金属表面处理大全

一、阳极氧化

阳极氧化：主要是铝的阳极氧化，是利用电化学原理，在铝和铝合金的表面生成一层Al2O3（氧化铝）膜。这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。

工艺流程:

单色、渐变色：抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化→中和→染色→封孔→烘干

双色：①抛光/喷砂/拉丝→除油→遮蔽→阳极氧化1→阳极氧化2 →封孔→烘干

②抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化1 →镭雕→阳极氧化2 →封孔→烘干

技术特点:

1、提升强度,

2、实现除白色外任何颜色。

3、实现无镍封孔，满足欧、美等***对无镍的要求。

技术难点及改善关键点：

阳极氧化的良率水平关系到***终产品的成本，提升氧化良率的***在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度，这需要结构件厂商在生产过程中不断探索，寻求突破。

二、电泳 ( ED)

电泳：用于不锈钢、铝合金等，可使产品呈现各种颜色，并保持金属光泽，同时增强表面性能，具有较好的防腐性能。

工艺流程：前处理→电泳→烘干

优点：

1、颜色丰富；

2、无金属质感，可配合喷砂、抛光、拉丝等；

3、液体环境中加工，可实现复杂结构的表面处理；

4、工艺成熟、可量产。

缺点：

掩盖缺陷能力一般，压铸件做电泳对前处理要求较高。

三、微弧氧化 (MAO)

微弧氧化：在电解质溶液中（一般是弱碱性溶液）施加高电压生成陶瓷化表面膜层的过程，该过程是物理放电与电化学氧化协同作用的结果。

工艺流程：前处理→ 热水洗→ MAO → 烘干

技术特点：

1、陶瓷质感，外观暗哑，没有高光产品，手感细腻，防***；

2、基材广泛：Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb, 及其 合金等；

3、前处理简单，产品耐腐蚀性、耐候性***，散热性能佳。

目前颜色受限制，只有黑色、***等较成熟，鲜艳颜色目前难以实现；成本主要受高耗电影响，是表面处理中成本高的其中之一。

四、豪克能技术

豪克能技术：利用冲击能和激发能的复合能对金属零件进行加工 ，从而获得镜面零件。

优点：不需要任何化学物质，加工实现绿色无污染低能耗；可以适应多种金属材质零部件的加工；同时有提高硬度耐磨性的优点

五、电镀 (Electroplating)

电镀：是利用电解作用使金属的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用的一种技术。

工艺流程：

前处理→无青碱铜→无青白铜锡→镀铬

1、镀层光泽度高，高品质金属外观；

2、基材为SUS、Al、Zn、Mg等；成本相对PVD低。

环境保护较差，环境污染风险较大。

六、粉末喷涂 (Powder coating)

粉末喷涂：是用喷粉设备（静电喷塑机）把粉末涂料喷涂到工件的表面，在静电作用下，粉末会均匀的吸附于工件表面，形成粉状的涂层；粉状涂层经过高温烘烤流平固化，变成效果各异（粉末涂料的不同种类效果）的***终涂层。

上件→静电除尘→喷涂→低温流平→烘烤

1、颜色丰富，高光、哑光可选；

2、成本较低，适用于建筑家具产品和散热片的外壳等；

3、利用率高，100%利用，环保；

4、遮蔽缺陷能力强；5、可仿木纹效果。

六、金属拉丝

拉丝：是通过研磨产品在工件表面形成线纹，起到装饰效果的一种表面处理手段。根据拉丝后纹路的不同可分为：直纹拉丝、乱纹拉丝、波纹、旋纹。

拉丝处理可使金属表面获得非镜面般金属光泽，同时拉丝处理也可以消除金属表面细微的瑕疵。

七、喷砂

喷砂:是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需处理工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，获得一定的清洁度和不同的粗糙度的一种工艺。

1、实现不同的反光或亚光。

2、能清理工件表面的微小毛刺，并使工件表面更加平整，消除了毛刺的危害，提高了工件的档次。

3、清楚前处理时遗留的残污，提高工件的光洁度，能使工件露出均匀一致的金属本色，使工件外表更美观，好看。

八、抛光

抛光：利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。

针对不同的抛光过程:粗抛(基础抛光过程)，中抛(精加工过程)和精抛(上光过程)，选用合适的抛光轮可以达到很好抛光效果，同时提高抛光效率。

提高工件的尺寸精度或几何形状精度，得到光滑表面或镜面光泽，同时也可消除光泽。

九、蚀刻

蚀刻：通常所指蚀刻也称光化学蚀刻，指通过***制版、显影后，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸或者镂空成型的效果。

***法：工程根据图形开出备料尺寸-材料准备-材料清洗-烘干→贴膜或涂布→烘干→***→显影→烘干-蚀刻→脱膜→OK

网印法：开料→清洗板材(不锈钢其它金属材料)→丝网印→蚀刻→脱膜→OK

1、可进行金属表面细微加工；

2、赋予金属表面特殊的效果；

蚀刻时采用的腐蚀液体（酸、碱等）大多对环境具有危害。

十、PVD真空镀

物***相沉积（PVD）：是一种工业制造上的工艺，是主要利用物理过程来沉积薄膜的技术。

PVD原理示意图

PVD前清洗→进炉抽真空→洗靶及离子清洗→镀膜→镀膜结束，冷却出炉→后处理（抛光、AFP）

粉末冶金行业发展势不可挡

粉末冶金属于现代工业发展的朝阳产业，以制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。

　　我国粉末冶金行业起步较晚，但发展迅猛，特别是汽车行业、机械制造、金属行业、航空航天、仪器仪表、五金工具、工程机械、电子家电及高科技产业等迅猛发展，为粉末冶金行业带来了较大的发展机遇。

　　具体数据显示，1948年我国硬质合金产量仅有2-3万吨，但2000年后我国粉末冶金市场迅速崛起。2009年我国粉末冶金行业产量为11.30万吨，超过日本跃居亚洲首位。二、可控气氛：这类气氛分为放热型(不需要从外部供热)和吸热型气氛(需要从外部供热)，都由碳氢化合物转化而成。2014年粉末冶金行业销量达19.18万吨，2017年增长至20.08万吨，增幅为4.7%。

　　从应用领域来看，现阶段，我国粉末冶金产品主要应用于汽车、家电、电动工具、摩托车、农业机械及工程机械等工业。随着我国汽车行业的快速发展，粉末冶金制品本土化需求不断扩大，2016年，应用于汽车方面的粉末冶金零件共10.09万吨，占比54.69%，同比上升6.55%。☆缺陷必须使MIM固有的缺陷处于非关键位置，或制造成形后除去例如浇口印迹、提模杆标记或接合线等。未来下游产业的发展将会继续拉动上游产业的发展，整个行业的容量仍在不停扩大。

　　汽车领域应用较少，技术相对落后

　　在发达***如美国、欧洲、日本，粉末冶金产品主要应用于汽车领域，汽车粉末冶金产品占粉末冶金总产品的比例高达80%以上，其产品包括VVT(可变气门正时系统)、VCT(可变气门凸轮轴正时系统)、各类泵组件、链轮、同步环、行星齿轮等，种类覆盖十分齐全。PVD原理示意图工艺流程:PVD前清洗→进炉抽真空→洗靶及离子清洗→镀膜→镀膜结束，冷却出炉→后处理（抛光、AFP）。

　　而在我国，2017年，粉末冶金市场汽车应用占比仅为60%。我国粉末冶金汽车零件占比远低于发达***，占比提升潜力大。

　　单车用量方面，中国提升空间同样相对可观。2017年，北美粉末冶金零件单车用量可达18.6Kg，日本为8.0Kg，欧洲为7.2Kg，而中国仅为4.5Kg。对于混炼时粉末和粘结剂的加入顺序也有比较严格的规定，加料的顺序一般是先加入高熔点组元熔化，然后降温，加入低熔点组元，然后分批加入金属粉末。这种差距产生的主要原因是，我国国内很多粉末冶金产品达不到要求的尺寸公差与性能参数，因此，汽车主机厂只能选择成本更高的锻造零件与机加工零件。

　　国内企业成本优势显著，进口替代空间广阔

　　与国外公司相比，国内企业在人力成本、土地成本、原料成本等方面均具有优势，能够为主机厂与一级供应商提供更***的粉末冶金产品。同时，国内企业交货周期短，***服务快速、及时，能够为国内主机厂提供更优质的服务。

　　从技术角度来看，2015年，发布《中国制造2025》的通知，其中***提出要大力发展智能制造、增材制造、新材料、生物***等领域。我们认为在***政策的大力扶持下，国内粉末冶金技术有望得到快速发展，替代市场逐步由低端转向高技术。

　　另外，专利申请***量的持续增长彰显粉末冶金技术的不断成熟。2016年，我国铸造、粉末冶金专利申请***量为8295项，同比增长11.62%，近五年(2012-2016年)复合增长率为16.02%。

　　综合来看，国内粉末冶金产品进口替代空间十分广阔

科学家3D打印出1颗完整的小心脏

据报道，以色列科学家运用3D打印技术，成功制造出樱桃大小的心脏，期待有朝一日能印出人类的心脏，造福等待换心的人。据以色列特拉维夫大学（Tel ***iv University）的研究团队日前在Advanced Science期刊上发表研究成果显示，他们成功运用3D打印技术印出樱桃大小的心脏，跟兔子的心脏一样大，而且不只是结构，还包括了细胞、血管、心室等，开创***科技首例。四、豪克能技术豪克能技术：利用冲击能和激发能的复合能对金属零件进行加工，从而获得镜面零件。

用于打印的原料是人类***，科学家从受试者身上切下一块脂肪***，然后把细胞物质分离出来，经过重编程后成为多功能性gan细胞，再分化为心脏细胞或内皮细胞。

同时，胶原蛋白和糖蛋白等细胞外基质（Extracellular Matrix；ECM）经处理后成为水凝胶，并和分化后的细胞混合，拿来当作3D打印的“墨水”。

***重要的是，由于打印的原料取自接受移植者自己本身，故可以避免排斥反应。

科学家的下一个挑战，是教打印出来的心脏跟真的心脏一样跳动。它目前能做到“收缩”，但是还无法完成“泵血功能”的作用。，科学家也还需要研究怎样扩大规模，才有足够的细胞***做出真正人类大小的心脏。

该团队表示会先尝试把打印的心脏移植到动物身上，下一步才是人类。他们希望未来10年内，全世界的ding尖***里都可以有一台3D打印机，让qi官打印得以成真、普及。

粉末微***成形技术

近年来，微系统技术在各个领域的发展非常迅速，同时也对应用于微型工程中的三维微型复杂元器件的制造提出了更高的要求，希望微型器件在具备满足使用要求性能的同时，能够实现规模化生产。微系统中主要的元器件包括微型模具、用于传感器和jia速器上的微型机械结构、生物传感器、微型流体元件、微型反应器等。今天我们就粉末冶金齿轮的缺点，简单的介绍一下：粉末冶金齿轮（1）、粉末冶金齿轮价格与采购批量有关。这些元器件形状复杂、体积微小，采用现有的微型加工技术如微型切削、激光切削、硅刻蚀技术等，生产效率低，无法开展大规模生产，而近年来在粉末***成形基础上发展起来的粉末微***成形工艺为实现微型元器件规模化生产提供了***具潜力的制备技术。

　　粉末微***成形技术是指针对尺寸小于1微米的零件在传统粉末***成形技术基础上所开发的一种成形技术，主要应用于连续制造具有微观结构表面与微型结构的零件，其基本工艺步骤与传统的粉末***成形基本相同，所制备零件的表面质量与孔隙度可通过选择原始粉末与适宜的烧结条件来控制。与传统粉末***成形不同的是，粉末微***成形为了便于制造微小结构，所选择的粉末平均粒径一般小于1~2微米;其次，由于粉末比表面积增大，需要粘度较低但有足够强度的粘结剂，以利于微***成形并避免生坯件脱模时损坏。一般要按照粘结剂和粉末密度算出其质量比，按照这个比例来进行配比。另外，为了防止变形、裂纹及气泡的产生，微***成形技术对脱脂和烧结的工艺条件更加苛刻。

　　目前，国际上开展该技术研究的主要***有德国、日本、新加坡、美国和英国。其中，德国开展并取得了突出的成果。国内的北京科技大学、中南大学以及大连理工大学也在该领域进行了一系列研究工作。例如:提高工具、轴承等的硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性极限，提高轴类零件的综合机械性能等。如北京科技大学研制了具有自主知识产权、适用于传统***成形机的粉末微***成形用模具;并以羰ji铁粉和铁镍合金粉为原料，在传统***成形机上成功实现了粉末微***成形齿顶圆直径小于1毫米的微型齿轮。