率高，每小时喷涂材料重量从几千克到几十千克，且沉积效率高。
应用：* 防腐蚀：主要用于大型水闸钢闸门、造纸机烘缸、煤矿井下钢结构、高压输电铁塔、电视台天线、大型钢桥梁、化工厂大罐和管道的防腐喷涂。
* 防磨损：通过喷涂修复已磨损的零部件，或在零部件易磨损部位预先喷涂上耐磨材料，如风机主轴、高炉风口、汽车曲轴、机床主轴、机床导轨、柴油机缸套、油田钻杆、农用机械刀片等。
* 特殊功能层：通过喷涂获得表层某些特殊性能，如耐高温、隔热、导电、绝缘、防辐射等，在航空航天和原子能等部门应用较多。
十种常用的材料表面处理工艺
十种常用的材料表面处理工艺
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。我们比较常用的表面处理方法是，机械打磨、化学处理、表面热处理、喷涂表面，表面处理就是对工件表面进行清洁、清扫、去毛刺、去油污、去氧化皮等。今天我们就来了解下表面处理工艺。
01.真空电镀—— Vacuum Metalizing ——
真空电镀是一种物理沉积现象。即在真空状态下注入氩气，氩气撞击靶材，靶材分离成分子被导电的货品吸附形成一层均匀光滑的仿金属表面层。适用材料：1、很多材料可以进行真空电镀，包括金属，软硬塑料，复合材料，陶瓷和玻璃。其中最常见用于电镀表面处理的是铝材，其次是银和铜。2、自然材料不适合进行真空电镀处理，因为自然材料本身的水分会影响真空环境。工艺成本：真空电镀过程中，工件需要喷涂，装载，卸载和再喷涂，所以人力成本相当高，但是也取决于工件的复杂度和数量。环境影响：真空电镀对环境污染很小，类似于喷涂对环境的影响。
02.电解抛光—— Electropolishing ——
电抛光是一种电化学过程，其中浸没在电解质中的工件的原子转化成离子，并由于电流的通过而从表面移除，从而达到工件表面除去细微毛刺和光亮度增大的效果。适用材料：1.大多数金属都可以被电解抛光，其中最常用于不锈钢的表面抛光（尤其适用于奥氏体核级不锈钢）。2.不同材料不可同时进行电解抛光，甚至不可以放在同一个电解溶剂里。工艺成本：电解抛光整个过程基本由自动化完成，所以人工费用很低。环境影响：电解抛光采用危害较小的化学物质，整个
表面处理工艺PVD及其他
电镀
电镀是一种利用电解原理，通过金属离子在阴极还原成金属原子并沉积在 材料表面形成涂层或薄膜的表面处理技术。
电镀技术主要包括镀锌、镀铬、镀镍等，广泛应用于汽车、电子、建筑等 领域的防腐和装饰。
电镀技术的优点是工艺成熟、成本低，缺点是环境污染严重，涂层质量不 稳定。
喷涂
喷涂是一种利用喷枪或喷嘴将 涂料喷涂在材料表面形成涂层 的表面处理技术。
汽车外观件
PVD技术可以用于制造具有高光 泽度和耐候性的汽车外观件，如 车门、车顶和后视镜等。
汽车轻量化
PVD技术可以用于制造轻量化的 汽车零部件，如铝制零件的涂层， 以提高其硬度和耐磨性。
刀具行业
高品质刀具
PVD技术可以用于制造具有高硬度、 高耐磨性和良好抗腐蚀性的高品质刀 具，如铣刀、钻头和车刀等。
降低成本
通过技术创新和规模化生产，降低PVD技术的 成本，提高其市场竞争力。
提高工艺稳定性
加强技术研发和工艺优化，提高PVD技术的稳 定性和可靠性。
拓展应用领域
进一步拓展PVD技术的应用领域，满足更多行业对高性能表面处理的需求。
05
PVD表面处理工艺的实 例分析
汽车发动机活塞的PVD涂层
总结词
提高耐磨性和耐腐蚀性
PVD技术未来发展方向
随着科技的不断进步和应用需求的不断提高，PVD技术也在不断发展创新，未来发展方 向包括提高薄膜性能、降低成本、开发新型材料等方面。
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随着智能化技术的发展，表面处理技 术正向着智能化方向发展，实现自动 化和智能化的表面处理过程。
环保化
随着环保意识的提高，表面处理技术 正向着环保化方向发展，减少对环境 的污染和破坏。
02
电镀工艺
电镀的定义与原理
定义
电镀是一种利用电解原理在金属 表面沉积一层金属或合金的过程 。
原理
在电解液中，镀层金属离子在通 电后发生还原反应，在基材表面 形成金属膜，以达到表面处理的 目的。
将粉末状的涂料通过静电或气流喷射到物 体表面，经高温熔融或固化成膜，具有耐 磨、耐腐蚀等优点，但设备投资较大。
喷涂的应用领域与实例
家用电器Biblioteka Baidu
冰箱、洗衣机、空 调等家用电器的外 观喷涂和修补。
建筑行业
内外墙涂料、地坪 漆等建筑表面的装 饰和保护喷涂。
汽车行业
汽车车身、零部件 的涂装和修补。
五金制品
门窗、护栏、楼梯 扶手等金属制品的 防腐和装饰喷涂。
喷涂的种类与特点
空气喷涂
静电喷涂
使用压缩空气将涂料雾化，具有操作简单 、适应性强等优点，但涂膜质量较差，效 率较低。
利用静电场使雾化的涂料颗粒带电，吸附 在带相反电荷的物体表面，具有涂膜质量 好、效率高等优点，但设备投资较大。
液体喷涂
粉末喷涂
将涂料直接喷涂在物体表面，具有涂膜质 量好、色彩丰富等优点，但需要稀释剂调 整粘度，环保性较差。
金属表面处理工艺及技术
金属表面处理工艺及技术
金属表面处理工艺及技术是指对金属材料的表面进行处理，以提高其
耐腐蚀性、耐磨损性、良好的外观和表面光滑度等特性。金属表面处理工
艺及技术广泛应用于许多行业，如汽车制造、机械制造、航空航天等领域。本文将介绍几种常见的金属表面处理工艺及技术。
1.镀层技术
镀层技术是一种将金属材料表面涂覆一层金属或合金的工艺。常见的
镀层技术有电镀、热镀、化学镀等。电镀是将金属材料放入含有金属离子
的电解液中，通过电流的作用将金属离子还原成金属原子，使其沉积在金
属表面形成一层保护膜。热镀是通过高温将金属或合金熔化，然后将金属
材料浸入熔融的金属池中，使金属溶解在金属表面形成一层保护层。化学
镀是利用化学反应将金属离子还原成金属原子，使其沉积在金属表面形成
一层保护膜。
2.抛光技术
抛光技术是通过磨料与金属表面的摩擦，使金属表面得到光洁、平整
的处理工艺。抛光技术可以分为手工抛光和机械抛光两种。手工抛光是通
过用砂纸、砂轮等工具进行研磨，使金属表面获得平滑的效果。机械抛光
是通过使用旋转的砂轮、刷轮等设备进行抛光，效率较高且一致性好。
3.喷涂技术
喷涂技术是将涂料通过喷枪均匀喷涂在金属表面的一种处理技术。喷
涂技术可以分为喷漆、喷粉、喷膜等多种形式。喷涂技术可以改变金属表
面的颜色、质感和外观，同时也能起到保护金属表面的作用。喷涂技术广
泛应用于汽车、机械制造等行业中。
4.钝化技术
钝化技术是通过在金属表面形成一层钝化膜，使金属材料具有较好的耐腐蚀性能。钝化技术可以分为化学钝化和电化学钝化两种形式。化学钝化利用化学反应在金属表面形成一层钝化膜，电化学钝化则通过电流的作用，在金属表面形成一层保护层。
金属的各种表面处理-非常强大的工艺技术
一、阳极氧化
阳极氧化：主要是铝的阳极氧化，是利用电化学原理，在铝和铝合金的表面生成一层Al2O3（氧化铝）膜。这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。
工艺流程:
单色、渐变色：抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化→中和→染色→封孔→烘干双色：①抛光/喷砂/拉丝→除油→遮蔽→阳极氧化1→阳极氧化2 →封孔→烘干
②抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化1 →镭雕→阳极氧化2 →封孔→烘干
技术特点:
1、提升强度,
2、实现除白色外任何颜色。
3、实现无镍封孔，满足欧、美等国家对无镍的要求。
技术难点及改善关键点：
阳极氧化的良率水平关系到最终产品的成本，提升氧化良率的重点在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度，这需要结构件厂商在生产过程中不断探索，寻求突破。
二、电泳 ( ED-Electrophoresis deposition )
电泳：用于不锈钢、铝合金等，可使产品呈现各种颜色，并保持金属光泽，同时增强表面性能，具有较好的防腐性能。
工艺流程：前处理→电泳→烘干
技术特点:
优点：
1、颜色丰富；
2、无金属质感，可配合喷砂、抛光、拉丝等；
3、液体环境中加工，可实现复杂结构的表面处理；
4、工艺成熟、可量产。
缺点：
掩盖缺陷能力一般，压铸件做电泳对前处理要求较高。
三、微弧氧化 (MAO)
微弧氧化：在电解质溶液中（一般是弱碱性溶液）施加高电压生成陶瓷化表面膜层的过程，该过程是物理放电与电化学氧化协同作用的结果。
工艺流程：前处理→热水洗→ MAO →烘干
技术特点：
物理气相沉积（Physical vapor deposition，PVD）：是一种工业制造上的工艺，是主要利用物理过程来沉积薄膜的技术。
表面工程技术工艺方法800种
表面工程技术是指对材料表面进行改性，以获得所需的表面性能或形
状精度的一种工艺技术。随着社会对产品外观和性能要求的不断提高，表面工程技术在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。在广泛的应
用领域中，不同的材料表面都需要采用不同的处理方法，因此表面工
程技术的方法种类也非常繁多。据统计，目前已经掌握的表面工程技
术工艺方法就多达800种。
1. 表面处理方法
1.1 电镀
电镀是将金属离子在电极上还原成金属沉积在工件表面的一种方法。
通过在工件表面镀上一层金属，可以提高工件的耐腐蚀性能、增加光
泽和美观度。
1.2 喷涂
喷涂是指利用喷涂设备将颗粒状的涂料均匀地喷射到工件表面的一种
表面处理方法。喷涂技术可以实现对工件表面的漆膜厚度和均匀性的
控制，从而改善工件的性能和外观。
1.3 化学处理
化学处理是通过控制工件表面的化学反应，使表面产生一层物理性质
或化学性质发生变化的膜层，以达到提高工件表面性能的目的。化学
处理包括酸洗、酸洗磷化、化学镀、化学抛光等。
1.4 激光处理
激光处理是利用高能激光对工件表面进行熔化、氧化、磨蚀等处理的
一种表面改性方法。激光处理可以实现对工件表面微小结构的精细加工，改善工件的表面光洁度和耐磨性。
2. 表面涂层方法
2.1 热喷涂
热喷涂是一种利用高温或高速气流将新型材料喷射到工件表面形成涂
层的方法。热喷涂涂层具有较高的结合强度和耐磨性，可以有效地提
高工件的使用寿命。
2.2 溅射
溅射是利用蒸发或击打的方式将材料喷射到工件表面形成薄膜的方法。溅射膜层具有良好的附着力和致密性，可用于提高材料的硬度和耐蚀
表面处理工艺
2 不锈钢钣金表面处理:拉丝,抛光,喷漆,丝印等,由于之前已经介绍了大部分的表面处理,现介绍一下拉丝.
拉丝:采用机械的办法,在表面形成一定的纹理.拉丝可根据装饰需要,制成直纹、乱纹、螺纹、波纹和旋纹等几种;
四、总结:产品的表面处理在一定程度上彰显了产品本身的档次,消费定位以及使用环境,产品设计者应该根据不同的环境和使用人群,做出相应的选择,更好的表达产品自身的设计理念.
表面处理工艺
一、概述:
表面处理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,表面处理的意义：能有效提高工件表面的硬度、耐磨性能和外观色彩等.
金属件,比较常用的表面处理方法是,机械打磨,化学处理,表面热处理,喷涂表面,这类表面处理保护产品外观,延长使用寿命,美化,装饰产品.包括:钢铁表面处理,铜及铜合金表面处理,铝及铝合金表面处理,各类钣金表面处理,金属材料的表面装饰等.
2皮纹:通过化学药水腐蚀方法制成;皮纹面得种类最多,可以仿制各种不同效果的表面面,可以制作比如仿古,木纹,皮革;对于皮纹加工的价格相差非常大,皮纹工艺的技术含量高;用于汽车内饰件模具和家电模具等的立体皮纹,价格就要贵的多了;
电子厂常用的五种表面处理工艺
电子厂常用的五种表面处理工艺电子厂作为一个高精密制造工业，需要对产品表面进行各种特
殊的处理，以达到防腐、防潮、提高产品质量等目的。以下将介
绍电子厂常用的五种表面处理工艺。
一、化学镀铜技术
化学镀铜是利用电化学原理，在表面涂上一层均匀的铜层。对
于电子制造行业来说，广泛应用在印刷电路板(PCB)的制造过程中。化学镀铜越来越受到重视，因为它不仅能够提高电路板的导电性，而且还能增强电路板的抗腐蚀能力。
二、防氧化镀层技术
电子元器件在使用过程中经常会出现氧化现象，导致电路不工
作或者工作不稳定。为了解决这个问题，电子厂采用防氧化镀层
技术。这种技术采用稀有金属或者其他合金材料进行表面处理，
使电子元器件长时间处于无氧环境中不会氧化，从而提高了其使
用寿命。
三、阳极氧化技术
阳极氧化是一种将金属表面转化为表面微孔或多孔氧化膜的技术。它广泛应用于轻工、机械、电子等领域，用于增加表面硬度、耐磨性、防腐性等方面。该技术可以增加优质金属表面的耐磨性
和硬度。
四、电镀技术
电镀是在金属表面上沉积一层金属膜以改变金属表面的物理、
化学性质，进而达到提高抗腐蚀能力的目的。电子产业中使用最
多的是电镀锡、电镀钴、电镀银等电镀工艺。例如，电子印刷板
通常先经过镀铜，然后再进行镀金、镀锡、镀铅等表面处理工艺。
五、热处理技术
对于电子产品来说，热处理技术往往在金属模具、模具工作表
面处理以及金属钎焊等工艺中广泛应用。热处理可以改变金属材
料的结晶状态，使其在工作温度范围内具有良好的力学性能、疲
劳性能、耐磨性和抗腐蚀性。
总的来说，电子厂常用的五种表面处理工艺是化学镀铜、防氧化镀层技术、阳极氧化技术、电镀技术和热处理技术。这些工艺在电子产品的制造过程中起到了关键作用，提高了产品质量，增强了产品的耐用性。
各种表面处理工艺及流程介绍
铅笔硬度测试比较
•PMMA最佳 •PET次之 •PC最差
Stress v. Temp @ 100% Strain
- various polymers
现有机种在IMF上所遇到的问题点
．Film的定位问题 ．油墨选用的问题（shining、separate等….） ．外观变化性的问题 ．Forming的Die cut问题（毛边） ．Forming抽深不能过深 (建议小于0.5mm) ．翘曲的问题
里，台湾只能射出，机动性差 •目前较成熟的技术只用PMMA材质，PC尚未
成熟，仍面临一些技术上的问题
第三部份 印刷 (Printing)
• 目前印刷制程应用在手机制造上有以下 数种：
• 网印 (Silkscreen printing) • 移印 (Movable printing) • 热转印(Hot stamping)
开发时间比较
1.IML的薄膜,模具由日本或德国供应,时间较長但将逐渐 以台湾制造取代,缩短开发时程
2. 2D/3D检讨,确认时可以决定交期之长短
使用IMF的优点
•印刷为网印，变更artwork速度快（约一周 ） •使用PC材质，适合latch等要求机械强度的 成品 •目前国内已有成熟的厂商，供货及机动性 均不成问题
涂料用树脂的种类
•酸醇树脂 •胺基树脂 •环(碳)氧树脂 •硅氧树脂
金属表面处理工艺及技术
渗碳后的热处理示意图
常用方法是渗碳缓冷后,重新加热到Ac一+三0-五0℃淬火+低 温回火.此时组织为：
表层：M回+颗粒状碳化物+A’[少量] 心部：M回+F[淬透时]
M+F
渗碳淬火后的表层组织
六钢的氮化 氮化是指向钢的表面渗入氮原子的过程. ⑴氮化用钢 为含Cr、Mo、Al、Ti、V的中
感应加热表面淬火 感应淬火机床
五表面淬火常用加热方法 ⑴ 感应加热: 利用交变电流
在工件表面感应巨大涡流,使 工件表面迅速加热的方法.
感应加热 表面淬火
示意图
感应加热分为： 高频感应加热
频率为二五0-三00KHz,淬 硬层深度0.五-二mm
火传 感动 应轴 器连
续 淬
感应加热表面淬火齿轮的截面图
二、滚压处理 利用自由旋转的淬火钢滚子对钢件的已加工表面进行滚压,使
之产生塑性变形,压平钢件表面的粗糙凸峰,形成有利的残余 压应力,从而提高工件的耐磨性和抗疲劳能力. 应用：圆柱面、锥面、平面等形状比较简单的零件
四、表面覆层强化
表面覆层强化是通过物理或化学的方法在金属表面 涂覆一层或多层其他金属或非金属的表面强化工艺.
金属表面处理工艺
一、表面热处理
一、表面淬火 表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情
制造工艺中的表面处理与涂装技术
制造工艺中的表面处理与涂装技术表面处理和涂装技术在制造工艺中起着至关重要的作用。它们不仅
可以提高产品的美观度和耐久性，还能保护产品免受外界环境的侵蚀。本文将就表面处理和涂装技术的定义、分类以及应用进行探讨。
一、表面处理的定义及分类
表面处理是指对材料表面进行一系列的处理，以改善表面性能或满
足特殊功能需要的工艺过程。它可以通过去除杂质、增加附着力、提
高表面硬度、调整表面粗糙度等方式来实现。根据处理方法和目的的
不同，表面处理可以分为以下几类。
1. 机械处理：机械处理是通过物理力学作用改变材料表面状态的方法。常见的机械处理有打磨、抛光、喷砂等，它们可以去除表面的氧
化膜、毛刺、污垢等，提高表面的平整度和光洁度。
2. 化学处理：化学处理是利用化学反应改变材料表面性质的方法。
例如，酸洗可以去除材料表面的氧化物和锈蚀物，增加表面的清洁度
和粗糙度；电镀可以在材料表面形成一层保护性的金属膜，提高抗腐
蚀性能。
3. 热处理：热处理是通过加热和冷却的方式改变材料组织结构和性
能的方法。常见的热处理方法有淬火、回火、退火等，它们可以提高
材料的硬度、强度和耐磨性。
二、涂装技术的定义及分类
涂装技术是指将涂料均匀地涂覆在材料表面的过程。涂装技术不仅可以美化产品表面，还可以提供保护、防腐、绝缘等功能。根据涂装方法和使用材料的不同，涂装技术可以分为以下几类。
1. 喷涂：喷涂是最常见的涂装方法之一，它通过喷枪将涂料均匀地喷射到表面，形成一层薄膜。喷涂可以快速覆盖大面积，适用于各种形状和材料的表面涂装。
2. 电泳涂装：电泳涂装是利用电化学原理将涂料均匀地沉积在材料表面的方法。电泳涂装能够提供均匀的涂层厚度和较高的附着力，适用于复杂形状和孔密度大的工件。
表面处理的工艺
表面处理的工艺
表面处理的工艺
1. 介绍
•表面处理是指对材料的表面进行改变以获得特定性质或装饰效果的工艺。
•表面处理可以提高材料的耐腐蚀性、耐磨性、耐氧化性等性能，也能增加材料的美观度和附着力。
•本文将介绍几种常见的表面处理工艺及其应用领域。
2. 防腐处理
•防腐处理可以延长材料的使用寿命，减少腐蚀损耗。
•常见的防腐处理方法包括镀锌、热浸镀、喷涂等。
•防腐处理广泛应用于建筑、船舶、汽车等领域。
3. 表面硬化处理
•表面硬化处理可以提高材料的硬度和耐磨性。
•常见的表面硬化处理方法包括热处理、氮化、渗碳等。
•表面硬化处理广泛应用于机械、工具、模具等领域。
4. 表面涂覆处理
•表面涂覆处理可以改变材料表面的化学性质和外观。
•常见的表面涂覆处理方法包括电镀、喷涂、电泳涂装等。
•表面涂覆处理广泛应用于家电、电子产品、汽车等领域。
5. 表面抛光处理
•表面抛光处理可以提高材料的光洁度和光反射率。
•常见的表面抛光处理方法包括机械抛光、化学抛光、电解抛光等。•表面抛光处理广泛应用于餐具、首饰、精密仪器等领域。
6. 总结
•表面处理是一项重要的工艺，可以改变材料的性能和外观。
•防腐处理、表面硬化处理、表面涂覆处理和表面抛光处理是常见的表面处理工艺。
•各种表面处理工艺在不同领域都有广泛应用，为产品的质量和价值提升提供了保障。
7. 未来发展趋势
•随着科技的进步，表面处理工艺也在不断创新与发展。
•新型的无污染、高效率的表面处理技术将会逐渐取代传统的处理方法。
•纳米级别的表面处理，如纳米涂层、纳米结构等，将成为未来的发展方向。
常用的14种产品表面处理工艺
IMD即In-Mold Decoration （模内装饰技术），亦称免涂装技术，是将已印刷好图案的膜片放入金属模具内，将成形用的树脂注入金属模内与膜片接合，使印刷有图案的膜片与树脂形成一体而固化成成品的一种成形方法。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褪色。
工艺特点：IMD技术能简化生产步骤和减少拆装部件。IMD产品具有表面耐腐蚀、耐磨、不脱落、色彩鲜艳、颜色图案可随时更换、表面装饰效果极佳等优点，广泛应用于汽车、家电、消费电子、医疗电子等领域。是一种极有效又节省成本的加工工艺。
2、表面处理工艺——OMD
OMD即Out-Mold Decoration （模外装饰工艺），是IMD的延伸。是一种结合印刷、纹理结构及金属化特性之3D 表面装饰技术。外观可实现仿金属拉丝、仿原生木纹、皮革、喷涂、石纹等效果。可完成立体、高度较大的3D曲面产品形态。
工艺特点：基材材质不受限制，可以是金属或者塑料，可实现3D造型，可实现包裹内部结构（倒拔模）较小产品一次性多个加工。但是，设备投资较高，不能实现复杂3D造型。
喷涂：利用喷枪等喷射工具把涂料雾化后，喷射在被涂工件上的涂装方法。通过喷枪或碟式雾化器，借助于压力或离心力，分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面。
4、表面处理工艺——PVD
PVD ：即物理气相沉积（Physical Vapor Deposition ），是指在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术。利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。
金属表面处理工艺及技术
经CVD处理 的活塞环
经CVD处理的模具
表面处理技术
一 表面处理概述
1 表面处理概念
利用现代物理化学 金属学和热处理等学科的边缘性新 技术来改变零件表面的状况和性质;使之与心部材料作优化 组合;以达到预定性能要求的工艺方法;称为表面处理
2 表面处理技术的分类
① 表面强化处理
② 表面洁化处理
③ 表面装饰处理
和韧性 即表硬里韧 适用于承受弯曲 扭转 摩擦和冲击的零件
轴 的 感 应 加 热 表 面 淬 火
①表面淬火用材料 ⑴ 0 40 5%C的中碳钢 含碳量过低;则表面硬度 耐磨性下降 含碳量过高;心部韧性下降； ⑵ 铸铁 提高其表面耐磨性
机床导轨
表面淬火齿轮
②预备热处理 ⑴工艺： 对于结构钢为调质或正火 前者性能高;用于要求高的重
② 防磨损:通过喷涂修复已磨损的零件;或 在零件易磨损部位预先喷涂上耐磨材料; 如风机主轴 高炉风口 汽车曲轴 机 床主轴 机床导轨 柴油机缸套 油田 钻杆 农用机械刀片等
③ 特殊功能层:通过喷涂获得表层某些特殊 性能;如耐高温 隔热 导电 绝缘 防幅射等;在航空航天和原子能等部门 应用较多
三 喷丸 说明：
⑶ 激光热处理: 利用高能量密度的 激光对工件表面进行加热的方法 效率高;质量好
火焰加热表面淬火
激光表面热处理
火焰加热表面淬火示意图
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•3.4.3. 2槽镀（普通电镀）
•1) 镀锌
• 钢铁零件上镀锌主要作用是防腐蚀，用量占全部电镀零件
的1/3至1/2，是所有电镀品种中产量最大的一个镀种。镀锌具有
成本低、抗蚀性好、美观和耐贮存等优点，在轻工、机电、农
机和国防等工业中得到广泛应用。
•2) 镀镉
•
钢铁零件上镀镉，在海洋和湿热大气环境中，其保护性能
•②表面合金化技术（金属）
•通过物理方法，使添加材料进入基体，形成合金化层。
•③表面转化膜技术（金属）
•通过化学方法，使添加材料与基体发生化学反应，形成转化膜。
•④表面涂（镀）源自文库技术（金属、非金属）
•通过物理、化学方法，使添加材料在基体表面形成镀、涂层。 基材不参与涂层的形成。
表面处理工艺及技术
•3、常见表面处理方法 •3.1表面改性技术
•气体渗 碳法示意
图
表面处理工艺及技术
•3.3表面转化膜技术
•通过化学方法，使添加材料与基体发生化学反应，形成转化膜。
•3.3.1钢铁的发黑与磷化处理 •3.3.2不锈钢着色 •3.3.3铜及铜合金着色 •3.3.4铝及铝合金的氧化与着色处理
表面处理工艺及技术
•3.3.1钢铁的发黑与磷化处理
表面处理工艺及技术
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•3.4.2真空镀 • 所谓真空镀，就是在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件或
金属表面沉积各种金属和非金属薄膜的工艺。 • 通过这样的方式可以得到非常薄（单分子层）的表面镀层，同时具有 速度快、附着力好、污染物少等优点， • 该工艺色泽丰富多样，不仅是提高材料使用性能，在装饰上同样是提 升档次，提高附加价值的很好的选择。
•3.3.2不锈钢着色
• 随着不锈钢的应用普及，不锈钢着色工艺需求逐步得到重 视，目前不锈钢不仅可以着黑色，还可以得到蓝色、绿色、褐 色、橙色等颜色。
•3.3.2.1不锈钢着黑色
• 不锈钢着黑色主要应用于光学小光场合，着色方法有铬酸浴 熔融法、铬酸盐化学氧化法、硫化法。
表面处理工艺及技术
•3.3.2.2不锈钢着彩色
1）利用水化反应产物体积膨胀而堵塞孔隙，如沸水法和蒸气法
2）利用盐的水解作用吸附堵塞封闭，如无机盐封孔
3）有机物屏蔽封孔，如浸油、浸漆等
表面处理工艺及技术
表面处理工艺及技术
•3.4表面涂（镀）层技 术 • 通过物理、化学方法，使添加材料在基体表面形成镀、涂
层。基材不参与涂层的形成。
•3.4.1热喷涂 •3.4.2真空镀 •3.4.3电镀 •3.4.4印刷 •3.4.5喷涂与喷塑
提高塑料制品的强度，防止老化，使其具有导电性、电磁 性、焊接性和装饰性的外观。 •④ 非金属电镀制品主要用于汽车、飞机某些装饰性零部件以 及印刷线路板、电子仪器屏蔽和碳纤维等。
表面处理工艺及技术
•3.4.4印刷
• 印刷是指使用印版或其他方式将原稿上的图文信息转移到 承载物上的工艺过程。 • 常用的有丝印、移印、转印
•高精准的硬化表面
• 表面选择性的硬化
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•3.2 表面合金化技术
• 通过物理方法，使添加材料进入基体，形成合金化层。
• 该技术的典型工艺，就是金属的渗碳、渗氮处理。通常是将金 属与渗剂同放置于密闭的腔体内，采用加热、真空等措施，活化金 属表面，经分解、吸收、扩散过程等作用使碳、氮进入金属基体。
• 通过物理、化学等方法，改变材料表面的形貌、相组成、 微观结构、缺陷状态、应力状态。材料表面化学组成不变。
•3.1.1表面淬火 •3.1.2喷砂 •3.1.3滚花 •3.1.4拉丝 •3.1.5抛光 •3.1.6激光表面强化
表面处理工艺及技术
•3.1.1表面淬火
表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利 用快速加热将表层奥氏体化后进行快速冷却（淬火），使表面硬 化的一种热处理方法。
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•3.4.3. 3特种电镀 •②刷镀可用于大型零件的局部电镀或大中型零件的局部修复。
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•3.4.3.3.2非金属电镀
•① 非金属电镀是指对塑料、玻璃、陶瓷、纤维等非金属制品电镀。 •② 非金属电镀的关键工艺是表面金属化，使非金属基体上生成导 • 电层、以便进行导电。表面金属化的方法有化学镀法、喷涂法、 • 和涂刷法等。 •③ 塑料电镀是非金属电镀中应用最广泛的一种。通过电镀可
比锌好，航空、航海及电子工业中的零件大多采用镀镉。但镉
盐有毒，且对环境污染严重，使镀镉的应用受到限制。
•3) 镀锡
•
锡的腐蚀产物对人类无害，
且
易于钎焊，镀锡广泛用于食品罐头
包装制品、饮具、餐具及电子工
业中很多需要钎焊的零件。
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•4) 镀铜
•
镀铜常作为其他镀层的中间层，以提高表面镀层和基体
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•3.4.1.3热喷涂的应用
•② 防磨损:通过喷涂修复已磨损的零件，或在零件易磨损部位预先喷涂 上耐磨材料，如风机主轴、高炉风口、汽车曲轴、机床主轴、机床导轨、 柴油机缸套、油田钻杆、农用机械刀片等。
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•3.4.1.3热喷涂的应用
•③ 特殊功能层:通过喷涂获得表层某些特殊性能，如耐高温、隔热、 导电、绝缘、防幅射等，在航空航天和原子能等部门应用较多。
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•3.1.5.1机械抛光 •3.1.5.1.1轮式抛光 • 用高速旋转的柔性抛光轮和极细的磨料对工件表面进行滚压和
微量切削实现抛光。抛光轮用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，用于 较大零件的抛光。
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•3.1.5.1.2滚筒抛光和振动抛光
•
将工件、磨料和抛光液装入滚筒或振动箱内，滚筒缓慢滚动或振动
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•3.4.2真空镀
• 按照工艺不同，真空镀可分为真空蒸镀，真空溅射镀，真空离子镀。
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•3.4.2真空镀
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•3.4.3普通电镀与特种电镀 •3.4.3.1电镀原理 • 电镀是一种电化学和氧化还原过程。以镀镍为例；将金 属制件浸在金属盐(NiSO4)的溶液中作为阴极，金属镍板作为 阳极，接通直流电源后在制件上就会沉积出金属镀镍层。
铝阳极氧化膜具有多孔性和化学活性，很容易进行着色处理， 根据显色体存在位置不同，可分为四类：
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•3.3.3.3铝及铝合金氧化膜封闭
铝阳极氧化膜具有很高的孔隙率和吸附能力，容易受污染和腐蚀介质 侵蚀，因此，氧化膜无论着色与否，应用于何种场合，都必须封孔处理。
处理方法按照机理可分为三种：
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•3.4.1热喷涂 • •3.4.1.1热喷涂原理
• 热喷涂是将金属或非金属材
料加热熔化，靠压缩气体连续吹 喷到制件表面上，形成与基体牢 固结合的涂层，从制件表层获得 所需要的物理化学性能。
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•3.4.1.3热喷涂的应用
•① 防腐蚀:主要用于大型水闸钢闸门、造纸机烘缸、煤矿井下钢结构、 高压输电铁塔、电视台天线、大型钢桥梁、化工厂大罐和管道的防腐喷 涂。
箱振动，使工件与工件，工件与磨料相互摩擦，加上抛光液的化学作用，
除去工件表面的油污、锈层，磨去凸峰，从而获得光滑的表面。用于细小
而量大零件的抛光，后者比前者生产率高，抛光效果更好。
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•3.1.5.2化学抛光 • 将金属零件浸入特制的化学溶液中，利用金属表面凸起部位比
凹洼部位溶解速度快的现象，实现零件表面的抛光。
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•3.1.5.3生物抛光 • 生物抛光是一种用纤维素酶改善纤维素纤维制品表面的整理工
艺,以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度。生物抛光 是去除从纱表面伸出来的细微纤维,这些微纤被去除了就不会起毛起球， 色泽也更光亮，表面茸毛减少使得布面更光洁。
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•3.1.6激光表面强化 • 激光表面强化是用聚焦的激光束射向钢件表面，在极短时
热
感 应
加
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•3.1.2喷砂
• 喷砂处理是利用高速喷射出的砂粒或铁粒，对工件表面进行撞 击，以提高零件的部分力学性能和改变表面状态的工艺方法。
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• 喷砂与喷丸处理，工艺相似，主要差别在沙粒直径上。该工艺主要 应用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐蚀性等，还可用于表 面消光、去氧化皮和消除铸、锻、焊件的残余应力等。 •
• 不锈钢表面去除氧化膜厚，采用铬酸-硫酸等溶液处理，可 以得到不同的颜色，膜的颜色随厚度变化而变化，同时与材料 的成分和表面处理方法有一定关系。 • 常用不锈钢中，奥氏体不锈钢最适合着色处理；而铁素体 由于着色溶液有腐蚀倾向，得到的色彩不如前者鲜艳；马氏体 耐腐蚀性能更差，仅能得到灰黑或黑色的表面。
金属的结合力。在电力工业中，也可用铁丝镀厚铜来代替纯
铜导线，以减少铜的耗用量。
•5) 镀镍
•
镀镍的应用面很广，可用于防护装饰性和功能性两方面。
前者主要用于自行车、钟表、家用电器、五金产品、汽车、照
相机等零件的防护装饰性镀层；后者主要用于易磨损产品的
修复电镀。
•6) 镀铬
•
铬在大气中能长久保持光泽，在碱液、硝酸、硫酸及许
表面处理工艺及技术
•1、表面处理概念 • 利用现代物理、化学、金属学和热处理等学科的边缘性新技术
来改变零件表面的状况和性质，使之与心部材料作优化组合，以达到 预定性能要求的工艺方法，称为表面处理。
•
表面处理工艺及技术
•2、表面处理技术的分类（按工艺特点） •①表面改性技术（金属、非金属）
•通过物理、化学等方法，改变材料表面的形貌、相组成、微观 结构、缺陷状态、应力状态。材料表面化学组成不变。
表面处理工艺及技术
2020/12/6
表面处理工艺及技术
•不粘锅有毒吗?
•不粘锅涂层主要原料是聚四氟乙烯, 该材料可以耐400度高温，但是在200度 以上时化学性质开始变的不稳定，释放出氟化氢气体，氟化氢溶解于水后的 溶液叫氢氟酸，不但强腐蚀（玻璃蚀刻工艺大量应用氢氟酸），而且有剧毒。 •全氟辛酸铵是美国杜邦公司用用来合成含氟聚合物的一种分散剂。05年 美国环保署指出杜邦特富龙不沾锅中可能存在残留，该残留可能随着食品 和食品烹饪过程而进入人体，造成身体健康危害。目前国内没有相关检测 报告，没有监管。
• 拉丝可根据装饰需要，制成直纹、乱纹、波纹和旋纹等几种。
•
直纹
乱纹
波纹
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•3.1.5抛光 • 抛光是对零件表面进行修饰的一种光整加工方法，一般只能得
到光滑表面，不能提高甚至不能保持原有的加工精度，随预加工状况 不同，抛光后的Ra值可达1.6～0.008 m 。
•按照实现原理的不同，可分为机械抛光和化学抛光：
多有机酸中不发生反应，镀铬层有很高的硬度和优良的耐磨
性及较低的摩擦系数，故镀铬常用于防护装饰性镀层，防止
基体金属生锈和美化外观，也常用于提高制品的耐磨性或修
复磨损。
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•3.4.3. 3特种电镀 •3.4.3.3.1 刷镀
• 刷镀不用镀槽，旋转的工件接直流电源的负极，镀笔接正 极，镀笔前端用脱脂棉包住，浇注的镀液浸贮在脱脂棉套内， 镀液中的金属正离子在电场力作用下在工件表面(阴极)获得电 子而沉积于表面上，形成电镀层。 •①刷镀设备简单，操作灵活，可进行局部电镀和野外作业。
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•3.3.2铜及铜合金的氧化处理
铜的着色主要应用在装饰品与美术品上。 绿色（碳酸铜） 黑色（硫化铜或氧化铜） 蓝色（碱性铜氨络合物） 红色（氧化亚铜）
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•3.3.3铝及铝合金的氧化与着色处理 •3.3.3.1铝及铝合金的氧化处理
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•3.3.3.3铝及铝合金氧化膜着色
间内将工件表层极薄的材料加热到相变温度或熔点以上的温度， •又在极短时间内冷却，使工件表面淬硬强化。 • 激光表面强化可分为激光相变强化处理、激光表面合金化 处理和激光熔覆处理等。
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• 激光表面强化的热影响区小，变形小，操作方便，主要用于局部
强化的零件，如冲裁模、曲轴、凸轮、凸轮轴、花键轴、精密仪器导轨、 高速钢刀具、齿轮及内燃机缸套等。
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•3.1.3滚压
• 滚压是在常温上用硬质滚柱或滚轮施压于旋转的工件表面上， 并沿母线方向移动，使工件表面塑性变形、硬化，以 获得准确、 光洁和强化的表面，或特定花纹的处理工艺。
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•3.1.4拉丝
• 在外力作用下使金属强行通过模具,金属横截面积被压缩,并获得
所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉丝工艺。使 其改变形状、尺寸的工具称为拉丝模.