回復(fù) 1# andraw 8 S' v/ l' T6 H$ T. V- s
等離子拋光也稱電漿拋光。主要用于五金件產(chǎn)品的拋光以及真空鍍膜的前處理，在表面處理行業(yè)屬于新的工藝，本文將在等離子拋光的工作原理、應(yīng)用優(yōu)勢以及在表面處理行業(yè)的應(yīng)用來說明它與真空鍍膜的協(xié)調(diào)性。
6 |2 k5 }# a2 a) \& X一、 等離子拋光的工作原理7 W* R1 K2 f) N) _
等離子也稱為物質(zhì)的第四態(tài)，是一種電磁氣態(tài)放電現(xiàn)象，使氣態(tài)粒子部分電離，這種被電離的氣體包括原子、分子、原子團(tuán)、離子和電子。等離子就是在高溫高壓下，拋光劑水溶，電子會脫離原子核而跑出來，原子核就形成了一個帶正電的離子，當(dāng)這些離子達(dá)到一定數(shù)量的時候可以成為等離子態(tài)，等離子態(tài)能量很大，當(dāng)這些等離子和要拋光的物體摩擦?xí)r，頃刻間會使物體達(dá)到表面光亮的效果。
3 a. Y/ z+ y% v) ~等離子拋光是一種全新的金屬表面處理工藝,僅在工件表面的分子層與等離子反應(yīng),分子中原子一般間距為0.1-0.3納米,處理深度為0.3-4.5納米.拋光物的表面粗糙度在1MM范圍內(nèi),因此等離子化學(xué)活化工件表面,去除表面分子污染層,交叉鏈接表面化學(xué)物質(zhì)。 " n" \6 t' [; v
等離子拋光的一些特性測驗(yàn)：
% [1 Z* |' o* ?* X& F5 G（1）.拋光速率測試
1 s& g7 D* ~3 j' n由圖1的測試數(shù)據(jù)顯示,液態(tài)等離子拋光對SUS303、SUS304與SUS316等型號的不銹鋼材質(zhì)的拋光速率結(jié)果。測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)液態(tài)等離子拋光的拋光速率與基材種類關(guān)聯(lián)性小。但是，拋光速率伴隨著外加電場的增加而增加，拋光速率＞1.0∪m/min,是傳統(tǒng)拋光法的十倍。( N; Y$ I6 A, U( g6 m
我們亦可從圖1的測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)250-290伏特，拋光速率的順序?yàn)椋篠US316＞SUS304＞SUS303。
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（2）.粗糙度測試 & z- ?3 \* d9 g. W Y, I
由圖2的測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)303、304與316等型號的不銹鋼基材經(jīng)過液態(tài)等離子拋光后，其粗糙度分別從約1vm大幅降至＜0.1vm，尤其是316基材粗糙度可減少至0.08vm。此拋光技術(shù)已接近納米級的拋光能力范圍內(nèi)。4 {6 p' o6 N. f8 z
圖2的測試結(jié)果亦顯示，液態(tài)等離子拋光對粗糙度減低的材質(zhì)順序?yàn)椋篠US316＞SUS304＞SUS303。, [: D4 l1 t- k* l! B
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（3）.光澤度測試 }" b# x: R% I+ |
由圖3的測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)303、304與316等型式的不銹鋼基材經(jīng)過液態(tài)等離子拋光后，其光澤度分別從約45%大幅曾增加至75%、85%、與95%。此乃表示基材從霧面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哏R面效果的光澤結(jié)構(gòu)。由此可以確定液態(tài)等離子拋光拋光后的基材符合工業(yè)產(chǎn)品外觀裝飾與材料特性的要求。
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（4）.硬度測試 4 y2 j; S; E7 z. I1 E
由圖4的測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)303、304與316等型號的不銹鋼基材經(jīng)過液態(tài)等離子拋光后，其硬度分別從約250HV維克硬度變化至280HV維克硬度。. Z3 X# [# f: ?
測試結(jié)果表明無論基材材質(zhì)是SUS316、SUS304、或SUS303，其硬度都有正向提升。$ O2 @. a" r: G: Y! k, B& w
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注：1.膜厚量測：是由日制surfacecorder ET-4000, Kasaka Laboratory 測量。! g* ^' J# B- N( H$ I" U
2.粗糙度性質(zhì)測試：是由日制MVK-H100A2，Akashi測量。, {: W% h" Z; l: Z! d
3.表面組成：高分辨率掃描電子顯微鏡(SEM)觀測。: g! l! \0 |0 s0 |5 ?" Y
二、等離子拋光的優(yōu)勢。& G3 U7 f! ?! C' Z7 R& z
拋光技術(shù)是金屬表面處理的關(guān)鍵技術(shù)之一，拋光無論是在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)還是在電子數(shù)碼產(chǎn)業(yè)中都是不可或缺的生產(chǎn)步驟。拋光是對工件表面精加工的過程，經(jīng)過拋光工序，工件表面粗糙度降低，一般說來伴隨著光澤度的提高，工件拋光后其機(jī)械、物理及化學(xué)性能都有不同程度的改善。例如，粗糙度降低光潔度提高，耐腐蝕性提高，缺口敏感性降低，摩擦系數(shù)下降，磨損減少。5 H' D0 F8 [! o
等離子拋光采用的拋光技術(shù)是一種完全不同于傳統(tǒng)方法的新型拋光技術(shù)，此拋光技術(shù)是根據(jù)電化學(xué)原理與化學(xué)反應(yīng)原理而研發(fā)設(shè)計的。其拋光技術(shù)不使用對環(huán)境有污染和損害生產(chǎn)者健康的化學(xué)物品，但它的拋光效果卻能夠達(dá)到傳統(tǒng)方法很難達(dá)到的高品質(zhì)，拋光速度也是傳統(tǒng)拋光方法望塵莫及的，生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)拋光成本（見圖5）。7 F; @3 ~! v8 e( _$ ], p1 j
方法比較* [ [/ S8 z& H
特 性 化學(xué)拋光 電解拋光 等離子（電漿）拋光
: o6 `) \) ^* @7 W' W5 h5 ?+ L拋光液毒性 大 大 無
% a1 A/ J. L1 T$ d拋光液老化 難再生 難再生 定期補(bǔ)充
' e6 M$ F! T8 V% M廢 液 污 染 厲害 厲害 無4 Q" U& O0 v1 u3 ?1 V
廢 液 處 理 難處理 難處理 極易處理
. h. u0 f" o! t a( }9 o拋 前 處 理 復(fù)雜 復(fù)雜 簡單
9 v$ p1 w' |9 }7 ~, |# ~拋 后 處理 有害物質(zhì)產(chǎn)生 有害物質(zhì)產(chǎn)生 簡單沖洗，無有害物產(chǎn)生2 K$ ~/ k6 d- i4 c1 @7 S! b& z, {: U
整 平 效 果 差 較好 好
. g0 O3 R' X3 v% A+ W5 [8 d光 亮 效 果 好 好 很好
, L) j1 ~6 J% w( [4 j 方法比較
! C( E& z+ s+ g5 c特 性 化學(xué)拋光 電解拋光 等離子（電漿）拋光
8 [/ n) q) \) F* o7 p- v* p對復(fù)雜零件 可 可 極易
. l' q: o0 ^9 M8 A/ A' D實(shí)現(xiàn)自動化 可 可 極易0 E" ]2 ~6 `! ^; n
操 作 較難 較難 容易
7 {7 J9 `& W' n/ z/ U拋 光 速 度 慢 較快 快5 h9 h6 E( q' O& r
硬 度 影 響 不明顯 不明顯 提高
0 O7 d) m% \5 Z# @* E/ k圖54 T6 ?1 M) o$ l7 w* R
由于等離子拋光有這些特性存在，所以目前應(yīng)用的非常廣，并且有取代電解拋光的趨勢。等離子拋光和電解拋光的適用行業(yè)廣范：手機(jī)電子、數(shù)碼配件、集成電路制造、運(yùn)動器材（高爾夫球具）、眼鏡制造、不銹鋼潔具、餐具、醫(yī)療器械、手表飾品、汽車配件、LED制程、精密模具、航空航天及五金制品等行業(yè)等離子拋光工藝可以說是目前市場上最為先進(jìn)的拋光工藝。他同電解既有相似之處也有本質(zhì)的區(qū)別。說他們相似是說他們的拋光后的表面效果差不多。說他的本質(zhì)區(qū)別最主要是等離子拋光成本低和對環(huán)境無污染，而電解則相反。電解最主要是靠藥水來對工件進(jìn)行電化學(xué)腐蝕。所以藥水都具有很強(qiáng)的腐蝕性。對人體有很大傷害。對環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重。而等離子拋光的拋光鹽無腐蝕性，對人體無傷害，對環(huán)境也無污染。拋光鹽已作過SGS認(rèn)證，拋光溶劑污水排放也通過ROHS檢測無污染。 I. S. S3 L& i$ r, D' w
以一般的手機(jī)外殼為例，基本上所有的手機(jī)商都對不銹鋼手機(jī)外殼的要求為表面無劃傷，無明顯紋路，無白點(diǎn)也就是鏡面效果。拋光工藝一般從沖壓出完全成型產(chǎn)品開始，后續(xù)工序一般有鐳射，真空鍍膜，UV,噴油等。拋光均采用手工拋光，或者是手工拋光和等離子拋光結(jié)合。手工拋光及手工打磨，靠產(chǎn)品和麻、線、布輪的摩擦作用。第一次看見這種工藝的人都會很驚訝還有這樣落后和原始的事情。或許有時候最原始的是最好的選擇，這種工藝大行其道。但手工拋光工藝缺點(diǎn)明顯。第一效率底下，一個拋光工在8小時內(nèi)很難出到150個鏡光成品，嚴(yán)重制約規(guī)�；a(chǎn)。第二：工作環(huán)境污染很大.磨光過程種產(chǎn)生大量的黑色粉末，一天下來幾乎全身都黑黑的。第三：工作種需要消耗大量的體力，工作異常辛苦。由于以上原因造成拋光工人的管理幾乎成為每個廠家的頭疼的事情，自由散漫，流動性太強(qiáng)。等離子拋光由于是靠電離子的摩擦作用，由于離子幾乎沒質(zhì)量。所以摩擦力有限，對表面的摩擦作用一般是去掉1-2個絲。很明顯對沖壓印跡和表面橘皮無法去掉。采用手工拋光和等離子拋光相結(jié)合的辦法。即采用手工開初去掉表面壓印和橘皮。留下很深的麻輪紋路采用很細(xì)的線輪紋路去除。這個時候留下的線輪紋路采用等離子拋光去除。最后效果為表面鏡光無任何紋路，表面棱角處產(chǎn)生R角有利于和其他部件的配合，尤其是按鍵。對工件的里面一樣拋光光亮。這塊運(yùn)用種等離子拋光主要作用在去除布輪紋，少一次清洗程序，成品率高。由于手工開初和收光的時間成本基本相同，所以結(jié)合等離子拋光有利于節(jié)約成本，主要效用在節(jié)約時間。
% B: e- s% o; o8 x0 q 手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品內(nèi)部件：一般產(chǎn)品為沖出的產(chǎn)品就是成品，但品牌商如:Nokia,Motorola，Samsung等均要求內(nèi)部件做處理。效果為去披風(fēng)，去毛刺。不銹鋼做出的產(chǎn)品主要是卡槽，線路槽，容器件等。由于是內(nèi)部件一般及布規(guī)則和復(fù)雜，手機(jī)拋光基本都無法處理，采用能離子拋光能很有效的去披風(fēng)，去毛刺。讓部件之間能很好的配合，極大的減小線路板的摩擦。這一塊是趨勢，越來越多的品牌都會要求做這樣的處理。內(nèi)部件中比較特別的產(chǎn)品為滑軌，如NOKIA 8800的滑軌設(shè)計有明顯的凹槽，手工處理不能有效的控制尺寸，很多地方無法拋光。只有等離子拋光才可以解決拋光問題。( M* N9 |7 h3 ~1 V
等離子拋光的工藝操作簡單：上掛——電拋——水洗——水洗——中和——水洗——噴淋——超聲波——烤干——下掛——包裝(或進(jìn)行后其它后工藝：如真空鍍膜及鍍膜，噴涂等)2 p! {' |7 R, w0 [3 c. M
三、等離子拋光在金屬表面處理行業(yè)的應(yīng)用。
9 i- \- k- S7 v, l0 _1. 一般需要做真空鍍膜或真空鍍膜的產(chǎn)品，在開始前都會先做清洗工藝，部份客戶取用等離子拋光工藝，然后再做真空鍍膜工藝（如圖6）。特別是對于那些用布輪或者是麻輪做過拋光處理的產(chǎn)品就顯得尤為重要。這是因?yàn)楫a(chǎn)品在經(jīng)過輪子拋光后易留下輪紋，造成表面陰陽色或顏色不均勻現(xiàn)象發(fā)生，這樣經(jīng)過真空鍍膜后就會呈現(xiàn)得更為明顯，呈現(xiàn)出鍍膜顏色不均勻，陰陽面等問題，但是采用等離子拋光工藝的要比清洗工藝良率要多30%以上，給前工序拋光工藝為拋除表面的輪紋減小很大壓力，產(chǎn)能明顯上升。這個主要是我們利用等離子拋光能夠很好的提高產(chǎn)品的光澤度和降低產(chǎn)品表面粗糙度及提高表面硬度。
6 J5 o( }- ]; W1 j" l$ Y# W0 [/ u2. 拋光鐳射后再做真空鍍膜的產(chǎn)品也需要先做清洗工藝，然后再做真空鍍膜工藝,這是因?yàn)楫a(chǎn)品在鐳射時表面容易產(chǎn)生發(fā)黃和被一些廢渣吸附，簡單的清洗根本去除不干凈。如果清洗不干凈則會造成真空鍍膜顏色不均和麻點(diǎn)等不良現(xiàn)象。于是部份客戶取用等離子拋光工藝，這樣使得產(chǎn)品被清潔的力度大大提高，使良率明顯提升10～20%。1 S% t- j' m" P3 ]) e t
3. 拋光拉絲后再做真空鍍膜的產(chǎn)品也需要先做等離子拋光工藝，然后再做真空鍍膜（如圖8）。這是因?yàn)楫a(chǎn)品在拉絲過程中很容易使砂礫拉傷表面或者尼龍絲被高溫?zé)刮皆诠ぜz位，簡單的清洗也是根本沒辦法去除干凈。如果清洗不干凈也會給真空鍍膜造成麻點(diǎn)，砂眼和顏色不均。
$ Q& g( o1 ~% M" d, R# Q4. 需要真空鍍膜的產(chǎn)品,前工序最好先做等離子拋光，因?yàn)榈入x子拋光可以充分去除工件沖裁面的批鋒，利角和表面臟污。從而使得真空真空鍍膜膜的附著力大大增強(qiáng)，特別是沖裁面的邊角位不易脫膜,能將鍍膜附著力良率提高15%以上。
! @& c, _2 J7 i" T5. 等離子拋光工藝還有退掉鍍膜的功效，我們只要通過特定的拋光劑,在短的時間（30～180s）內(nèi)就可以完全脫掉鍍膜。這樣大大節(jié)省脫膜時間。對于那些表面真空鍍氮化碳或氮化鉻的產(chǎn)品,脫膜相對較難,通過等離子拋光也能去完全將表面膜層去除干凈,但是拋光時間需要延長一倍以上。雖說拋光時間相對增加，但任然不會傷到基材表面，相反會大大增加返鍍的良率（因?yàn)榈入x子拋光能很好提高表面的光澤度，降低表面粗糙度，使表面平滑，光潔，導(dǎo)電性能好）。6 v3 n, a' }6 V3 S
綜上所述，等離子拋光的確是真空鍍膜或真空鍍膜前處理不可缺少的工藝，并且他也將以對人體無傷害，對環(huán)境無污染，成本低的絕對優(yōu)勢壓倒電解工藝，同時也為真空鍍膜或真空鍍膜解除更多的不良因素，為真空鍍膜或真空鍍膜出高品質(zhì)的產(chǎn)品而多做貢獻(xiàn)。 |
樓主: andraw
發(fā)表于 2010-7-7 10:49:17
