表面處理工藝介紹及在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、目目 錄錄一、 引言二、 金屬的表面處理三、 木材的表面處理四、 塑料的表面處理五、 結(jié)語由于不同產(chǎn)品對(duì)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、 引言金屬表面處理的分類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

2、具有金屬光澤，表面較平滑。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(dòng)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(gè)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(gè)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 表面精加工處理表面精加工處理產(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(shí)，也滿足了大家的日益挑剔的視覺要求。C、

3、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(gè)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 表面精加工處理表面精加工處理定義：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(duì)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(duì)各

4、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)處理表面層改質(zhì)處理原理: 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(duì)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

5、材料表面效果完美的結(jié)合在一起，水流出來的時(shí)候，水龍頭表面能倒映出水的姿態(tài)。 2.3 表面表面披覆披覆處理處理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(huì)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 表面表面披覆披覆處理處理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

6、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 表面表面披覆披覆處理處理金屬材料是現(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(huì)有越來越多的處理工藝被發(fā)明出來。這些都會(huì)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展做出重要影響。 金屬金屬-小結(jié)小結(jié)木材表面處理分類木材表面處理分類 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)

7、價(jià)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(duì)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a.砂磨效果：去除在木加工過程中由于鋸、削、刨時(shí)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 表面表面基礎(chǔ)加工基礎(chǔ)加工處理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)。 a.涂飾效果：涂飾的功效

8、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 表面表面披覆披覆處理處理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(jià)值通常是成倍增長。木材木材-小結(jié)小結(jié)木材有著良好的加工性能，易

9、于造型，同時(shí)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(duì)自然的回歸和向往，使得對(duì)木材的需求不斷增加，而且隨之肯定會(huì)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。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(shí)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(huì)

10、對(duì)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塑料表面處理分類 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(Satin Pattern)，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 表面表面機(jī)械加工機(jī)械加工處理處理以漸變的六邊形圖案構(gòu)成的咬花面，在高亮拋光面上對(duì)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

11、 表面表面機(jī)械加工機(jī)械加工處理處理模擬金屬發(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 表面表面機(jī)械加工機(jī)械加工處理處理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 表面表面鍍覆鍍覆處理處理這款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。 c.離子鍍(PVD，是英文Physical Vapour Deposition（物理氣相沉積

12、）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(shí)，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 表面表面鍍覆鍍覆處理處理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⑶娼z?。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(shí)，靠其熔融的原料的熱量將薄膜融合在

13、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 表面表面裝飾裝飾處理處理IMD 中文名稱：模內(nèi)裝飾技術(shù) 英文名稱： In-Mold DecorationIMD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：IN MOLDING LABEL：即模內(nèi)貼標(biāo)，例如：化妝品盒子等IMF：IN MOLDING FILM:適合高拉伸產(chǎn)品，3D 產(chǎn)品IMR：IN MOLDING ROLLER:產(chǎn)品表面薄膜去掉，只留下油墨在產(chǎn)品表面。)IMD4.2 表面表面裝飾裝飾處理處理4.2 表面表面裝飾裝飾

14、處理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。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 表面表面裝飾裝飾處理處理熱轉(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

15、，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。 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 表面表面裝飾裝飾處理處理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護(hù)漆噴涂之保護(hù)漆干燥水轉(zhuǎn)印工藝流程水轉(zhuǎn)印工藝流程水轉(zhuǎn)印花紙水轉(zhuǎn)印4.2 表面表面裝飾裝飾處理處理由于水披覆薄膜張力極佳,很容易纏繞于產(chǎn)品表面形成圖文層,而披覆在任何形狀之工件上,為生產(chǎn)商解決立體產(chǎn)品印刷的問題。水轉(zhuǎn)印以特殊化學(xué)處理的薄膜，經(jīng)印上所需的色彩紋路后，平送于水的表面，利用水壓的作用，將色彩紋路圖案均勻地轉(zhuǎn)印于產(chǎn)品表面， 時(shí)披覆膜則自動(dòng)

16、溶解于水，經(jīng)清洗及烘干后，再上一層透明的保護(hù)涂層，這時(shí)產(chǎn)品已呈現(xiàn)出一種截然不同的視覺效果。 塑料雖然是廉價(jià)的人造物，但是它所帶來的價(jià)值一點(diǎn)都不廉價(jià)。經(jīng)過不同的表面處理，它能體現(xiàn)出豐富多彩的變化，能夠模仿其它材質(zhì)，從而減少不必要的浪費(fèi)，為產(chǎn)品帶來更高的附加值?？萍际窃诓粩噙M(jìn)步的，關(guān)于塑料表面處理的技術(shù)在不斷地發(fā)展。同時(shí)設(shè)計(jì)是無止境的，富于創(chuàng)意的設(shè)計(jì)師會(huì)利用不斷更新的技術(shù)，把塑料的特性發(fā)揮地更加淋漓盡致。 塑料塑料-小結(jié)小結(jié)生活是向前發(fā)展的，美也是向前發(fā)展的，美的觀念也是向前發(fā)展的。五、結(jié)語從工業(yè)革命前的“為裝飾而裝飾”，到工業(yè)革命初期的“為裝飾而設(shè)計(jì)”，再到十九世紀(jì)末藝術(shù)與手工藝運(yùn)動(dòng)所倡導(dǎo)的“為設(shè)計(jì)而裝飾”，最后發(fā)展到今天的“為設(shè)計(jì)個(gè)性而裝飾”，產(chǎn)品裝飾形式上的“繁與簡”經(jīng)歷著歷史的輪回。 當(dāng)今設(shè)計(jì)界共同追求的理想設(shè)計(jì)理念是以人