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塑胶件实现类似金属拉丝效果的三种工艺方法是(塑胶件实现类似金属拉丝效果的三种工艺方法是什么)

金属拉丝在产品中非常常见,如建筑、日用产品、电子产品等领域。

但由于金属拉丝产品成本较高,多用于中高端产品。因此,逐渐生产出具有类似金属拉丝视觉效果的低成本塑料件。

塑胶件实现类似金属拉丝效果的三种工艺方法是(塑胶件实现类似金属拉丝效果的三种工艺方法是什么)

不仅美观、具有金属般的质感,而且成本也相对较低。目前广泛应用于便携式笔记本、平板电脑、家电及电子产品。

如何让塑料制品具有类似金属拉丝的效果?目前常见的方法有注塑、水镀拉丝、烫印转印三种。

1.注射成型方法

简单来说,就是直接在塑料模具上(一般是在母模的型芯上)制作出拉丝效果。通过生产注塑,成型后的塑料制品表面会出现类似拉丝的效果。总体工艺流程如下:

采用青铜作为芯模材料加工模座,用金刚石刀车削芯模座产生拉丝效果。常见的有长丝、短丝、旭日纹等。此时芯模座与模芯连接,进行塑料制品的生产。相反的形状;

将芯铜模座放入电铸液中进行沉淀。电镀液一般为镍溶液。选择镍作为电铸液主要考虑镍的金属特性(镍是一种近似银白色的金属元素,坚硬,有延展性,有铁磁性,可以高度抛光,耐腐蚀),有利于模芯在注塑过程中。防腐及模具维护;

一般这个电镀的时间比较长,要十几到二十天。电镀层的厚度需要满足模具设计要求,一般可以达到10-12mm。

取出铜芯模,取出铜芯模的复制品(即电镀层)。该副本将作为未来生产时使用的模芯。当然,需要根据模具设计进行加工和抛光;

将加工好的镍模芯放入加工好的模具钢模座中;

注塑生产时,注塑制品表面会出现类似金属的拉丝效果。

注塑制品表面有以下表面处理:

它直接是塑料材料的颜色。深色塑料件更容易出现类似金属拉丝的效果,视觉效果比浅色塑料件更像金属拉丝效果;

产品喷有金属漆,使塑料颜色和拉丝纹理在视觉上更接近拉丝金属的质感,但与真正的拉丝金属还是有一些区别,如手感轻、传热速度不够等;

对产品进行真空蒸发(镀镍或镀铬)。由于电镀层本身是金属,所以视觉上非常接近拉丝金属质感,质感更强,几乎可以媲美真正的拉丝金属效果的质感,至少质感亮一点。

注塑成型的缺点或缺点:

如果塑料表面需要喷涂,拉丝一定要比较厚,否则很容易被油漆覆盖;另外,喷涂的厚度一定要控制好,否则会覆盖拉丝。

如果采用真空电镀,产品的成本会更高;

模具制作工艺成本较高,周期较长;

镍硬度较低,模具生产时容易碰伤,因此应提前准备3-5块镍模芯,以免影响生产。

如果塑料件需要真空电镀,在设计时要避免大面积、尖角等。一般对产品的局部装饰部位进行拉丝处理。

2、水镀拉丝法

简单来说,塑料制品经过湿镀(也叫水镀),然后表面进行拉丝。

经过电镀后,塑料的机械性能得到了很大的提高。例如拉应力、扭转应力和冲击应力都增加了很多,耐腐蚀性也大大增强。同时可以增加塑料的散热能力。

此外,由于塑料电镀成本低、生产效率高,塑料电镀广泛应用于电子、汽车、家居用品等领域。

但随着美观要求的提高,希望塑料可以电镀具有金属拉丝效果(如不锈钢拉丝效果),因此塑料经过电镀后可以进行拉丝。

由于塑料电镀的镀层比较厚,一般达到0.08-0.2mm,有时达到0.3mm,所以表面可以减薄、减薄。

总体工艺流程如下:

消除应力:由于塑料注射成型后存在内应力,为了减少产品电镀后的变形,必须消除内应力,通常用丙酮溶液浸泡;

除油:为了保证粗化时与溶液接触均匀,必须先除去塑料件上的油脂。一般用中低温碱性液体清洗;

粗化:目的是保证塑件与液体的接触面积,一般采用高铬酸溶液;

中和还原:去除塑件表面残留的强酸、氧化物等杂质,提高塑件的亲和力;

预浸:为了使塑件表面附着二价铬离子,为活化做准备;

活化:为了金属电镀的目的,需要在塑料件表面吸附一层具有催化活性的金属层;

还原:活化清洗后还需进行还原处理,以增加表面活性,加速沉积。同时去除表面的活化液,防止带入化学镀液中引起分解;

化学镀:目的是在塑件表面形成一层导电性能良好的镀层,镀层均匀,连续性好,以保证电路能形成回路,保证下一步的顺利进行;

电镀:一般在塑料表面采用铜、镍、铬的复合电镀,形成表面装饰层;

拉丝:对表面进行拉丝,通常是细丝;

喷清漆:拉丝后清洁干燥,然后在表面喷清漆。

电镀拉丝件的设计中有很多特殊的设计要求,大致如下:

基材最好采用电镀级ABS材料,其丁二烯含量为15%~16%,附着力最好,价格也比较便宜;

塑件的表面质量要求很高,电镀无法掩盖注塑的一些缺陷,而且通常会使这些缺陷更加明显。如果可以采用皮纹、滚花等装饰效果,尽量使用,因为降低电镀件的反射率,有利于掩盖可能出现的外观缺陷,提高良率,也有利于降低成本;

结构及模具设计时应注意以下几点。形状应适合电镀加工。设计结构时,尽量避免大面积电镀,尽量避免尖角。设计模具时,进胶口不宜太细,防止断水、脱落,防止尖头排出,注意脱模斜度,预留排气口,注意影响外观的顶针粗细,以及进胶口位置生成的接缝线。同时,模具上必须设计用于电镀的夹具或挂点。

塑料部件中最好不要有金属嵌件。由于两者的膨胀系数不同,当温度升高时,电镀液会渗入缝隙中,对塑件的结构产生一定的影响。

对于小型或空心零件,模具应设计为每个模具尽可能有多个零件,以节省加工时间和电镀时间。电镀时也方便挂接,提高生产效率。

待绘制的表面应尽可能平坦,否则无法绘制。一般产品中的局部装饰件都会进行电镀和拉丝处理,避免大面积的出现。

3、烫金转印法

简单来说,就是在塑料上贴上一层拉丝质感的金属膜。

即在烫金机高温高压的作用下,将具有拉丝纹理的烫金膜转移到塑料制品表面。烫金膜是在膜基上通过涂布、真空蒸镀添加一层金属箔而制成的烫印材料。

国产烫印膜一般有5层,包括基膜层、离型层、染色层、镀铝层和粘合层。具体细分如下:

基膜层一般采用16pim厚的双向拉伸聚酯薄膜(PET),具有强度高、抗拉强度高、耐高温等性能,不易因温升而变形。

离型层主要涂有硅树脂。其主要作用是在烫印时,即受热或加压时,使色层、镀铝层、粘合层迅速与薄膜分离。它被转移并粘合到被冲压物体的表面。

染色层的主要成分是合成树脂和染料,具有成膜性、耐热性、透明性。颜色层有两个主要功能:显示颜色和保护印在物品表面的镀铝图形(如拉丝纹理或图案等)不被氧化。颜色层的颜色根据需要可以是橙色、黄色、灰色、红色、绿色等。彩色层的颜色经过镀铝层后被赋予光泽,颜色有一定程度的变化。镀层的颜色可能无法反映烫印后的颜色,如镀铝后变成金色,镀铝后变成灰色等。

镀铝层是将带有着色层的薄膜置于连续镀铝机的真空室内。在一定的真空度下,通过电阻加热,使铝丝熔化并连续蒸发到薄膜的着色层上,形成铝镀层。铝涂层的主要作用是反射光线,改变色层的颜色特性,使其显得有光泽。

粘合层一般是由可熔热塑性树脂通过涂布机在铝层上制成,干燥后形成粘合层。粘合层的主要作用是将烫印材料粘合到被熨烫的物体上。

图片:拉丝烫金纸

通过烫金转印方式的产品表面具有类似拉丝金属的质感,在视觉上基本能体现拉丝金属的质感,但手感上还是有细微的差别。

另外,烫金转印方式对产品表面的要求也很严格。目前烫印一般应用于板材、平面或规则曲面。对于形状复杂、形状不规则或有圆角的产品,基本上不可能采用烫印转印方法。

以上三种都可以表现塑件的金属拉丝效果。具体应用应根据实际情况,如产品需求、应用环境、设计要求等综合考虑来选择。

审稿人:李茜

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