设计材料工艺学

设计材料工艺学产品的加工与表面处理一、杯子的加工作为杯子中的新成品，玻璃杯已成为饮水泡茶的最佳茶具，特别是冲泡各类名茶，茶具晶莹剔透，不但适于观赏而且冲茶效果最佳。同时玻璃杯价廉物美，深受广大消费者的欢迎，玻璃杯具有以下优点：•1、材料：杯体采用优质高硼硅水晶玻璃管材加工，透明度极高，耐磨损，表面光滑，清洗容易，健康卫生；•2、结构：杯身双层隔热设计，不仅保持了茶汤温度，还不烫手，更方便饮用；•3、工艺：经640度高温烧制而成，对温度变化适应性强，瞬间温差为-20℃—150℃，不易爆裂。•4、卫生：食品级标准，可以盛放100度高温的热水、茶、碳酸、果酸等饮料，抗苹果酸的侵蚀，无异味不串味。•5、防漏：杯盖内层外层及密封圈符合医用级安全标准，有效防漏。•6、适于饮茶：绿茶、红茶、普洱茶、花茶、工艺花茶、水果茶等，汤色尽收眼底，提升生活品位。2/9/2020塑料杯冲压成型材料及表面处理金属喷镀的原理金属喷镀时，镀面材料在专门的喷汇或喷枪中熔化和雾化，并喷射到基体材料上，这种面饰方法有时也称为金属喷涂。一般使用氧――乙炔焰，但有时也使用其它气体。当镀面金属丝通过焰心自动给送时，金属丝熔化并同时被压缩空气流雾化和喷射到基体材料上。几乎任何一种能够制成金属丝的金属都能用这种方法喷镀。另一种喷枪利用粉末状材料通过火焰喷射出来。这种方法的优点是不仅能喷镀金属，而且也能喷镀金属陶瓷复合材料、氧化物和硬质合金。加工方法•压铸法：加工成本高，只有在大批量生产的情况下成本才合理。但最终产品的成本相对较低而且误差比较高。可以用于生产壁厚较薄的零件。•旋铸法：是加工小型零件的理想方法，通常用于首饰制造。可以使用橡皮模型以降低加工的成本。•定向固化：可以生产具有优良抗疲劳性能的非常坚固的超耐热合金浇注到模型里，然后经过严格控制的加温及冷却工序，以消除任何细小的瑕疵金属杯子•浇注分类•砂模铸造：成本低，批量小，可以加工复杂的造型，但可能会需要大量的后期处理工序。•熔模铸造/失蜡法铸造：这种加工方法具有很高的连续性和精确度，也可以用于加工复杂造型。它是在相对低廉的加工成本前提下，能够实现非常完美的表面效果，适合大批量生产。•注铸法：用于加工高误差的复杂造型。由于工艺本身的特点，产品成型后不需要后处理，然而，只有在大批量生产的情况下才能显示出成本低的优点。冲击挤压成型塑性成型加工部分•塑性成型加工：是指将成型金属高温加热以进行重新造型，属劳动密集型生产。•塑性成型加工分类：•锻造：在冷加工或者高温作业的条件下用捶打和挤压的方式给金属造型，是最简单最古老的金属造型工艺之一。•轧制：高温金属坯段经过了若干连续的圆柱型辊子，辊子将金属轧入型模中以获得预设的造型。•拉制钢丝：利用一系列规格逐渐变小的拉丝模将金属条拉制成细丝状的工艺。•挤压：一种成本低廉的用于连续加工的，具有相同横截面形状的，实心或者空心金属造型的工艺，既可以高温作业又可以进行冷加工。•冲击挤压：用于加工没有烟囱锥度要求的小型到中型规格的零件的工艺。生产快捷，可以加工各种壁厚的零件。加工的成本低。•无切屑成型：利用现有的金属条或者金属片等进行造型。没有切屑产生。这类工艺包括化学加工，腐蚀，放电加工，喷砂加工，激光切割，喷水切割以及热切割等。表面处理•塑件烫印•塑件烫印是工业产品（特别是轻工产品）的重要表面装饰手段之一。目前在产品设计中已由字模烫印发展为图案和大面积板上烫印。•烫印就是通过烫印机如图所示热源，胶辊（或胶板），在一定的压力一将烫印材料（烫印箔）上彩色铝、木纹等转移到塑件表面上，从而获得精美的图案，得到良好的装饰效果的工艺。烫印起源于17世纪的欧洲，当时只是贵族阶层用于书籍、圣经的表面装饰，其烫印箔的材料是真金、真银。随着聚酯薄膜的出现，而出现了化学合成箔，人们就转而使用价廉物美的新型装饰材料，并把它用于工业产品的表面装饰设计上。手机的加工•手机外壳、内部的加工加工过程•冲压成型：金属片置于阳模与阴模之间经过压制成型，用于加工中空造型，深度可深可浅。•冲孔：利用特殊工具在金属片上冲剪出一定造型的工艺，大，小批量生产都可以适用。•冲切：与冲孔工艺基本类似，不同之处在于前者利用冲下部分，而后者利用冲切之后金属片剩余部分。•剪切：用剪切的方式切割金属片，与用一把剪刀从最佳位置剪裁纸张是一个道理。•切屑成型：当对金属进行切割的时候有切屑生产的切割方式统称为切屑成型，包括铣磨，钻孔，车床加工以及磨，锯等工艺。手机表面处理•1、外壳。新机外壳接合紧凑，缝隙处平整光滑，无毛刺。翻新机器一般采用仿原装外壳，缝隙处不平整，有毛刺，手机外壳上下两部分容易出现闭合不紧、留有很大缝隙的现象。鉴别时可以用小手指指甲尝试着插进手机上下盖的接缝。如果能插进去，就是翻新机。而对外壳表面像新机一样磨砂，且有小颗粒的手机，更是万万不可购买。这种机子外壳的漆是JS喷上去的，时间一长，漆就会脱落（机壳上的灰尘小颗粒，是喷漆时没有真空环境作业造成的）；表面处理•2、喷涂方法塑件喷涂工艺分为手工喷涂和自动喷涂两种。手工喷涂：涂层厚度和质量不易控制。主要用于初期配料试喷和内表面导电涂料的喷涂。自动喷涂：有多枪（6枪和8枪等）喷涂。调整不同喷射角度以达到喷涂表面厚度均匀，也有用机械手进行喷涂的方式。注意：试喷涂前必须确定基材的代号、颜色及表面粗糙度。2/9/2020表面处理•3涂层厚度为使涂层颜色在光泽、耐磨等方面的质量稳定，必须控制涂层厚度。涂层厚度检测可用涂层测厚仪直接测量。银色底漆（为表现金属光泽用）较薄，一般为3~5µm;面漆涂层厚度一般为8~10µm;涂层厚度一般为8~15µm。涂装类别•磨砂漆：在手机上喷涂上耐磨防滑的磨砂漆，不仅让手机更具质感，也不会出现磨损严重的现象。不过磨砂喷涂工艺唯一看起来有些不足地方就是看起来并不那么上档次•钢琴漆：如果严格作为“和钢琴上的漆一样的漆”来说，其实有双重含义，第一种意思指的是漆本身，即不饱和聚酯PE高光漆本身；第二种意思则指的是钢琴漆喷涂工艺手机壳的处理•手机烤瓷：手机烤瓷是目前最为先进与环保的一种手机表面涂装技术，采用该技术可快速获得一种坚固耐磨光亮的，看上去象陶器表面瓷一样的一种保护膜，因而称之为“手机烤瓷”。根据表面膜（漆层）的反光度烤瓷漆面又分为亮光漆面，亚光漆面与半亚漆面。2004年后出厂的手机表面保护漆已绝大多数采用烤瓷漆。汽车的加工过程•1铸造铸造是将熔化的金属浇灌入铸型空腔中，冷却凝固后而获得产品的生产方法。在汽车制造过程中，采用铸铁制成毛坯的零件很多，约占全车重量10％左右，如气缸体、变速器箱体、转向器壳体、后桥壳体、制动鼓、各种支架等。制造铸铁件通常采用砂型。砂型的原料以砂子为主，并与粘结剂、水等混合而成。2锻造锻造分为自由锻造和模型锻造。自由锻造是将金属坯料放在铁砧上承受冲击或压力而成形的加工方法(坊间称“打铁”)。汽车的齿轮和轴等的毛坯就是用自由锻造的方法加工。模型锻造是将金属坯料放在锻模的模膛内，承受冲击或压力而成形的加工方法。3冷冲压冷冲压或板料冲压是使金属板料在冲模中承受压力而被切离或成形的加工方法。热处理•热处理是将固态的钢重新加热、保温或冷却而改变其组织结构，以满足零件的使用要求或工艺要求的方法。加热温度的高低、保温时间的长短、冷却速度的快慢，可使钢产生不同的组织变化。铁匠将加热的钢件浸入水中快速冷却(行家称为淬火)，可提高钢件的硬度，这是热处理的实例。热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。退火是将钢件加热，保温一定时间，随后连同炉子—起缓慢冷却，以获得较细而均匀的组织，降低硬度，以利于切削加工。正火是将钢件加热，保温后从炉中取出，随后在空气中冷却，适于对低碳钢进行细化处理。淬火是将钢件加热，保温后在水中或在油中快速冷却，以提高硬度。回火通常是淬火的后续工序，将淬火后的钢件重新加热，保温后冷却，使组织稳定，消除脆性。有不少汽车零件，汽车表面处理•喷砂处理的表面：要彻底清理表面，用磷化剂处理表面，在一小时之内喷涂侵蚀底漆或环氧底漆。•锈蚀表面：用除油剂清洁剂彻底清理表面，用P80-120号砂纸干磨锈蚀表面。再用D845清洁表面。用刷子将磷化剂涂在磨好的表面上，并保持2-3分钟，然后用清水冲洗干净，并用压缩空气吹干表面。在下一小时之内喷涂侵蚀底漆或环氧底漆。•不锈钢：先用除油剂彻底清理表面。用P120-240号的砂纸干磨，然后用除油剂重新清理表面。用磷化剂处理表面。在一小时之内喷涂侵蚀底漆或环氧底漆。汽车表面处理•氧化处理的铝表面：先用除油剂彻底清理表面；用P120-240号的砂纸干磨，然后用除油剂重新清理表面；在一小时之内喷涂侵蚀底漆或环氧底漆。