表面處理工藝介紹及在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

表面處理工藝介紹及在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用第1頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月由于不同產(chǎn)品對于其表面處理的效果和功能的要求不同，因此，材料表面處理所涉及的技術(shù)問題、工藝問題等也是十分廣泛的，并與多種學(xué)科關(guān)。這里僅就金屬、木材、塑料的表面處理工藝在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行粗略地探討。

設(shè)計(jì)中，除了少數(shù)材料所固定的特征以外，大部分的材料都可以通過表面處理的方式來改變產(chǎn)品表面所需的色彩、光澤、肌理等需要。通過表面處理，可以直接提高產(chǎn)品的審美功能，從而增加產(chǎn)品的附加值。

一、引言第2頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月金屬表面處理的分類

二、金屬的表面處理從工業(yè)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)出發(fā)，金屬材料：強(qiáng)度高，加工性能較好，其加工表面具有金屬光澤，表面較平滑。第3頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月A、切削和研削

效果：得到高精度的表面。B、研磨

效果：可以得到光面、鏡面、梨皮面的效果。

鏡面拋光工藝的應(yīng)用，使得普通的餐桌變得及其生動活潑。林德伯格公司為其一款造型簡潔獨(dú)特的眼鏡框?qū)ｉT設(shè)計(jì)了這個眼鏡盒。不銹鋼材料要具有亞光的效果，可以通過研磨、噴砂和化學(xué)處理等工藝達(dá)到。在這款設(shè)計(jì)中，研磨工藝的應(yīng)用，使得眼鏡盒的設(shè)計(jì)更加樸素，簡潔。整個設(shè)計(jì)的理念在材料、造型和功能之間達(dá)到完美的和諧。2.1

表面精加工處理第4頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月產(chǎn)品采用了表面蝕刻的工藝，使得餐具的表面具有斑駁、滄桑的肌理效果。豐富了設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，使得勺子在滿足人們使用的同時，也滿足了大家的日益挑剔的視覺要求。C、表面蝕刻

定義：使用化學(xué)酸進(jìn)行腐蝕而使得金屬表面得到的一種斑駁、滄桑裝飾效果的加工工藝。原理：用耐藥薄膜覆蓋整個金屬表面，然后用機(jī)械或者化學(xué)方法

除去需要凹下去部分的保護(hù)膜，使這部分金屬裸露。接著

浸入藥液中，使裸露的部分溶解而形成凹陷，獲得紋樣，最后用其他藥液去除保護(hù)膜。

2.1

表面精加工處理第5頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月定義：表面層改質(zhì)處理是通過化學(xué)或者電化學(xué)的方法將金屬表面轉(zhuǎn)變成金屬氧化物或者無機(jī)鹽覆蓋膜的過程。

效果：改變金屬表面的顏色、肌理及硬度，提高及金屬表面的耐蝕性、耐磨性及著色性。設(shè)計(jì)師對產(chǎn)品采用的鋁材料應(yīng)用了陽極氧化工藝處理，使得水壺得到新鮮氧化膜，具有多孔狀結(jié)構(gòu)，使膜層具有極好的吸附性，對各種染料表現(xiàn)出極強(qiáng)的吸附能力，因而再經(jīng)過一定的工藝處理，就可染上鮮艷的色彩。陽極氧化工藝的應(yīng)用，使得水壺本身不僅得到了保護(hù)，還得到了裝飾，增加了產(chǎn)品的附加值。2.2

表面層改質(zhì)處理第6頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月原理:

通過在工件表面覆蓋一層皮膜，從而改變材料表面的物理化學(xué)性質(zhì)，賦予材料的表面肌理、色彩等。A

表面被覆處理---鍍層被覆

定義：利用各種工藝方法在金屬材料的表面覆蓋其他金屬材料的薄膜，從而提高制品的耐蝕性、耐磨性，并調(diào)整產(chǎn)品表面的色澤、光潔度以及肌理特征，以提高制品檔次。

缺點(diǎn)：鍍層色彩單調(diào)，對產(chǎn)品大小

形狀有所限制。高雅的設(shè)計(jì)造型，表面裝飾性的鍍鉻層，使得水龍頭具有精致細(xì)膩如鏡面一般的拋光效果。將造型和材料表面效果完美的結(jié)合在一起，水流出來的時候，水龍頭表面能倒映出水的姿態(tài)。

2.3

表面披覆處理第7頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月B

表面被覆處理---涂層被覆

定義：在金屬材料的表面覆蓋以有機(jī)物為主體的涂料層的加工工藝，也被稱為涂裝。

目的：保護(hù)作用；裝飾作用；特殊作用--隔熱、防輻射、殺菌等。優(yōu)點(diǎn)：能賦予產(chǎn)品豐富的色彩和肌理。

缺點(diǎn)：涂層會老化和磨損，容易被劃傷導(dǎo)致保護(hù)膜破損，使底層金屬銹蝕。2.3

表面披覆處理第8頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月C

搪瓷和景泰藍(lán)

原理：用玻璃材質(zhì)覆蓋金屬表面，然后在800度左右進(jìn)行燒制而成。

效果：使金屬材料表面堅(jiān)硬，提高制品的耐蝕性、耐磨性。賦予產(chǎn)品表面寶石般的光澤和艷麗的色彩，具有極強(qiáng)的裝飾性。

缺點(diǎn)：脆性高，不耐沖擊，在急冷急熱或變形沖擊下，容易脫落。中國古代習(xí)慣將附著在陶或瓷胎表面的稱“釉”；附著在建筑瓦件上的稱“琉璃”；而附著在金屬表面上的則稱為“琺瑯”。2.3

表面披覆處理第9頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月金屬材料是現(xiàn)代工業(yè)的支柱，金屬材料的工藝性能優(yōu)異，能夠按照設(shè)計(jì)師的構(gòu)思實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多種造型。廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，是設(shè)計(jì)師快速實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)構(gòu)思的重要途徑。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，肯定會有越來越多的處理工藝被發(fā)明出來。這些都會對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展做出重要影響。金屬---小結(jié)第10頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月木材表面處理分類

木材是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)材料，由于它是一種天然的材料，所以也是最富有人情味的材料。木材天然的紋理和色澤具有很高的美學(xué)價值，但它也有一些不可避免的缺點(diǎn)，比如節(jié)疤、裂紋、易弄污等，也影響了木材的使用效果。所以，為了達(dá)到好的效果，需要對木材進(jìn)行表面處理來達(dá)到滿意的設(shè)計(jì)效果。三、木材的表面處理第11頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月a.砂磨

效果：去除在木加工過程中由于鋸、削、刨時將木纖維切割斷裂而殘留在木材表面上的木刺，使木材表面更平滑。

b.脫色

效果：使木材表面的色澤獲得基本的統(tǒng)一。

c.填孔

效果：使木料表面平整。d.染色

效果：使木質(zhì)表面紋理優(yōu)美、顏色均勻。3.1

表面基礎(chǔ)加工處理這輛捷豹汽車的內(nèi)飾采用了胡桃木這種能夠體現(xiàn)奢華的木料。經(jīng)過精細(xì)拋光處理的內(nèi)飾板顯得格外光滑，非常漂亮，很好地詮釋了捷豹品牌的豪華與品質(zhì)。第12頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月a.涂飾

效果：涂飾的功效就是使涂料的潛在功能轉(zhuǎn)變成為實(shí)際的功能，使工業(yè)產(chǎn)品能得到預(yù)期的保護(hù)和裝飾效果，以及某些特殊的效能。

b.覆貼

效果：增加外觀裝飾效果，滿足消費(fèi)者的使用要求和審美要求

常用的覆貼材料：PVC膜、人造革、木紋紙、薄木等3.2

表面披覆處理c.化學(xué)鍍

效果：不僅能夠使木材具備電磁屏蔽性能，而且由于銅和金的鍍膜色澤，能夠顯示木制品華麗的裝飾性，增加木制品的附加值。倫敦尼斯頓的斯里--斯瓦米納雷揚(yáng)寺廟的鍍金木頭。該木頭采用了電鍍技術(shù)，可以提升表面裝飾效果，增強(qiáng)防腐性能，增強(qiáng)導(dǎo)電性，保護(hù)材料，避免電磁以及無線電頻率輻射。通過這種手段，產(chǎn)品的價值通常是成倍增長。第13頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月木材---小結(jié)木材有著良好的加工性能，易于造型，同時它又有著美麗的紋理色彩和清新的香氣，在人性化設(shè)計(jì)、情感化設(shè)計(jì)日益受到人們重視的今天，木材的這些特點(diǎn)得到了充分的發(fā)揮，應(yīng)用的范圍擴(kuò)展到了高科技產(chǎn)品的領(lǐng)域。隨著人們對自然的回歸和向往，使得對木材的需求不斷增加，而且隨之肯定會有更為先進(jìn)的表面處理工藝出現(xiàn)，使得這一天然材料得到更深入的挖掘，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上有更出色的表現(xiàn)。

花紋燈

Sekwa，光從質(zhì)感十足的木紋材質(zhì)中透出，非常富有韻味。第14頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月與其它材料相比，塑料容易成形、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、性能穩(wěn)定、有多種表現(xiàn)形式、適合批量生產(chǎn)，因此備受設(shè)計(jì)師青睞。一般來說，塑料的著色和表面肌理裝飾，在塑料成型時可以完成，但是為了增加產(chǎn)品的壽命，提高其美觀度，一般都會對表面進(jìn)行二次加工，進(jìn)行各種裝飾處理。四、塑料的表面處理塑料表面處理分類

第15頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月咬花與拋光是常見的表面處理技術(shù)，也經(jīng)常用在其它材料如金屬、玻璃等的加工。常見的咬花紋路主要區(qū)分為梨地花紋(SatinPattern)，皮革紋，幾何圖樣，模擬金屬發(fā)絲或是碳纖維紋理的咬花等幾種形式。搭配上噴漆或是其他表面處理制程，咬花所能呈現(xiàn)的效果與質(zhì)感超乎過去的想像。仿碳纖維咬花紋路以簡單幾何構(gòu)成的咬花面內(nèi)裝飾板的咬花:發(fā)絲咬花與皮革紋路的搭配4.1

表面機(jī)械加工處理第16頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月以漸變的六邊形圖案構(gòu)成的咬花面，在高亮拋光面上對比強(qiáng)烈，豐富了原本單調(diào)的平面，提升了產(chǎn)品的視覺與觸覺等感性特質(zhì)。4.1

表面機(jī)械加工處理第17頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月模擬金屬發(fā)絲的咬花效果，提高了產(chǎn)品的檔次，而成本卻又比真正的金屬拉絲降低了許多。4.1

表面機(jī)械加工處理第18頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月a.熱噴涂

效果：使基件耐蝕、耐磨、耐高溫

b.電鍍

效果：可以改變固體材料的外觀，改變表面特性，使材料耐腐蝕、耐磨，具有裝飾性和電、磁、光學(xué)性能。

種類：單金屬電鍍、合金電鍍、復(fù)合鍍、非晶態(tài)合金電鍍、電刷鍍

4.2

表面鍍覆處理這款LG的MP3，經(jīng)過了電鍍工藝的處理，使得表面看起來更為接近金屬的效果。這樣做不僅節(jié)約了成本，而且提高了產(chǎn)品的附加值。第19頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月c.離子鍍

(PVD，是英文Physical

Vapour

Deposition（物理氣相沉積）的縮寫，也稱真空離子電鍍，它是一種環(huán)保型表面處理法。)定義：是在真空條件下，利用氣體放電使氣體或被蒸發(fā)物質(zhì)離子化，在氣體離子或被蒸發(fā)物質(zhì)離子轟擊作用的同時，把蒸發(fā)物或其他反應(yīng)物蒸鍍到基件上。

效果：可以延長基件的使用壽命、

賦予被鍍材料光澤和色彩。4.2

表面鍍覆處理第20頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月a.

涂飾

(噴漆）

效果：著色、獲得不同的肌理、防止塑料老化、耐腐蝕。

b.

印刷

效果：改善塑料件的外觀裝飾

方法：平面絲?。ㄓ糜谄暮推矫骟w）、間接絲?。ó愋椭破罚?、曲面絲?。ㄓ糜诳烧归_成平面的弧面體）。

c.貼膜法

(IMD)

定義：是將印有花紋和圖案的塑料薄膜緊貼在模具上，在加工塑料件時，靠其熔融的原料的熱量將薄膜融合在產(chǎn)品上的方法。

效果：裝飾產(chǎn)品外觀、傳達(dá)產(chǎn)品信息

4.2

表面裝飾處理第21頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月IMD

中文名稱：模內(nèi)裝飾技術(shù)

英文名稱：In-MoldDecorationIMD是目前國際風(fēng)行的表面裝飾技術(shù),表面硬化透明薄膜,中間印刷圖案層，背面注塑層，油墨中間,可使產(chǎn)品防止表面被刮花和耐摩擦，并可長期保持顏色的鮮明不易退色。

IML：INMOLDINGLABEL：即模內(nèi)貼標(biāo)，例如：化妝品盒子等

IMF：INMOLDINGFILM:﹝適合高拉伸產(chǎn)品，3D產(chǎn)品﹞IMR：INMOLDINGROLLER:﹝產(chǎn)品表面薄膜去掉，只留下油墨在產(chǎn)品表面。)IMD4.2

表面裝飾處理第22頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2

表面裝飾處理原來只能在畫上的圖案通過制程做到產(chǎn)品上，通過人的觸覺感受，達(dá)到追求快樂，高貴的感覺的目的。尊貴的深棕色與黑色的完美結(jié)合，無盡的中性魅力使人為之傾倒，通過IML制程使本本不再單調(diào)，圖案的華麗亮相，猶如置身歐洲富麗堂皇的宮殿之中。第23頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月d.熱燙印法

原理:將數(shù)位圖案透過印表機(jī)以特制轉(zhuǎn)印墨水印在轉(zhuǎn)印專用紙上，再以專用轉(zhuǎn)印機(jī)，高溫高壓地將圖案精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)印到商品表面，完成商品印制。

效果：同貼膜法相似，可以美化產(chǎn)品外觀、傳達(dá)產(chǎn)品信息4.2

表面裝飾處理熱轉(zhuǎn)技術(shù)的優(yōu)越性：圖片精美，用普通燙印機(jī)、熱轉(zhuǎn)機(jī)即可完成。

各色圖案一次成型，無需套色。

操作簡單，印工精致，生產(chǎn)成本低。產(chǎn)品損耗小，附加值高，工藝裝飾性強(qiáng)。高遮蓋力，附著力強(qiáng)。符合綠色環(huán)保印刷標(biāo)準(zhǔn)，無環(huán)境污染。

第24頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月e.水轉(zhuǎn)印法水轉(zhuǎn)印技術(shù)是利用水壓將帶彩色圖案的轉(zhuǎn)印紙/塑料膜進(jìn)行高分子水解的一種印刷。4.2

表面裝飾處理PVA空白膠膜膠膜紋路印刷工件轉(zhuǎn)印披覆轉(zhuǎn)印后工件水洗工件噴涂保