塑胶产品表面处理工艺方法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,塑胶产品表面处理,.,塑胶产品表面处理,印刷,(,丝网印刷、曲面印刷、渗透印刷、蚀刻印刷,),喷涂,(PU,UV,喷漆,喷粉等,),表面硬化,激光印字（镭雕）,金属效果,(,电镀、喷镀、金属喷涂、电化铝烫印,),.,印刷,丝网印刷,1.,简介,丝网印刷是一种古老，而又应用很广的印刷方法。根据印刷对象材料的不同可以分为：织物印刷，塑料印刷，金属印刷，陶瓷印刷，玻璃印刷，彩票丝印，广告板丝印，不锈钢制品丝印，丝印版画以及漆器丝印等。,.,塑料丝网印刷,塑料件的丝印，是塑料制品的二次机工（或称再加工）中的一种。塑料制品的种类繁多，但就印刷的方法而言，片材及平面体用平面丝印法；可展开成平面的弧面体用曲面丝印法；异形制品则用间接丝印法。塑料制品固树脂、添加剂及成型方法的不同，其表面性能的差别很大，尤其是表面的平滑性、极性及静电等问题。,.,塑料丝网印刷的应用范围：,1.ABS,塑料的丝网印刷。,ABS,树脂塑料，是一种工程塑料。近年来广泛应用于电视机、计算器等产品以及国民经济许多领域。,2.,电子产品塑料部件的外观面的丝网印刷。电子产品特别是数码相机、,MP4,、电视机等，对于外观的要求很高的。塑料丝印开发以后为电子产品的装饰带来了方便。,3.,塑料标牌的丝网印刷。近年来，塑料标牌及塑料成型后进行丝印图形文字的装饰部件发展很快。,4.,软质、硬质塑料件的丝网印刷。,5.,仪器面板的丝网印刷。,6.,彩色涤纶标牌的丝网印刷。,.,丝网印刷原理,其印刷的基本原理是：丝网印版的部分网孔能够透过油墨，漏印至承印物上；印版上其余部分的网孔堵死，不能透过油墨，在承印物上形成空白。传统的制版方法是手工的，现代普遍使用的是光化学制版法。这种制版方法，以丝网为支撑体，将丝网绷紧在网框上，然后在网上涂布感光胶，形成感光版膜，再将阳图底版密合在版膜上晒版，经曝光、显影，印版上不需过墨的部分受光形成固化版膜，将网孔封住，印刷时不透墨；印版上要过墨的部分的网孔不封闭，印刷时油墨透过，在承印物上形成墨迹，印刷时在丝网印版的一端倒入油墨，油墨在无外力的作用下不会自行通过网孔漏在承印物上，当用刮墨板以一定的倾斜角度及压力刮动油墨时，油墨通过网版转移到网版下的承印物上，从而实现图像复制。,.,丝网印刷的特点,、成本低、见效快。,、适应不规则承印物表面的印刷。,、附着力强、着墨性好。,、墨层厚实、立体感强。,、耐旋旋旋旋光性强、成色性好。,、印刷对象材料广泛。,、印刷幅面大。,.,曲面印刷,(,移印,),1.,简介,作为在塑料成型品的表面进行文字或图案的印刷方法，曲面印刷法常常被采用。曲面印刷是指用一块柔性橡胶，将需要印刷的文字、图案，印刷至含有曲面或略为凹凸面的塑料成型品的表面。,.,曲面印刷的原理,曲面印刷是先将油墨放入雕刻有文字或图案凹版内，随后将文字或图案复印到橡胶上，再利用橡胶将文字或图案转印至塑料成型品表面，最后通过热处理或紫外线光照射等方法使油墨固化。,.,曲面印刷工艺：,成型品的脱脂,成型品的表面处理（必要时）,印刷,油墨的固化处理,涂布过多等后处理（必要时）,.,印刷流程,将油墨放入凹版内,刮去过量的油墨,挤压曲面取得油墨,将曲面的油墨转印到成型品的表面,清洗曲面、版面（必要时）,.,移印机图片,:,.,前处理工艺,目的,:,要想得到美观、耐久性的印刷品，则有必要对成型品进行前处理。前处理包括成型品表面的油脂及垃圾的清洗，以及为了改善油墨的润湿性和粘合性的表面处理。,前清洗（脱脂）：,采用有机溶剂清洗成型品表面渗出的油污。因为成型品的表面易受模具防锈剂、脱模剂、人的油脂，树脂的添加剂等的污染，导致油墨开裂，降低了油墨与成型品的密接性。特别是当出现印刷不均匀问题时，则表明成型品表面受污染的可能性极高。,表面处理：,绝大多数的合成树脂与油墨的密接性不如金属和纸。为此有必要对成型品的表面进行适性处理。,.,油墨固化处理,目的,:,在多数情况下，采用某些方法使油墨固化。特别是工程塑料，为了防止受油或溶剂等的污染，仅靠单纯的干燥不能得到良好的印刷效果。为此，使用反应性的油墨可以提高树脂与油墨的密接性。,方法,:,硬化处理方法则有热硬化处理与,UV,硬化处理二种。无论采用何种方法，都利用了油墨的化学反应性能，请务必选用合适的油墨,.,热固化处理：,将印刷后的成型品放入恒温槽内，使印刷品被远红外线照射或热风加热，因热反应使油墨固化。通常温度控制在,60,100,左右，有时温度也会达到,150,左右。一般来说，固化的温度高，则可得到良好的印刷效果。但是，承印物为塑料成型品时，如果采用高温处理的话，则会引起成型品的收缩及变形。此外，印刷后干燥不充分的话，加热会造成溶剂起泡。,.,UV,固化处理：,被印刷的成型品在特定波长的紫外线（,UV,）照射下，利用光化学反应使油墨固化的方法。,.,烫印,1.,简介,烫印是利用专用箔，在一定的温度下将文字及图案转印到塑料制品的表面。其优点在于该方法不需要对表面进行处理，使用简单的装置即可进行彩印。此外，还可以印刷出具有金、银等金属光泽的制品。,.,烫印方法,模压印：,利用热的模版将箔压印在成型品光洁的表面上（平面、曲面），从而得到精美的文字及图案的方法。如图所示，将金属模版放在电热板上加热后使箔转移到成型品的表面。模印所用材料为不因加热而被氧化且热传导性较大的金属材料。标准的模压印条件如下：,热板温度：,160220,o,C,压力,:,0.39,0.58Mpa,加压时间,:,0.6,1.0,秒,.,模压示意图,.,橡胶压印,由橡胶等所制成的箔加热后压印至凸面的方法。如图所示，将耐热橡胶板（硅胶）贴在加热板上，加热后将箔转印到成型品表面。在选用橡胶压印时，必须对箔的种类、压箔条件进行选择。此外，由于与箔相接触部分是选用热传导性较低的橡胶，故电热板的设定温度要高于模压印，一般为,230,240,左右。我们必须依照不同的模压材料相应地提高温度。在对凸部进行电化铝烫印时，对温度、加压条件的控制比较困难，有时不一定能得到精美的制品。,.,橡胶压印示意图,.,渗透印刷,特点,:,1,渗透印刷是采用具有升华性能的特殊油墨，使油墨渗透到成型品内部的印刷方法，故比较适用于有耐磨损要求的场合。,2,采用的是特殊的油墨，所以在转印方法上没有问题。转印方法可分为直接法及热转印法二种。无任采用何种方法，印刷后通过加热处理使油墨渗透至成型品内部,30,50m,。,.,选择油墨,升华性油墨与一般油墨不同，且在种类与颜色上均受限制，目前仅有黑、红、黄、蓝四种颜色。但没有白色，请务必注意,.,转印方法及工艺,a),直接法象曲面印刷一样，采用普通的油墨及印刷方法。加热后使其冷却，并必须用溶剂清洗表面上过多的油墨。,.,b),热转印法事先用升华性油墨将图案印刷于特殊的离型纸上，而后再将图案转印到塑料薄膜上，印刷图案在离型纸的印刷时已被确定，这时还可以使用彩印。,.,热转印,优点,:,热印转写纸是从英文,HEAT TRANSFER PAPER,翻译过来；原理是用热力把图案或花纹从胶膜或纸膜转印到工作表面。转印或烫印过程，只需对被印物烫印一次，便可把多种颜色图案转印在胶件上。这样可以减低胶件不良率,.,水转印,转贴方法,:,A,将图形剪下，撕去离性膜，浸入温水中,B,20,秒后发现图案可以在纸面上滑动时，用拖拉方式将图形贴在产品表面。对准位置后用擦胶皮均匀刮掉图形水分，再用干净吸水纸擦干水分,C,充分干燥后，喷光油,.,水转印示意图,.,激光印字,(,镭雕,),定义,:,激光印字技术是利用激光所持有的高能源，直接将文字、图案打印至材料表面的印刷方法。我们可以依据所使用的激光种类（波长）或打印方式，分成数种类型。与一般的油墨印刷相比较，由于不需要周边设备，所以也就不需要使用溶剂，因此，激光印字技术是属于环保型的装饰技术。此外，它利用制品本身的质变进行雕刻，印刷品因不易被磨损而备受瞩目。,.,特点,:,1,由于不使用油墨与溶剂，也不需要进行清洗或表面处理，故不需要周边设备、保管设备、废溶剂等处理设备，成本低。,2,由于使用激光进行打印，因此可描绘出精致的图案与细小文字。但不适用于涂布或粗体字。,3,特别是扫描式，由于受电脑的控制，可自由描绘，并可针对每一种产品的不同文字进行自动打印。,4,色彩与清晰度会受激光种类（波长）与印字材料的组合所影响，可印刷的颜色也是有限的。由于其印刷原理与黑白印刷相似，因此无法进行多色或彩色印刷。,5,目前的激光印字设备价格昂贵，成本高。,6,由于是雕刻印刷，耐磨损性好。,.,原理,:,激光印字是利用下列工序进行配色、雕刻，将图案或文字印刷在承印物上激光会被照射物所吸收。被吸收的激光能量会转为热能或引起光化学反应,.,被照射部分会因受热或化学反应，而分解、蒸发、碳化、变色、发泡。由于周边及颜色与表面状态不同，因此我们可以清晰地看到文字或图样。激光所产生的作用，会因激光波长或照射物质而异。有时也会因激光波长与照射物质不相吻合，不发生任何变化,.,激光机的种类,:,1,依据激光发光装置的不同而分类,二氧化碳激光机,钇铝石榴石激光机,激太原子激光机,高频钇铝石榴石激光机,.,2,依据打印方式的不同分类,扫描式激光机,屏蔽式激光机,常用扫描式激光印字的机理,扫描式激光机是采用相当于轴与轴的,2,块镜片来控制激光的光线，在承印物上打印出所要图案或文字的方法。,.,扫描式的优点,1,善长打印细小文字。,2,绘图数据由电脑控制，适用于少批量生产。也可在每一个产品上分别打印文字或符号。,3,以划线或细小文字为主进行打印时，可采用高速打印。,4,与屏蔽式相比较，可打印的面积较大,.,扫描式的缺点,遇到粗体字或涂布图形时，打印所需的时间较长。,.,屏蔽式激光印字的机理,使用屏蔽式激光机时，必须事先将要印刷的图案、文字制作在模板，然后使激光透过模板，根据其投影进行雕刻的方法。,.,屏蔽式的优点,1,每一次打印所需时间极短，适用于量产。,2,因采用屏蔽式，可提高打印图案及文字的清晰度。,3,与扫描式相比较，可高速打印粗体字与涂布图形。,屏蔽式的缺点,1,进行其他图案的打印作业时，必须更换模板。,2,制作模板时需要一定的费用。,3,由于激光是通过透镜分散的，在进行大面积的印刷时，会因无法完全获得激光能源，而无法获得反差,(contrast),.,PU,漆,定义：,PU,漆又叫 双组分聚氨酯漆，皮革漆是,PU,漆的一种,化学组分：,甲组分（固化剂）的异氰酸酯基（,-NCO,）,+,乙组分（漆）的羟基（,-OH,）,=,聚氨酯高聚物（漆膜）,稀释剂,(,天那水,),：,起调节年度，便于稀释的作用,.,PU,漆的性能特点：,1,漆膜较薄，硬度最高能达到,2H,2,耐黄变,3,漆膜附着力很强，漆面不容易开裂脱落,4,光泽匀称，但看上去不是很亮,5,具有很强的渗透性和柔韧性，能渗透到基材的表层里面,6,抗重击能力和耐磨性很强,7,兼具保护性和装饰性，可用于高级工艺品、高级木器、钢琴、大型客机等的涂装,8,漆膜具有优良的耐化学药品性，耐酸、碱、盐、石油产品,9,能烘干，也能常温或低温固化。,.,PU,烤漆操作流程,.,PU,漆配比：,主剂,:P790,硬化剂：,H-300-50UN,稀释剂：,C27917,稀释比率：主剂：硬化剂：稀释剂,=4,：,1,：,24,（重量比）,膜厚：,1520um,干燥条件：静放,5,分钟后，,7030,分钟以上烘干,（达到完全硬化，还需在,20,环境下放置,7,天左右）,注：有些厂商采取强制干燥的办法，只要,36,小时即可完成完全硬化，缩短了时间,.,UV,涂料,定义：,UV,就是紫外线,(Ultra-Violet Ray),的英文简称,.,工业用的,UV,波长以,200nm,到,450 nm,为其应用范围,.,用,UV,来照射,UV,照射可硬化的材料,而使它硬化的制程,我们称之为,UV Curing Process,.,UV,的优点：,1,硬度高。最高硬度可达,5,6H,，但手机、相机产品一般不会做到太高的硬度，因为硬度太高，势必其它的物性会降低，比如柔韧性等。,2,时间长了会泛黄，因此，在产品外观要求纯白时，一般不使用,UV,上光。,3,固化速度快，生产效率高，固化机理属一种自由基的链式反应，交联固化在瞬间完成，所设计生产流水线速度最高可达,100,米,/,分钟，工件下线即可包装，属于绿色环保型涂料，与传统烘干型涂料相比使用,UV,涂料的效率是其,15,倍以上；,4,常温固化，很适合于塑料工件，不产生热变形；,5,涂层性能优异，,UV,涂料固化后的交联密度大大高于热烘型涂料，故涂层在硬度、耐磨、耐酸碱、耐盐雾、耐汽油等溶剂各方面的性能指标均很高；特别是其漆膜丰满、光泽尤为突出；,6,Uv,漆所采用的光固化工艺在淋刷油漆时无污染，是公认的绿色环保产品比,PU,漆更环保,.,UV,的缺点：,涂料对灰尘敏感，因而对施工环境要求严格,UV,喷漆操作流程,:,.,UV,应用,:,UV,光固化丝印上光油,可用于印刷局部上光，也可以满版上光，上光印刷表面色彩鲜艳光亮透明，具有照片效果，耐磨，不起层，不卷曲的特点，用与高档包装的表面装饰及保护。,UV,塑料上光油（可烫金）,UV,塑料上光油主要用于,PE,，,PP,、,PC,，适用于数码产品塑胶件表面上光。,产品特点：耐黄变，低气味，耐磨擦，高光泽，柔韧好。本系列还有,UV,磨砂光油。,光盘保护,UV,光油,光盘保护胶是光盘生产的关健材料,对光盘的质量是至关重要,要求与光盘的反射金属层粘接好,对油墨适应性强,高低温性能好,抗磨损性能佳。,.,PU,漆、,UV,漆的比较,UV,漆和,PU,漆之间主要的区别是其工艺处理过程的不同。,UV,漆所采用的光固化工艺在淋刷油漆时无污染，比,PU,漆更环保，从工厂加工的工艺上说，对工人的健康及环境的保护有好处，从生产角度看，它是一种更新换代的产品。,PU,漆正逐渐被,UV,漆所取代。,.,PU,漆、,UV,漆的比较列表：,项目,加工方式,硬化时间、可否返工,硬度,附着力,价格,光泽度,PU,漆,烤箱,硬化反应需七天；可返工,漆膜较薄不是很硬最高能达到,2H,特别好,低于,UV,漆,光泽匀称看上去不是很亮,UV,漆,UV,灯固化,硬化,30,分钟；不可以返工,漆膜硬度高，最高硬度可达,5,6H,不如,PU,漆,成本高,光泽度高可为亚光,半亚光和亮光,.,PU,漆正逐渐被,UV,漆所取代，很多厂商基本不再使用,PU,烤漆，原因如下：,UV,烤漆的干燥时间更短，只要过一遍光固机就基本可以了，因此加工速度更快,UV,漆光泽度高,UV,漆外观更为饱满,Uv,漆所采用的光固化工艺在淋刷油漆时无污染，比,PU,漆更环保,只有在以下情况选择使用,PU,漆：,产品为纯白色时，因为,UV,漆有随时间泛黄的缺点，此时一般使用,PU,漆,在地板制漆中，因为,PU,漆有很强的渗透性和柔韧性，能渗透到木材的表层里面，给地板的涨缩起到了控制作用，使其不易开裂和漆面脱落。,PU,面漆的抗重击能力和耐磨性都比,UV,漆强。含油脂较高的地板如柚木，只能使用,PU,漆。,.,表面硬化,Hard Coating,塑胶表面硬化有两种技术：在塑胶表面喷涂硬化层和使用化学药剂将塑件浸泡烘干硬化,.,现在的一般手机厂都是使用在塑胶表面喷涂硬化层的方法。一般需要表面硬化的零件是液晶屏部位，因为其表面有透明，防刮及硬度的要求。（表面耐磨为,RCA 50 CYCLES,硬度需于铅笔测试,3H,以上）。使用的材质是压克力,(PMMA),其硬度达,3H,以上硬度，而,PC,则达不到,3H,之硬度。,其缺点：其表面易沾油污表面经硬化后非为光滑而有毛细现象,且表面印刷油膜不易附着,成品之不良率亦随之升高。,工艺：在一块大的压克力板上经过硬化处理，然后按照产品设计的要求切割。,.,金属效果处理,电镀,定义,:,电镀,(electroplating),被定义为一种电沉积过程,(electrodepos-ition process),，就是利用电解的方式使金属附着于物体表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的。简单的理解，是物理和化学的变化或结合。其目的是在改变物体表面之特性或尺寸。例如赋予产品以金属光泽而美观大方,.,电镀之目的,:,电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,(deposit),，改变基材表面性质或尺寸。例如赋予金属光泽美观、物品的防锈、防止磨耗、提高 导电度、润滑性、强度、耐热性、耐候性、热处理之防止渗碳、氮化、尺寸错误或磨耗之另件之修补。,.,电镀件的结构设计注意点：,1),基材最好采用电镀级,ABS,材料，,ABS,电镀后覆膜的附着力较好，同时价格也比较低廉。,2),塑件表面质量一定要非常好，电镀无法掩盖注射的一些缺陷，而且通常会使得这些缺陷更明显。,3),电镀件镀层厚度对配合尺寸的影响,电镀件的厚度按照理想的条件会控制在,0.02mm,左右，但是在实际的生产中，可能最多会有,0.08mm,的厚度，所以在有滑动配合的位置上，单边的间隙要控制在,0.3mm,以上，才能达到满意的效果，这是我们对电镀件配合时需要作的关注。,.,4),表面凸起最好控制在,0.10.15mm/cm,，尽量没有尖锐的边缘。,5),如果有盲孔的设计，盲孔的深度最好不超过孔径的一半，负责不要对孔的底部的色泽作要求。,6),要采用适合的壁厚防止变形，最好在,1.5mm,以上,4mm,以下，如果需要作的很薄的话，要在相应的位置作加强的结构来保证电镀的变形在可控的范围内。,7),在设计中要考虑到电镀件变形，由于电镀的工作条件一般在,60,度,70,度的温度范围下，在吊挂的条件下，结构不合理，变形的产生难以避免，所以在塑件的设计中对水口的位置要作关注，同时要有合适的吊挂的位置，防止在吊挂时对有要求的表面带来伤害。另外最好不要在塑件中有金属嵌件存在,由于两者的膨胀系数不同,在温度升高时,电镀液体会渗到缝隙中,对塑件结构造成一定的影响。,.,8),要避免采用大面的平面。,塑料件在电镀之后反光率提高，平面上的凹坑、局部的轻微凹凸不平都变得很敏感，最终影响产品效果。这种零件可采用略带弧形的造型。,9),要避免直角和尖角。,初做造型和结构的设计人员往往设计出棱角的造型。但是，这样的棱角部位很容易产生应力集中而影响镀层的结合力。而且，这样的部位会造成结瘤现象。因此，方形的轮廓尽量改为曲线形轮廓，或用圆角过渡。造型上一定要要求方的地方，也要在一切角和棱的地方倒圆角,R=0.20.3 mm,。,10),不要有过深的凹部，,不要有小孔和盲孔，这些部位不仅电镀困难，而且容易残存溶液污染下道工序的溶液。像旋钮和按钮不可避免的盲孔，应从中间留缝。,11),要考虑留有时装挂的结点部位,.,结点部位要放在不显眼的位置。可以用挂钩、槽、缝和凸台等位置作接点。,.,12),厚度不应太薄，也不要有突变。,太薄的零件在电镀过程中受热或受镀层应力的影响容易变形,.,厚度的突变容易造成应力集中，一般来说厚度差不应超过两倍。,13),标记和符号要采用流畅的字体，如：圆体、琥珀、彩云等。因多棱多角不适于电镀。流畅的字体容易成形、电镀后外观好。文字凸起的高度以,0.30.5,为宜，斜度,65,度。,14),如果能够采用皮纹、滚花等装饰效果要尽量采用，因为降低电镀件的反光率有助于掩盖可能产生的外观缺陷。,15),尽量不要采用螺纹和金属嵌件，以免电镀时为保护螺纹、嵌件而增加工序。,.,电镀效果,.,塑胶电镀,真空电镀与水电镀比较：,.,真空电镀与水电镀比较：,.,电镀效果介绍,.,高光电镀,高光电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光，注射出的塑件采用光铬处理后得到的效果。,.,亚光电镀,亚光电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光，注射出的塑件采用亚铬处理后得到的效果。,.,珍珠铬,珍珠铬电镀的效果的实现通常要求模具表面良好抛光，注射出的塑件采用珍珠铬处理后得到的效果。,.,蚀纹电镀,蚀纹电镀的效果的实现通常要求模具表面处理出不同效果的蚀纹方式后，注射出的塑件采用光铬处理后得到的效果,.,局部电镀,通过采用不同的方式使得成品件的表面局部没有电镀的效果，与有电镀的部分形成反差，形成独特的设计风格。,.,彩色电镀,通过采用不同的电镀溶液，在电镀后塑件表面沉积的金属会反射出不同的光泽，形成独特的效果。,.,