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19.6产品表面处理工艺介绍
 
  产品表面处理在制造行业中是特别重要的,几乎每一个产品都有着色和装饰。如果所
制造的产品没有好的外观,或外观容易磨损变色等,则是无法满足市场需求的。
    着色、装饰在英文中(特别是玩具行业中)统称Dcoration,缩写DECO。一般来说,
着色和装饰主要有以下几种方法。
    (l)贴纸(Label):这是最简单的方式,就是把纸粘到产品上,要求也简单。
    (2)水纸热烫,统称Transfer或Decal:就是把一个水纸上的图案用溶解法或加热法转
移到所需要的产品或部件上。
    (3)喷油(Spray):简单说就是把所需要的油喷到产品所需要的部位或部件上,方法
很多,如夹具喷油(有喷油模的喷油)、散喷(散枪)、抹油、扫油等。
    (4)移印(Tempo):用软性头把钢模里的图案印到所需的产品或部件上。
    (5)丝印(Screen Printing):一种非常古老的印刷方法,是把油墨放在半透明的模上,
然后用滚子一滚,就把下面的纸印上了图案,只不过在工艺上有一点不同。
    (6)烫金(Pad Printing):把金箔上的颜色烫到产品所需要的部位或部件上。
    (7)静电喷涂:这种方法广泛应用在汽车工业,但玩具业中也用.特别是合金汽车模
型,就是把制件变成带正电荷的电极,把油墨带上负电,从而根据负电“飞”到正电极上
而均匀地得到所要的颜色。
    (8)电镀:分为真空电镀、水镀、滚镀等。电镀是利用正负极的关系使得带电电子或
离子附着在制件表面的一种着色方法,一般可以镀银、镀铬、镀金等。同时一般来讲极性
化合物都可以电镀,用得最多的是ABS的电镀,所镀的表面有金属光泽,非常漂亮。
 
19.6.1  贴纸

  贴纸实际上就是一面带有胶水,一面带有图案的纸(可能是薄膜)。既然是纸,就可以
在纸面印上各种所需要的图案,可以是彩色的。粘在产品上的效果与纸面上印刷的效果一
样,有时为了保护印刷的图案,会在纸上加上涂层。涂层主要有两种,一种称为UV涂料,
另一种称为水性涂料,其作用除了保护图案外,还可以使得其表面光亮。
    纸是平的不透明的,这就使得贴纸的使用有很大的局限性,因为绝大部分的玩具面是
不平的,这就是为什么有的贴纸是薄膜,薄膜可以粘在不平的表面再用热吹风吹一下,就
会变软、变型,还可以很紧密的粘在所要的面上。但这种变形也会影响图案,所以除非不
得已,否则不使用此方法。薄膜贴纸有另外一个很大的好处,它是透明的,可以很好的表
现图案与原部分颜色之间的搭配。
    贴纸粘在所需玩具的部件上,这个过程关系到此部件的材料,也就是关于粘力的问题,
一般来说,极性化合物比较好粘一点,如PS、ABS等,非极性化合物也可以使用。如果
粘力不足,可以使用一个热的软物体对粘在塑胶上的贴纸热烫一下,这样就会有好一点的
效果。
    贴纸粘力的测试比较简单,用专门的胶纸来测试即可,例如,贴纸被撕开后,留有一
层纸就行了,这是因为贴纸的胶水可能是有毒的。对于3岁以下儿童使用的玩具,一般来
讲只允许使用纸质的贴纸。
 
19.6.2  水纸与热烫

  达两种方法的发明是因为贴纸的不透明所带来的不方便而产生的,这两种方法的共同
点是载体上印有的反图案通过某种方法转移到所需要装饰部件的位置上,只不过转移的方
法有一点不同罢了。水纸是通过水使得水与载体纸分离,而热烫是通过热能使得图案与载
体(通常为薄膜)分离,而最终将把图案印在所需的零部件上。
    这两种方法的优点与贴纸类似,可以印上想印的各种图案,特别是彩色的,而且一次
就可以把图案全部印到所需的部件上。而对于复杂的图案来说,其方法简单,效果好,一
次完成,而且价格也不高。
    这两种方法都是贴纸的改进方法,还因为它们对所需要印的平面要求比贴纸要好一点,
可以有一点弧面,但仍然受到面的制约,最理想的面仍然是平面。
    这两种方法用得最多的材料是合金件,因为一方面这种方法可以印上精美的图案;另
一方面又可以体现合金件的金属特殊性,效果特好。
    水纸和热烫同样面对的问题都是被印材料的性质,而一般来讲水纸和热烫中使用的图
案的油是没有黏性的,但可以在图案的表面上加一层胶水,而这又可以调节胶水使得油与
材料表面相结合得更加牢固。
    水纸和热烫后的图案是要经过各种表面涂料的测试的,如介油、擦油等。
   
19.6.3  喷油

    这是塑料产品尤其玩具业中使周最多的一种方式,所涉及的知识非常广泛。此处并非
讲这些内容,而只是介绍一些常识,可以使一个设计师在选择任何方式时有一个基本概念。
    喷油就是把油喷到制件上。一般在生产中,把油混进高压的气体中,再高速喷到制件
上,有一点类似在冬天的时候对着镜子吹气,镜面上均匀的布满水蒸气。
    但有时并不需要整个面全部都喷上,这时就要用到夹具,称为喷油模。这有一点类似
用手把镜子遮住,在冬天的时候对着镜子吹气,只有手指缝处才会有水蒸气一样。一般喷
油模分两种,一种称为夹模;另一种称为片模。
    举例说明:对于一个圆柱体,要在圆柱体的圆柱面上喷个圆环,把圆环以外的所有的
地方遮住,然后对着没有被遮住的地方喷油就可以了,而如果要在圆柱体上喷一个小点,
也是把这个点以外的地方全部遮住,然后对着这个点喷油就可以了。现在来分析如何遮住
不要的地方,当喷圆环时,至少需要两个部件才能把其他地方全部遮住,而在喷点的时候,
只有一个部件就可以了,我们把类似喷圆环用的遮盖物称为夹模,而类似喷点的称为片模。
实际上对于一个喷油面来说,如果喷油面小于180。时,则可以使用一个片模。实际上对于
一个喷油的成本来讲,油钱是有限的,主要是工人的成本(包括工资及环境保护),这就是
说一次夹模操作的成本等于或略小于二次片模的操作。
    喷油最大的缺点是一次只能喷一种颜色,可以理解为只能每次把一种油混到商压的气
体中,但这种方法又使得这个过程很简单,而且可以通过不同的喷油模,以及多次的操作
来表示复杂一点的颜色。但如果花纹特别复杂的话,会因为太多的喷油工序使得图案不平、
不真实,同时另一方面也会使得成本增加。
    喷油效果的好坏,很大一部分取决于喷油模的制作,可以想象一下,在高速气体喷向
一个表面时,气体在喷到表面时会向四周发散,此时喷油模必须能够保证发散的带有油料
气体不会粘到不想要的地方,这就使得喷油模必须与被喷物体紧紧的贴在一起,几乎不可
以有空隙,任何很小的空隙都会导致飞油。所以,做喷油模最好最快的方法就是电镀,基
本上都是把整块镀上,然后再挖一个孔就成了喷油模。因此,不管是夹模还是边模都是这
样做的,只是夹模做的时候分两次。
    但并不是所有图案的边缘都需要非常整齐,有时甚至需要一定的过渡边缘,这时就可
以利用喷油模与产品的间隙而使带油的气体能飞进去一点。这个间隙是根据所需要的过渡
色带的大小来决定的。
    喷油过程中用得较多的是散枪,这是不需要喷油模的一种散喷方法,但要求操作的工
人经验比较好,同时成本也会有所提高。
    一般来说,在品质控制方面会要求两件事,一是油料涂漆不可以脱落:二是油料涂层
必须无毒或散发臭味。所烈,对于整个喷油的过程中最理想的办法就是无毒的溶剂或油料。
 
  19.6.4移印

    移印是把一个图案直接地印到制品上,这点非常类似印章。一般移印会有一个钢印,
而花纹或字体是雕刻在钢板上的。钢板是平的,而花纹是在平面下腐蚀的一个凹处。移印
的过程是先将油料覆盖在钢模上,再用一把刷子把油刷掉,此时凹的花纹就会留有一点油
层,再用软的胶头(一般为软的橡胶)把整个花纹里的油层粘起,再用此球头像印章一样
印在产品上。

    19.6.5  丝印
   
丝网印刷是通过丝网印做网孔把油墨漏印在承印物上。它与凸、平、凹三大印刷相比,
印刷更为广泛,优点更多。所使用的油墨种类及承印材料也越来越多。
    丝网印刷不受承印物大小和形状的限制,它可在不同形状的成型物及凹凸面上印刷。
版面柔软富有弹性,是印压力最小的一种印刷。
    丝网印刷方式着墨厚、附着力强。印刷厚度可达30~lOOym,油墨的遮盖力特别强,
印刷的图文立体感强,是其他印刷方式不可比拟的(墨层厚度也是可以控制的)。适用于各
种类型的油墨:它的适应性强,能适应任何一种涂料进行印刷,如油性、水性、合成树脂
型、粉体等各种油墨均可使用。只要能够透过丝网的网孔细度的油墨和涂料都可使用。它
可以印单色,也可以套色和加网进行彩色印刷。它的耐光性能强:它可以通过简便的方法
把耐光性颜料、荧光颜料放入油墨中,使印刷品的图文永久保持光泽不受气温和日光的影
响,甚至可在夜间发光。
 
  19.6.6烫金

    烫金就是把带有颜色的帕纸上的颜色热烫到凸出的平制品上。一般来说,帕纸的颜色
都比较鲜艳和光泽,特别适合做品牌名称或标志。
    烫金关键的一步是烫,熨斗一般是平的,这就要求着色位置最好是平的,而且要平得
均匀,特别是着色的位置。有对为了取得更好的烫印效果,会把要烫金的部位全部做成凸
的,这样效果会更明显。

  19.6.7  电镀

  电镀是一种非常重要的表面处理工艺,尤其是金属表面常会进行电镀处理。电镀主要
包括镀铜、镀镍、镀铬、镀锌、镀镉、镀锡、镀银、镀金和合金电镀等。电镀后,产品表
面会获得良好的性能及外观效果。表19-5列出了各种电镀的优点和缺点。
表19-5  电镀的优点和缺点
表19-5  电镀的优点和缺点

  19.6.8抛丸、喷砂
 
  抛丸、喷砂是一种金属表面处理工艺,其原理是利用高速运动的钢珠或砂粒对金属表
面进行碰撞而去除金属表面的黑皮等,并使金属表面获得良好的性能。例如,金属锻造件
在机加工或电镀前,则一定需要进行抛丸或喷砂处理。


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