表面処理とは、基材の表面に、基材とは異なる機械的、物理的、化学的性質をもつ表層を人工的に形成する方法です。
表面処理の目的は、製品の耐食性、耐摩耗性、装飾またはその他の特別な機能要件を満たすことです。 当社で最も一般的に使用される表面処理方法は、機械研磨、化学処理、表面熱処理、表面溶射です。 表面処理とは、ワークの表面を洗浄、掃引、バリ取り、脱脂、スケール除去することです。 今回は表面処理の工程について学びます。
一般的に使用される表面処理プロセスは次のとおりです。
真空電気めっき、電気めっき工程、陽極酸化処理、電解研磨、パッド印刷工程、亜鉛めっき工程、粉体塗装、水転写印刷、スクリーン印刷、電気泳動等
01.真空メッキ
—— 真空蒸着 ——
真空メッキは物理的な蒸着現象です。 すなわち、真空状態でアルゴンガスを注入し、アルゴンガスがターゲット物質に衝突すると、ターゲット物質が分子に分離され、導電性物質に吸着され、均一で平滑な模造金属表面層が形成されます。
適用可能な材料:
1. 金属、軟質および硬質プラスチック、複合材料、セラミック、ガラスなど、多くの材料を真空メッキできます。 電気めっきの最も一般的な表面処理はアルミニウムで、次に銀、銅が続きます。
2. 天然素材は水分により真空環境に影響を与えるため、真空めっきには適しません。
プロセスコスト: 真空メッキのプロセスでは、ワークピースのスプレー、ロード、アンロード、および再スプレーが必要なため、人件費は非常に高くなりますが、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: 真空電気めっきは、スプレーによる環境への影響と同様、環境汚染がほとんどありません。
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02. 電解研磨
—— 電解研磨 ——
電解研磨は、電解液に浸したワークに電流を流すことにより、ワークの原子がイオンとなって表面から除去される電気化学的処理で、微細なバリを除去し、ワーク表面の光沢を高める効果があります。
適用可能な材料:
1. ほとんどの金属は電解研磨でき、ステンレス鋼 (特にオーステナイト核グレードのステンレス鋼) の表面研磨に最も一般的に使用されます。
2. 異なる材料を同時に電解研磨したり、同じ電解溶媒に入れたりすることはできません。
工程コスト：電解研磨は基本的に全工程が自動で完了するため、人件費が非常に安くなります。 環境への影響: 電解研磨では有害な化学物質の使用が少なくなります。 プロセス全体で必要な水の量は少量であり、操作も簡単です。 さらに、ステンレス鋼の特性を延長し、ステンレス鋼の腐食を遅らせることができます。
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03. パッド印刷工程
- パッド印刷 -
不規則な形状のオブジェクトの表面に文字、グラフィック、画像を印刷できることは、現在重要な特殊印刷になりつつあります。
適用可能な材料:
パッド印刷は、PTFE などのシリコン パッドよりも柔らかい素材を除く、ほぼすべての素材に使用できます。
プロセスコスト: 金型コストと人件費が低い。
環境への影響: このプロセスは可溶性インク (有害な化学物質を含む) に限定されているため、環境への影響が大きくなります。
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04. 亜鉛メッキ工程
—— 亜鉛メッキ ——
合金鋼材の表面に亜鉛の皮膜を形成し、美観と防錆効果を得る表面処理技術です。 表面の亜鉛層は、金属の腐食を防ぐ電気化学的保護層です。 主に使用される方法は溶融亜鉛めっきと亜鉛メッキです。
適用可能な材料:
亜鉛めっきプロセスは冶金的接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: ワークピースの表面品質は亜鉛メッキ前の手作業による表面処理に大きく依存するため、金型コストは不要、短いサイクル/中程度の人件費がかかります。
環境への影響: 亜鉛めっきプロセスは鋼部品の耐用年数を 40-100 年延ばし、加工物の錆や腐食を防ぐため、環境保護にプラスの効果をもたらします。 さらに、亜鉛めっきされたワークピースは、耐用年数が経過した後、亜鉛めっきタンクに戻すことができ、液体亜鉛を繰り返し使用しても化学的または物理的な廃棄物が発生しません。
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05. 電気めっき工程
—— 電気めっき ——
金属の酸化を防止し、耐摩耗性、導電性、光反射性、耐食性を向上させ、美観を向上させるために、電気分解によって部品の表面に金属膜の層を付着させるプロセス。 多くのコインの外層も電気メッキされています。 。
適用可能な材料:
1. ほとんどの金属は電気めっき可能ですが、金属が異なれば純度やめっき効率のレベルも異なります。 これらの中で最も一般的なものは、錫、クロム、ニッケル、銀、金、ロジウムです。
2. 電気メッキに最も一般的に使用されるプラスチックは ABS です。
3. ニッケル金属は皮膚に刺激性があり有毒であるため、皮膚に接触する電気めっき製品には使用できません。
プロセスコスト: 金型コストはかかりませんが、部品を固定するための治具が必要です / 時間コストは温度と金属の種類によって異なります / 人件費 (中〜高)、銀製品や宝石などの特定のメッキ部品の種類によって異なりますメッキには非常に時間がかかります外観と耐久性に対する高い要求があるため、熟練した労働者によって操作されます。
環境への影響: 電気めっきプロセスでは多数の有毒物質が使用されるため、環境への影響を最小限に抑えるために専門家による転用と抽出が必要です。
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06. 水転写プリント
—— ハイドロ転写プリント ——
転写紙のカラーパターンを水圧を利用して立体物の表面に印刷する方法です。 製品のパッケージングや表面装飾に対する人々の要求の向上に伴い、水転写印刷の使用はますます広がっています。
適用可能な材料:
すべての硬い材料は水転写印刷に適しており、スプレーに適した材料は水転写印刷にも適している必要があります。 最も一般的なのは射出成形部品と金属部品です。
プロセスコスト: 金型コストはかかりませんが、治具を使用して複数の製品を同時に水転写する必要があり、時間コストは通常 1 サイクルあたり 10 分を超えません。
環境への影響: 製品のスプレーと比較して、水転写印刷は印刷塗料をより完全に塗布するため、廃棄物の漏れや材料の無駄の可能性が低くなります。
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07. スクリーン印刷
- スクリーン印刷 -
スクレーパーの押し出しにより、インクがグラフィック部分のメッシュを通って基材に転写され、オリジナルと同じグラフィックが形成されます。 スクリーン印刷装置はシンプルで操作が簡単、印刷と製版が簡単で、低コストで高い適応性を備えています。
一般的な印刷物には、カラー油絵、ポスター、名刺、製本表紙、商品看板、印刷および染色された織物が含まれます。
適用可能な材料:
紙、プラスチック、金属、セラミック、ガラスなど、ほぼすべての材料にスクリーン印刷できます。
加工コスト：金型コストは安くなりますが、色ごとに個別に製版する必要があるため、色数に依存します。 特に多色印刷の場合、人件費が高くなります。
環境への影響: 淡色のスクリーン印刷用インクは環境への影響はほとんどありませんが、PVC やホルムアルデヒドを含むインクには有害な化学物質が含まれているため、水質汚染を防ぐために適時にリサイクルして廃棄する必要があります。
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08. アルマイト処理
—— 陽極酸化処理 ——
アルミニウムの陽極酸化は、主に電気化学的原理に基づいて、アルミニウムおよびアルミニウム合金の表面にAl2O3（酸化アルミニウム）の層を形成します。 この酸化皮膜の層は、保護、装飾、絶縁、耐摩耗性などの特別な特性を持っています。
適用可能な材料:
アルミニウム、アルミニウム合金、その他のアルミニウム製品
プロセスコスト：製造プロセスでは、特に酸化プロセスで水と電気の消費量が非常に多くなります。 機械自体の消費熱は水を循環させて冷却し続ける必要があり、1トン当たりの消費電力は1000度前後になることが多い。
環境への影響: 陽極酸化はエネルギー効率の点で優れているわけではありませんが、アルミニウム電解の製造では、陽極効果によって大気のオゾン層に有害な副作用をもたらすガスも生成されます。
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09. 金属線引き
—— メタルワイヤード ——
製品を研磨することによりワークの表面にラインを形成し、装飾効果を得る表面処理方法です。 伸線後のさまざまな質感に応じて、直線伸線、カオス伸線、波形、渦巻線に分類できます。
適用材料：ほぼすべての金属材料が金属線引き加工を使用できます。
プロセスコスト：プロセス方法は単純で、設備も単純で、材料の消費量は非常に少なく、コストは比較的低く、経済的利益は高いです。
環境への影響：純粋な金属製品、表面に塗料や化学物質は一切なく、600度の高温でも燃えず、有毒ガスを発生せず、防火および環境保護の要件を満たしています。
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10. インモールド加飾
—— インモールド加飾-IMD ——
パターン印刷された振動板を金型に入れ、金型内に成型用樹脂を注入して振動板を接合し、パターン印刷された振動板と樹脂を一体化・固化させて完成品とする成形方法です。
適用材質：プラスチック表面
プロセスコスト: 一連の金型を開けるだけでコストと工数が削減され、高度に自動化された生産、簡素化された製造プロセス、ワンタイム射出成形法により、成形と装飾を同時に実現できます。
環境への影響: この技術はグリーンで環境に優しく、従来の塗装や電気メッキによって引き起こされる汚染を回避します。
