表面処理技術：包括的なガイド

表面処理とは、基質材料とは異なる機械的、物理的、化学的特性を持つ基質材料に表面層を人為的に作成するプロセスを指します。表面処理には、ワークピースの表面から酸化物層の洗浄、スクラブ、討論、脱脂、除去が含まれます。表面処理の目的は、耐食性、耐摩耗性、装飾、または製品のその他の特殊な機能の要件を満たすことです。表面処理に一般的に使用される方法には、機械的研磨、化学処理、表面熱処理、および表面コーティングが含まれます。このブログでは、表面処理技術の詳細を学びましょう。

一般的に使用される表面処理技術は次のとおりです。

1。真空金属化

- 真空金属化は物理的な堆積現象です。これには、ターゲット材料と衝突する真空状態にアルゴンガスを導入することが含まれます。標的材料は分子に分離され、それが導電性基板に吸着され、均一で滑らかな金属のような表面層が形成されます。 該当する資料： - 真空金属化は、柔らかいプラスチックとハードプラスチック、複合材料、セラミック、ガラスの両方、金属など、さまざまな材料に適用できます。電気めっき表面処理に最も一般的に使用される材料はアルミニウムで、銀と銅が続きます。 - 天然物質は、自然材料の水分が真空環境に影響を与える可能性があるため、真空金属化処理には適していません。

プロセスコスト：

- 真空金属化プロセス中に、ワークピースのスプレー、積み込み、荷降ろし、および再スプレーにかかるかなりの人件費が含まれます。ただし、コストはワークピースの複雑さと量にも依存します。

環境への影響：

- 真空金属化には、環境へのスプレーコーティングの影響と同様に、環境汚染が最小限に抑えられています。

2。エレクトロポリッシング  

エレクトロポリッシングは、電解質に浸されたワークピースの原子が電流の通過によりイオンに変換され、表面から除去される電気化学プロセスです。このプロセスは、細かいバリを効果的に排除し、ワーク表面の明るさを増加させます。 該当する資料： 1.ほとんどの金属はエレクトロポリッシングを受ける可能性があり、ステンレス鋼は表面研磨（特にオーステナイトグレードのステンレス鋼）に最も一般的に使用されています。 2。異なる材料を同時に電気版にすることも、同じ電解液溶液に配置することもできません。

プロセスコスト：

エレクトロポリッシングプロセス全体が主に自動化されているため、人件費が低くなります。

環境への影響：

Electropolishingは、比較的低いハザード化学物質を利用し、最小限の量の水を必要とし、簡単な操作があります。さらに、ステンレス鋼の特性を延長し、腐食を効果的に遅らせることができます。

3。パッド印刷

不規則な表面や非平面表面にテキスト、グラフィックス、画像の印刷を許可するパッド印刷は、重要な専門的な印刷技術になりつつあります。 該当する資料： PTFEなどのシリコンパッドよりも柔らかいものを除いて、パッド印刷はほぼすべての材料で使用できます。 プロセスコスト： パッド印刷には、金型コストが低く、人件費が少ないことが含まれます。 環境への影響： 溶媒ベースのインク（有害な化学物質を含む）の使用により、このプロセスには環境に大きな影響があります。

4。亜鉛メッキ

亜鉛めっきは、亜鉛の層が、審美的および腐食防止のために鋼または鉄合金材料の表面に適用される表面処理技術です。表面上の亜鉛コーティングは、電気化学的保護層として機能し、金属の腐食を防ぎます。使用される主な方法は、ホットディップの亜鉛めっきと電気めっきです。 該当する資料： 亜鉛めっきは冶金結合技術に依存しているため、鋼と鉄の表面処理にのみ適しています。

プロセスコスト：

亜鉛めっきには金型コストは含まれず、プロセスには短いターンアラウンド時間があります。ワークピースの表面の品質は、亜鉛メッキ前の手動表面の準備に大きく依存するため、人件費は緩やかです。

環境への影響：

亜鉛メッキ化は、鋼および鉄成分の寿命を40〜100年延長し、錆や腐食を効果的に防ぎます。環境保護にプラスの影響を与えます。さらに、亜鉛めっき成分は、サービス寿命が終了した後、亜鉛めっき浴に再処理でき、化学的または物理的な廃棄物を生成せずに液体亜鉛を再利用できるようにします。

5。電気めっき  

電気めっきは、電気分解を使用して部品の表面に金属膜の層を堆積させ、金属酸化の防止、耐摩耗性、導電率、反射率、耐食性、美学の強化などの利点を提供するプロセスです。多くのコインの外層も電気めっきされています。 該当する資料： 1.ほとんどの金属は電気めっきを受ける可能性がありますが、異なる金属はさまざまなレベルの純度とメッキ効率を持っています。最も一般的なものには、ブリキ、クロム、ニッケル、銀、金、ロジウムが含まれます。 2。ABSプラスチックは、一般的に電気めっきに使用されます。 3.ニッケル金属は、刺激的で有毒な性質のために、皮膚と接触する製品に使用しないでください。

プロセスコスト：

電気めっきは金型コストを伴うものではありませんが、部品を保護するには備品が必要です。時間コストは温度と金属の種類に依存します。人件費は、特定の電気めっき項目に応じて、中程度から高までの範囲です。たとえば、銀製品と宝石の電気めっきには、美的および耐久性が高いため、高度な熟練労働者が必要です。

環境への影響：

大量の毒性物質が電気めっきプロセスで使用されており、最小限の環境への影響を確保するために適切な迂回と抽出が必要です。

6。ハイドロ転写印刷  

Hydro Transfer Printingは、水圧を使用して、転送用紙から3次元製品の表面に色付きのパターンを転送する方法です。製品パッケージングと表面装飾の需要が増加するにつれて、ハイドロ転写印刷はますます人気が高まっています。 該当する資料： 水力転送印刷は、スプレー塗装に適したすべての硬い材料と材料に適しています。最も一般的なアプリケーションは、噴射部品と金属成分のためです。

プロセスコスト：

Hydro Transfer Printingには金型コストは含まれませんが、備品を使用して複数の製品を同時に印刷できます。通常、時間コストはサイクルあたり10分を超えません。

環境への影響：

製品スプレー塗装と比較して、Hydro Transferingプリンティングは印刷コーティングをより効率的に使用し、廃棄物の漏れや材料廃棄物の可能性を減らします。

7。スクリーン印刷  

スクリーン印刷とは、スクリーンのメッシュを介してスキージの圧力によって基板にインクを転送し、元のアートワークからグラフィックとテキストを再現するプロセスです。スクリーン印刷機器の動作は簡単で、印刷およびプレート作成プロセスは簡単で費用対効果が高く、非常に適応性があります。一般的な印刷製品には、カラー油絵、ポスター、名刺、本カバー、製品ラベル、印刷された繊維が含まれます。 該当する資料： 紙、プラスチック、金属、セラミック、ガラスなど、ほとんどすべての材料をスクリーン印刷できます。

プロセスコスト：

スクリーン印刷の金型コストは低いですが、各色には別のスクリーンが必要なため、色の数に依存します。特に複数の色の印刷が関係する場合、人件費は比較的高くなります。

環境への影響：

明るい色のスクリーン印刷インクは、環境への影響を最小限に抑えます。ただし、PVCとホルムアルデヒドを含むインクは有害な化学物質であり、水質汚染を防ぐために適切なリサイクルと廃棄が必要です。

8。陽極酸化

陽極酸化とは、主にアルミニウムの陽極酸化を指します。これは、電気化学原理を利用して、アルミニウム合金とアルミニウム合金の表面に酸化アルミニウム（AL2O3）膜の層を形成します。この酸化フィルムは、保護、装飾、断熱、耐摩耗性などの特別な特性を持っています。 該当する資料： アルミニウムおよびアルミニウム合金製品。

プロセスコスト：

生産プロセス中に、特に酸化プロセス中に、水と電気が大幅に消費されます。機器によって発生する熱には、循環水で連続冷却が必要であり、電力消費量は通常1トンあたり約1000度です。

環境への影響：

陽極酸化は、特にエネルギー効率が良くありません。さらに、アルミニウム電解生成中、陽極効果は、大気中のオゾン層に有害な影響を与えるガスを生成する可能性があります。

9。金属ワイヤー図

金属ワイヤの描画は、粉砕を介してワークピースの表面に線形パターンを作成し、装飾効果を達成する表面処理方法です。ワイヤー描画後に形成された異なるパターンに応じて、直線ワイヤー描画、ランダムワイヤー描画、波形パターン、スパイラルパターンに分けることができます。 該当する資料： 金属ワイヤー描画は、ほぼすべての金属材料に適用できます。

プロセスコスト：

プロセスはシンプルで、機器は簡単で、材料消費は最小限であり、費用対効果が高く、経済的に非常に有益です。

環境への影響：

塗料や化学物質のない純粋な金属製品は、摂氏600度で燃焼せず、毒性ガスを生成せず、防火と環境保護の要件を満たしています。

10。インモールド装飾（IMD）

Inmold Decoration（IMD）は、事前に印刷されたフィルムシートが金属型の中に配置される成形方法です。成形樹脂は金属型に注入され、フィルムシートと結合します。これにより、印刷されたパターンが硬化した製品の不可欠な部分になるフィルムシートになります。 該当する資料： プラスチック表面。

プロセスコスト：

必要な金型のセットのみが必要であり、コストを削減し、高い自動化と単純化されたプロセスを可能にします。単一の射出成形プロセスで同時成形と装飾を実現します。

環境への影響：

この技術は環境に優しいものであり、従来のスプレー塗装と電気めっき方法によって引き起こされる汚染を避けています。

結論

結論として、材料の包括的な表面処理技術は、真空金属化、エレクトロポリッシング、パッド印刷、ガルバン化、電気めっき、水力転換印刷、スクリーン印刷、陽極酸化、金属ワイヤの描画、モールド装飾など、さまざまなオプションを提供します。これらのプロセスは、さまざまな材料の多様な要件に対応し、保護、装飾、耐摩耗性、美学などの特性を提供します。適切な表面処理技術を選択すると、望ましい機能と視覚効果が可能になり、製品の品質が価値を高め、向上させます。