金屬的表面塗裝原理是什麼?塗裝流程與應用案例分享
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金屬表面塗裝的原理,就如同替金屬上妝或多一層外衣一樣,除了美觀與裝飾之外,金屬表面塗裝還具備防護、特殊功能性,確保內部的功能(零件本身)不會受損,以滿足工業、交通、科技到日常生活的機能使用。
金屬表面塗裝的原理是什麼?
金屬表面塗裝的原理,簡單來說,就是在金屬表面形成一層保護與裝飾性的塗膜,並達到防水、抗腐蝕、防鏽、提升耐磨性等功能。以下來解析塗裝流程有哪些,以及生活中有哪些具體的運用。
塗裝流程三大階段
一、表面前處理
金屬表面維持乾淨,就能提升塗料的附著力,並延長表層塗膜的壽命。
| 序 | 前處理工作 | 說明 |
| 1 | 脫脂/除油 | 使用鹼性水溶液或有機溶劑清除金屬表面的油污與污染物。 |
| 2 | 水洗 | 將金屬表面殘留的化學物清洗掉,避免污染後續的工序。 |
| 3 | 酸洗/除鏽 | 使用鹽酸、磷酸等酸性溶液,去除金屬表面的鏽蝕和氧化皮。 |
| 4 | 表調 | 調整金屬表面狀態,較容易進行後續化成處理。 |
| 5 | 化成處理 | 於表面形成微細晶體保護層,強化塗料附著力與防蝕性能,例如磷化、鉻化(現多為無鉻處理)或硅烷處理。 |
| 6 | 純水洗/烘乾 | 清除化成液殘留在金屬表層,並烘乾表面。 |
二、塗裝階段
將塗料均勻覆蓋於金屬表面,形成具裝飾與防護性的塗膜,以下分享幾種上塗料的方式:
| 序 | 前處理工作 | 說明 |
| 1 | 噴塗 | 是最常見的方式,利用壓縮空氣或高壓將塗料霧化成細小顆粒,噴射到金屬表面,適用多元形狀和不同尺寸。 |
| 2 | 浸塗 | 將金屬工件浸入塗料槽中,讓塗料自然附著表面,適合小型且形狀簡單的工件。 |
| 3 | 電泳塗裝 | 利用電化學原理,使帶電的塗料粒子沉積在導電工件表面,形成極其均勻且附著力佳的塗膜,很適合複雜形狀的工件,且環保性較高。 |
| 4 | 粉末塗裝 | 透過靜電吸附原理,將帶電的粉末塗料噴灑到接地的工件表面,帶有靜電的粉末被牢牢吸附在工件上。因無溶劑揮發,作法更環保。 |
| 5 | 刷塗/輥塗 | 利用人工或機械方式將塗料刷塗或輥塗於表面,通常用於大面積或不規則的工件。 |
三、乾燥/高溫固化階段
塗裝流程的最後一部必須經過固化過程,使塗膜從液態或粉狀形成堅硬的固態塗層,形成耐久的保護層。
| 序 | 前處理工作 | 說明 |
| 1 | 烘烤固化 | 將塗覆好的工件送入烘箱烘烤,使塗料內的化學物質發生交聯反應,形成堅硬塗膜。這是粉末塗裝和許多液體塗料的標準固化方式。 |
| 2 | UV固化 | 利用紫外線照射,觸發塗料中的光引發劑,進行快速聚合或交聯,瞬間固化。高效率、節省能源的做法。 |
| 3 | 自然乾燥 | 讓溶劑緩慢自然揮發,塗料膜逐漸乾燥固化,通常適用於單組份塗料或對乾燥速度要求不高的情況。 |
| 4 | 品質檢驗 | 檢測塗膜的厚度、附著力、硬度、光澤度、顏色、耐腐蝕性(如鹽霧測試)等,確保符合客戶規範與車廠標準。 |
金屬表面塗裝的功能與應用
金屬塗裝的應用極為廣泛,從生活日常的3C、家電,到汽車、工業領域甚至到尖端科技,它不僅提供美麗的紋理、色澤,更有強大的性能,提升物件整體的價值。
塗裝目的與性能:
- 保護性:金屬塗裝最核心目的,具防腐蝕、防鏽、耐化學腐蝕、對應長期氣候與外在環境的侵襲。
- 裝飾性:增添色彩與光澤,創造豐富的視覺效果,還可遮掩瑕疵,表面更顯平整、光滑
- 功能性:具有強化硬度、防火、抗菌、除塵、絕緣、導電及耐磨性等多元功能。
產業領域應用:
- 汽車等交通運輸產業:從外殼、內部零件、鋁輪圈表面處理、車架到底盤等金屬結構。
- 工業製造業:表殼、機械零件、工具設備、生產線輸送設備、結構塗裝。
- 建築材料:鋁門窗、鋼構塗裝、鋼構建築防腐蝕塗裝、金屬屋頂、牆板隔熱反射塗層。
- 家電與3C產品:金屬外殼、伺服器機殼、積體電路封裝件的表面處理等表面裝飾與保護層。
金屬表面塗裝案例參考
我們來看一下金屬表面塗裝前後的對比照,顏色與光澤大不同,連表面的瑕疵也完美修飾。
螺絲的表面塗裝案例:
塗裝前
塗裝後
螺帽的表面塗裝案例:
塗裝前
塗裝後
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一、嚴苛的防腐蝕性能
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二、卓越的物理機械性能
嚴格檢測塗膜的附著力、耐磨性與抗衝擊性,確保在高強度震動、摩擦與碰撞下,塗層依然穩固如初。
三、精確的摩擦係數控制
針對車用扣件組裝需求,能精準控制塗層的摩擦係數並使之穩定,確保扣件在自動化裝配過程能順暢無誤,並維持最終鎖付力矩的精準度。
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