曲面印刷技術的簡單介紹

來源：材料科學與工程

1. 表面立體印刷 （水轉?。?/p>

水轉印——是利用水的壓力和活化劑使水轉印載體薄膜上的剝離層溶解轉移，基本流程為：

a. 膜的印刷：在高分子薄膜上印上各種不同圖案；

b. 噴底漆：許多材質必須涂上一層附著劑，如金屬、陶瓷等，若要轉印不同的圖案，必須使用不同的底色，如木紋基本使用棕色、咖啡色、土黃色等，石紋基本使用白色等；

c. 膜的延展：讓膜在水面上平放，并待膜伸展平整；

d. 活化：以特殊溶劑(活化劑)使轉印膜的圖案活化成油墨狀態；

e. 轉?。豪盟畨簩⒔浕罨蟮膱D案印于被印物上；

f. 水洗：將被印工件殘留的雜質用水洗凈；

g. 烘干：將被印工件烘干，溫度要視素材的素性與熔點而定；

h. 噴面漆：噴上透明保護漆保護被印物體表面；

i. 烘干：將噴完面漆的物體表面干燥。

水轉印技術有兩類，一種是水標轉印技術，另一種是水披覆轉印技術，前者主要完成文字和寫真圖案的轉印，后者則傾向于在整個產品表面進行完整轉印。披覆轉印技術(Cubic Transfer)使用一種容易溶解于水中的水性薄膜來承載圖文。由于水披覆薄膜張力極佳，很容易纏繞于產品表面形成圖文層，產品表面就像噴漆一樣得到截然不同的外觀。

披覆轉印技術可將彩色圖紋披覆在任何形狀之工件上，為生產商解決立體產品印刷的問題。曲面披覆亦能在產品表面加上不同紋路，如皮紋、木紋、翡翠紋及云石紋等，同時亦可避免一般板面印花中?，F的虛位。且在印刷流程中，由于產品表面不需與印刷膜接觸，可避免損害產品表面及其完整性。

2. 金屬拉絲

直紋拉絲是指在鋁板表面用機械磨擦的方法加工出直線紋路。它具有刷除鋁板表面劃痕和裝飾鋁板表面的雙重作用。直紋拉絲有連續絲紋和斷續絲紋兩種。連續絲紋可用百潔布或不銹鋼刷通過對鋁板表面進行連續水平直線磨擦（如在有裝置的條件下手工技磨或用刨床夾住鋼絲刷在鋁板上磨刷）獲取。

改變不銹鋼刷的鋼絲直徑，可獲得不同粗細的紋路。斷續絲紋一般在刷光機或擦紋機上加工制得。制取原理：采用兩組同向旋轉的差動輪，上組為快速旋轉的磨輥，下組為慢速轉動的膠輥，鋁或鋁合金板從兩組輥輪中經過，被刷出細膩的斷續直紋。

亂紋拉絲是在高速運轉的銅絲刷下，使鋁板前后左右移動磨擦所獲得的一種無規則、無明顯紋路的亞光絲紋。這種加工，對鋁或鋁合金板的表面要求較高。

波紋一般在刷光機或擦紋機上制取。利用上組磨輥的軸向運動，在鋁或鋁合金板表面磨刷，得出波浪式紋路。

旋紋也稱旋光，是采用圓柱狀毛氈或研石尼龍輪裝在鉆床上，用煤油調和拋光油膏，對鋁或鋁合金板表面進行旋轉拋磨所獲取的一種絲紋。它多用于圓形標牌和小型裝飾性表盤的裝飾性加工。

螺紋是用一臺在軸上裝有圓形毛氈的小電機，將其固定在桌面上，與桌子邊沿成* 0度左右的角度，另外做一個裝有固定鋁板壓茶的拖板，在拖板上貼一條邊沿齊直的聚酯薄膜用來限制螺紋競度。利用毛氈的旋轉與拖板的直線移動，在鋁板表面旋擦出寬度一致的螺紋紋路。

* . 鋁板鉆石雕刻

* . 電鍍工藝

電鍍是指在含有欲鍍金屬的鹽類溶液中﹐以被鍍基體金屬為陰極﹐通過電解作用﹐使鍍液中欲鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來﹐形成鍍層的一種表面加工方法。鍍層性能不同于基體金屬﹐具有新的特征。根據鍍層的功能分為防護性鍍層﹐裝飾性鍍層及其它功能性鍍層。

電鍍工藝過程：一般包括電鍍前預處理﹐電鍍及鍍后處理三個階段。

對電鍍層的要求：

1. 鍍層與基體金屬﹑鍍層與鍍層之間﹐應有良好的結合力。

2. 鍍層應結晶細致﹑平整﹑厚度均勻。

* . 鍍層應具有規定的厚定和盡可能少的孔隙。

* . 鍍層應具有規定的各項指標﹐如光亮度﹑硬度﹑導電性等。

鍍鉻

鉻是一種微帶天藍色的銀白色金屬。電極電位雖位很負﹐但它有很強的鈍化性能﹐大氣中很快鈍化﹐顯示出具有貴金屬的性質﹐所以鐵零件鍍鉻層是陰極鍍層。鉻層在大氣中很穩定﹐能長期保持其光澤﹐在堿﹑硝酸﹑硫化物﹑碳酸鹽以及有機酸等腐蝕介質中非常穩定﹐但可溶于鹽酸等氫鹵酸和熱的濃硫酸中。

鉻層硬度高﹐耐磨性好﹐反光能力強﹐有較好的耐熱性。在* 00OC以下光澤和硬度均無明顯變化﹔溫度大于* 00OC開始氧化變色﹔大于700OC才開始變軟。

由于鍍鉻層的優良性能﹐廣泛用作防護一裝飾鍍層體系的外表層和機能鍍層。

鍍銅

鍍銅層呈粉紅色﹐質柔軟﹐具有良好的延展性﹑導電性和導熱性﹐易于拋光﹐經適當的化學處理可得古銅色﹑銅綠色﹑黑色和本色等裝飾色彩。鍍銅易在空氣中失去光澤﹐與三氧化碳或氯化物作用﹐表面生成一層堿式碳酸銅或氯化銅膜層﹐受到硫化物的作用會生成棕色或黑色硫化銅﹐因此﹐做為裝飾性的鍍銅層需在表面涂覆有機覆蓋層。

鍍鎘

鎘是銀白色有光澤的軟質金屬﹐其硬度比錫硬﹐比鋅軟﹐可塑性好﹐易于鍛造和輾壓。鎘的化學性質與鋅相似﹐但不溶解于堿液中﹐溶于硝酸和硝酸銨中﹐在稀硫酸和稀鹽酸中溶解很慢。鎘的蒸氣和可溶性鎘鹽都有毒﹐必須嚴格防止鎘的污染。因為鎘污染后的危害很大﹐價格昂貴﹐所以通常采用鍍鋅層或合金鍍層來取代鍍鎘層。目前國內生產中應用較多的鍍鎘溶液類型有﹕氨羧絡合物鍍鎘﹑酸性硫酸鹽鍍鎘和氰化物鍍鎘。此外還有焦磷酸鹽鍍鎘﹑堿性三乙醇胺鍍鎘和HEDP鍍鎘等。

鍍錫

錫具有銀白色的外觀﹐原子量為11* .7﹐密度為7.* g/cm* ,熔點為2* 20C﹐原子價為二價和四價﹐故電化當量分別為2.12g/A.h和1.107g/A.h。錫具有抗腐蝕﹑無毒﹑易鐵焊﹑柔軟和延展性好等優點。錫鍍層有如下特點和用途﹕

1﹐化學穩定性高﹔

2﹐在電化序中錫的標準電位紕鐵正﹐對鋼鐵來說是陰極性鍍層﹐只有在鍍層無孔隙時才能有效地保護基體﹔

* ﹐錫導電性好﹐易焊﹔

* ﹐錫從-1* 0C起結晶開始開始發生變異﹐到-* 00C將完全轉變為一種晶型的同素異構體﹐俗稱”錫瘟”﹐此時已完全失去錫的性質﹔

* ﹐錫同鋅﹑鎘鍍層一樣﹐在高溫﹑潮濕和密閉條件下能長成晶須﹐稱為長毛﹔

* ﹐鍍錫后在2* 20C以上的熱油中重溶處理﹐可獲得有光澤的花紋錫層﹐可作日用品的裝飾鍍層。

電鍍單金屬方面還有鍍鉛﹑鍍鐵﹑鍍銀﹑鍍金等。電鍍合金方面有﹕電鍍銅基合金﹐電鍍鋅基合金﹐電鍍鎘基﹑銦基合金﹐電鍍鉛基﹑錫基合金﹐電鍍鎳基﹑鈷基合金﹐電鍍鈀鎳合金等。復合電鍍方面有﹕鎳基復合電鍍﹐鋅基復合電鍍﹐銀基復合電鍍﹐金剛石鑲嵌復合電鍍。

* . 表面噴涂（塑料件）

構成涂料的四大要素包括：

1．樹脂(Resin)；

2．顏料(Pigment)；

* ．溶劑(Solvent)；

* ．其他添加劑(Additive)。

涂料干燥的種類有如下幾種：

1．揮發干燥(利用稀釋劑蒸發干燥)；

2．融合干燥(分子與分子因揮發耐相聚合)；

* ．氧化干燥(不飽和脂肪酸與空氣中氧結合)；

* ．利用架橋反應而干燥(利用架橋劑即所謂硬化劑形成架橋而硬化)；

* ．紫外線硬化(不飽和聚脂類加入劑后由紫外線波長* 00-* 00mn照射后分子聚合而硬化)。

UV工藝介紹：

UV涂料可通過浸涂、淋涂、漆涂、旋涂，甚至真空涂等方法涂布后，再經紫外線光子照射而固化成膜。

與一般的溶劑型涂料相比，UV涂料的特點如下 ：

1．固化速度快，

2．常溫固化，

* ．節約能源，

* ．節省占地面積，

* ．不污染環境，

* ．提升產品性能。

* . 移印

移印指的是——承印物為不規則的異形表面（如儀器、電氣零件、玩具等），使用銅或鋼凹版，經由硅橡膠鑄成半球面形的移印頭，以此壓向版面將油墨轉印至承印物上完成轉移印刷的方式 。

移印機適用行業：塑料業、玩具業、玻璃業、金屬業、電子業、體育用品、文具業、光學業、IC封裝業等。

移印機適用范圍：尺、筆、球形物、洋娃娃眼睛、手表、照相機、吹風機之外殼、陶磁、醫藥器具、球拍、錄音帶、電子零件、IC、CPU、DRAM、計算機外殼、按鍵、裝飾標志、大哥大機殼 等印刷。

從總體來說，移印工藝的技術含量不高，在發達國家生產成本居高不下的情況下要想繼續發展是很困難的，所以移印產業向中國這樣的低勞動力成本的發展中國家轉移是必然的趨勢，目前，國外除了還制造自動化程度高的移印生產線的少數幾家企業，大部分企業將生產基地搬到了中國

7. 熱轉印

熱轉印 (heat transfer paper) ——是將花紋或圖案印刷到耐熱性膠紙上，通過加熱，加壓，將油墨層的花紋圖案印到成品材料上的一種技術。即使是多種顏色的圖案，由于轉印作業只是一個流程，故客戶可縮短印刷圖案作業，減少由于印刷錯誤造成的材料(成品)損失。利用熱轉印膜印刷可將多色圖案一次成圖，無需套色，簡單的設備也可印出逼真的圖案。

熱轉印設備用于裝飾鋁形材、各類金屬版材，可達到木制品或大理石的效果。熱轉印設備是根據熱升華原理工作的，它能在* -* 分鐘內將所需要的木紋或大理石紋快速轉印至鋁形材粉末涂層表面并可滲透到涂層內部* 0-* 0微米。鋁材轉印生產工序：

一是用膜機將熱轉印膜卷裁才所需尺寸。

二是將裁好的轉印膜用轉印超聲波包裝機根據工件的大小用超聲波焊接成工件包裹袋。

三是在包裝平臺上將工插入用轉印膜制成的工件包裹袋。

四是將包好轉印膜的工件放在熱轉印機小車平臺上，依次可放1* 根鋁材，將鋁材兩端接上真空抽頭并鎖緊，打開真空開關，此時轉印膜緊緊貼在鋁材上。小車自動將鋁材送至烘烤爐內，烘烤爐自動升溫220度并保溫* 分鐘，小車自動退出烘烤爐。

五是松開真空抽頭，將工件取下。六是去掉轉印膜，并檢查工件質量。

平版熱轉印生產工藝，一是用裁膜機將熱轉印紙卷裁成所需尺寸。二是將熱轉印紙膜附在工件表面并放在平板熱輚印機上。三是將平板推至平板熱轉印機加熱區，按動壓板開關，壓板將熱轉印紙緊緊壓在工件上，加熱并保溫一分鐘。四是升起壓板，將工件推至件段，去掉轉印膜將工件去下并檢查。

熱轉印技術廣泛應用于電器、日用品、建材裝飾等。由于具有抗腐蝕、抗沖擊、耐老化、耐磨、防火、在戶外使用保持1* 年不變色等性能，幾乎所有商品都用這方式制作出來的標簽。例如打開手機殼，內部即可看到密密麻麻帶有條碼的標簽。很多標簽要求能禁得起時間考驗，長期不變形，不褪色，不能因接觸溶劑就磨損，不能因為溫度較高就變形變色等，故必要采用一種特殊材質打印介質及打印材料來保證這些特性，一般噴墨、激光打印技術是無法達到的。

* . 噴砂

噴砂(Sand Blasting)處理在金屬表面的應用是非常普遍的，原理是將加速的磨料顆粒向金屬表面撞擊，而達到除銹、去毛刺、去氧化層或作表面預處理等，它能改變金屬表面的光潔度和應力狀態。而一些影響噴砂技術的參數是需要留意的，如磨料種類、磨料粒度、噴射距離、噴射角度和速度等。除了噴砂處理外，拋丸處理亦是其中的一個很好選擇。

噴砂工藝可分為氣壓噴槍及葉輪拋丸兩種，而噴砂工藝的優點在于它能夠除披峰、去除在壓鑄、沖壓、火焰切割和鍛壓后的毛刺，對較薄工件及有毛孔的毛刺效果更好，它可清理砂鑄過程殘余的砂粒、清理鑄鐵件或鋼材的銹漬、清理熱處理、燒悍、熱鍛、輾壓等熱工序后的除氧化皮。另外，在涂層應用上，它可把現有的涂料或保護層除去，在覆蓋鑄件上的缺陷如龜裂或冷紋，提供光澤表面。

再加上于表面應力上，它能提供一致性的粗化表面，上油及噴涂效果，在高應力的金屬件如彈簧和連接桿經局部被不斷敲打，會產生變形并呈現強化現象。此強化效果是需要使用圓形磨料如不銹鋼丸，在高能量的拋丸機或專用強力噴砂機中使用。如要測定機器的表面強化效果，可把測試工件進行拋丸或噴砂處理，然后測出變形量是否符合要求。

9. 絲網印刷

絲網印刷——是把帶有圖像或圖案的模版被附著在絲網吉印通 行印刷的。

通常絲網由尼龍、聚酯、絲綢或金屬網制作而成。當承印物直接放在帶有模版的絲網下面時，絲網印刷油墨或涂料在刮墨刀的擠壓下穿過絲網中間的網孔，印刷到承印物上（刮墨刀有手動和自動兩種）。

絲網上的模版把一部分絲網小孔封住使得顏料不能穿過絲網，而只有圖像部分能穿過，因此在承印物上只有圖像部位有印跡。

換言之，絲網印刷實際上是利用油墨滲透過印版進行印刷的，這就是稱它為絲網印刷而不叫蠶絲網印刷或絹印的原因，因為不僅僅蠶絲用作絲網材料，尼龍、聚酯纖維、棉織品、棉布、不銹鋼、銅、黃銅和青銅都可以作為絲網材料。

10. 超聲波焊接

超聲波焊接是熔接熟塑性塑料制品的高科技技術，各種熟塑性膠件均可使用超聲波熔接處理，而不需加溶劑、粘接劑或其他輔助品。其優點是增加多倍生產率、降低成本，提高產品質量。

超聲波塑膠焊接原理是由發生器產生20KHZ（或1* KHZ）的高壓、高頻信號、通過換能系統，把信號轉換為高頻機械振動，加于塑料制品工件上，通過工件表面及內在分子間的磨擦而使傳處到接口的溫度升高，當溫度達到此工件本身的熔點時，使工作接口迅速溶化，繼而填充于接口間的空隙，當震動停止，工件同時在一定的壓力下冷卻定形成完美的焊接。

11. 壓力注塑

注射成型又稱注射模塑成型，它是一種注射兼模塑的成型方法。注射成型方法其優點是生產速度快、效率高，操作可實現自動化，能成型形狀復雜的制件。不利的一面是模具成本高，且清理困難，所以小批量制品就不宜采用此法成型。用這種方法成型的制品有：電視機外殼、半導體收音機外殼、電器上的接插件、旋紐、線圈骨架、齒輪、汽車燈罩、茶杯、飯碗、皂盒、浴缸、涼鞋等等。

目前，注射成型適用于全部熱塑性塑料，其成型周期短，花色品種多，形狀可以由簡到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精確，產品易更新換代。

12. 雙射注塑

雙射成型主要以雙射成型機兩只料管配合兩套模具按先后次序經兩次成型制成雙射產品。

比起傳統射出成型，雙料共射射出成型制程有如下的優點：

1核心料可以使用低黏度的材料來降低射出壓力。

2從環保的考慮，核心料可以使用回收的二次料。

* 根據不同的使用特性，如厚件成品皮層料使用軟質料，核心料使用硬質料或者核心料可以使用發泡塑料來降低重量。

* 可以利用較低質量的核心料以降低成本。

* 皮層料或核心料可使用價格昂貴且具特殊表面性質，如防電磁波干擾、高電導性等材料以增加產品性能。

* 適當的皮層料和核心料配合可以減少成型品殘余應力、增加機械強度或產品表面性質。

7產生如大理石紋路的產品。

從多色射出成型、雙料共射出成型的特性與應用可以看出未來有逐步取代傳統射出成型制程的趨勢。革新性射出成型技術不但提高了射出成型制程的精密度、提供高難度制程技術，而且開拓了射出成型制程領域的范圍。創新的射出設備與制程，才足以應付愈來愈多樣化、高質量、高附加價值的產品需求。

1* . 吹塑成型

吹塑成型——是借氣體壓力使閉合在模具中的熱型坯吹脹成為中空制品，或管型坯無模吹脹成管膜的一種方法。該方法主要用于各種包裝容器和管式膜的制造。凡是熔體指數為0.0* ~ 1.12的都是比較優良的中空吹塑材料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂等，其中以聚乙烯應用得最多。

(1) 注射吹塑成型——用注射成型法先將塑料制成有底型坯，接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。

(2) 擠出吹塑成型——用擠出法先將塑料制成有底型坯，接著再將型坯移到吹塑模中吹制成中空制品。

注射吹塑成型和擠出吹塑成型的不同之處是制造型坯的方法不同，吹塑過程基本上是相同的。

吹塑設備除注射機和擠出機外，主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由兩瓣合成，其中設有冷卻劑通道，分型面上小孔可插入充壓氣吹管。

(* ) 拉伸吹塑成型——拉伸吹塑成型是雙軸定向拉伸的一種吹塑成型，其方法是先將型坯進行縱向拉伸，然后用壓縮空氣進行吹脹達到橫向拉伸。拉伸吹塑成型可使制品的透明性、沖擊強度、表面硬度和剛性有很大的提高，適用于聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PETP)的吹塑成型。

拉伸吹塑成型包括：注射型坯定向拉伸吹塑，擠出型坯定向拉伸吹塑，多層定向拉伸吹塑，壓縮成型定向拉伸吹塑等。

(* ) 吹塑薄膜法——成型熱塑性薄膜的一種方法。用擠出法先將塑料擠成管，而后借助向管內吹入的空氣使其連續膨脹到一定尺寸的管式膜，冷卻后折疊卷繞成雙層平膜 。塑料薄膜可用許多方法制造，如吹塑、擠出、流延、壓延、澆鑄等，但以吹塑法應用最廣泛。 該方法適宜于聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等薄膜的制造。

1* . 沖壓成型

沖壓，是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。

沖壓加工的特點：

1．沖壓生產率和材料利用率高。

2．生產的制件精度高、復雜程度高、一致性高。

* ．模具精度高，技術要求高，生產成本高。

沖壓用材料：

沖壓用材料的形狀有各種規格的板料、帶料和塊料。板料的尺寸較大，一般用于大型零件的沖壓，對于中小型零件，多數是將板料剪裁成條料后使用。帶料(又稱卷料)有各種規格的寬度，展開長度可達幾千米，適用于大批量生產的自動送料，材料厚度很小時也是做成帶料供應。塊料只用于少數鋼號和價錢昂貴的有色金屬的沖壓。

沖壓常用材料有：

黑色金屬：普通碳素結構鋼、優質碳素鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼、不銹鋼、電工硅鋼等。

沖壓工序：

沖壓加工因制件的形狀、尺寸和精度的不同，所采用的工序也不同。根據材料的變形特點可將冷沖壓工序分為分離工序和成形工序兩類。

分離工序——是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應力達到強度極限ob以后，使坯料發生斷裂而產生分離。分離工序主要有剪裁和沖裁等。

成形工序——是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應力達到屈服極限os，但未達到強度極限。b，使坯料產生塑性變形，成為具有一定形狀、尺寸與精度制件的加工工序。成形工序主要有彎曲、拉深、翻邊、旋壓等。

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