金属装饰件的类型、工艺及特点，你了解多少？

金属装饰件的类型、工艺及特点，你了解多少？

1、金属装饰件种类及工艺

手机装饰件大致可以分为几类，有电铸件、铝装饰件、不锈钢装饰件、粉末冶金件、水晶标牌、钻石、人造宝石等。

1.电铸件：

1. 特点

金属感强，档次高，耐磨性好，可进行超精密加工，能轻松生产形状复杂的零件；零件与模具为一体式。

（二）流程

雕模（材料：铜、钢、镍）又称原模。模具是零件的反面。用三维雕刻机或精密CNC加工。将原模放在电解槽内镀镍，厚度由电解时间和电流决定。得到的模具和零件一样。将电镀好的零件剥下来再镀10~12小时即为模具，得到的模型是零件的反面，这就是一级模具。一级模具再电镀一次，称为二级模具，经过微加工后，得到的模具和零件一样。二级模具加工成三级模具，就是零件的反面。

第三级模具加工成第四级模具，与零件一样，样品为2至5件，在第四级模具的基础上复制成凸模，再复制成凹模，如此反复复制，将所有凹模焊接在一起，就组成了模具。电铸产品通过切割机切割成产品。一副模具如果使用寿命不超过10次，就需要报废。（前几级模具，每套都要经过微加工，产生两种效果：光面和毛面；光面用砂纸或抛光机打磨，毛面可用喷砂、腐蚀、电火花等工艺打磨。）

（三）表面处理及效果

镭射效果：镭射雕刻出来的图案一般都是凹进去的，通过光线在精细表面的反射达到色彩缤纷的效果，雕刻深度不超过3mm，拔模斜度在10度以上。夏信手机上的龙和蝴蝶都是镭射雕刻的，图案一般都是凹进去的，镭射表面很精细，容易磨损，一般做成凹进去的效果，凸面容易磨损掉。镭射加工类似防伪标识，但是防伪标识达不到这个装饰部分的效果。颜色效果：银色，也就是本色；黄色，镀金；黑珍珠色，黑珍珠镀镍。电镀只能镀出银色、金色、黑色三种颜色，其他颜色只能通过后期喷涂来实现。

（四）设计要点

1.压花或凸起部分边缘应留有拔模斜度，最小为10°，随着产品高度的增加，拔模斜度也相应增大。

2、字体拔模斜度应在15°以上，铭牌理想高度在3mm以下，浮雕或凸起部分在0.4~0.7mm之间，字体高度或深度不宜超过0.3mm，若采用镭射效果，高度或深度不宜超过0.2mm，最佳高度或深度为0.1mm。

3、板材厚度平均为0.2±0.05，如果产品超过此高度，应做成中空结构，产品高度允许有0.05mm的误差；由于板材厚度为均匀结构，产品表面凸起或凹陷的部分，背面也有相应的变化。产品外轮廓采用冲床加工，为防止冲孔时损坏产品或产品冲孔变形，外缘切割平均宽度为0.07mm。尽量保证冲孔部位在同一平面或尽可能小的圆弧，避免受力集中，造成产品变形。冲孔只能在垂直于产品的方向进行。

4、铭牌表面效果可为磨砂、拉丝、亮面、镭射面等多种组合。亮面多用于图案或产品边缘，产品表面应避免大面积亮面，否则易造成划伤；磨砂、拉丝多用于铭牌底部，厚度可调；实际生产中，磨砂产品不良率低于拉丝产品，但开发周期较长。镭射面多用于字体、图案，亦可用于产品底部。如产品表面需喷漆，需提供金属漆色样，因工艺限制，最终产品颜色应与色样略有不同。如铭牌组装时为嵌入式结构，请提供正确的机壳尺寸及样品，如铭牌尺寸过大或过高，需在机壳相应部位增加支撑结构。

2.铝装饰件

1. 特点

多样化的效果和颜色

（二）流程

1.铝板拉丝

其实就是一种修复工艺，同时还能起到美观的作用，根据效果又可以分为直线、乱线、波纹、螺旋线等等，而且一般都是先拉丝再电镀。直线拉丝是指利用机械摩擦在铝板表面加工出直线纹路，用百洁布或者不锈钢刷在铝板表面进行连续的横向直线摩擦即可得到连续的直线，改变不锈钢刷的丝径可以得到不同粗细的线条。乱线拉丝是在高速铜丝刷的作用下，对铝板进行来回、左右摩擦，得到的一种不规则的、不明显的、光滑的表面。

花纹哑光丝纹。这种加工对铝或铝合金板表面要求较高。波纹一般在刷光机或磨光机上制作，利用上组磨辊的轴向运动刷光铝或铝合金板表面，得到波浪形花纹。螺旋纹又叫旋转光，是用装在钻床上的圆柱形毛毡或磨石尼龙轮，用煤油和抛光膏混合，旋转抛光铝或铝合金板表面而得到的一种丝纹。多用于圆形标牌、小型装饰表盘的装饰加工。丝纹是用轴上装有圆形毛毡的小电机，与台面边缘成60度角固定在台面上。另外还制作了固定铝板的拖板，在拖板上贴有带直边的聚酯薄膜，以限制丝纹的前进。利用毛毡的旋转和拖板的直线运动，在铝板表面擦出宽度均匀的丝纹。

2.阳极处理

阳极处理又称阳极着色处理，又称腐蚀处理。铝的阳极处理是在电流作用下，在金属表面形成一层氧化膜，色泽丰富，色泽艳丽，电绝缘性良好，且坚硬、耐磨、耐腐蚀性强。其基本原理是：在电极和电解液的作用下，表面的铝离子会分解到电解液中，与颜料离子混合。然后反转电极，使铝离子和颜料离子重新附着在铝件表面，这样就能镀出一层色泽均匀，附着力强的氧化膜。

此过程中应注意控制电极作用时间，保持铝件厚度不变。

3.喷砂

喷砂是为了获得具有膜装饰或细腻反射的表面，以满足柔和光泽等特殊的设计要求。同时可以使丝网印刷时印刷材料与承印物的结合更加牢固。喷砂通常在专用的喷砂机上进行。根据砂面粗细度的要求，选择适当目数的石英砂，喷成合适的砂面。均匀适度的喷砂，基本可以克服铝表面常见的缺陷。

4. 高光泽切割（直径）

严格来说，高光加工不是前处理，而是后处理。高光加工件光泽度高，刀痕粗细，利用折射原理，可大大增强装饰效果，近两年非常流行。高光切割是利用数控机床上的刀具快速切割，为标牌等装饰件生产出高光泽表面的工艺。在切割过程中，热量会在铝材表面产生一层氧化膜，保护加工后的表面长时间保持光泽。高光加工设备比较简单，可以专门设计制造，也可以用铣床或钻床改造。

加工时，工作面必须能快速进给，刀具转速为7000～10000转/分，刀刃角度一般为140°左右。也有特殊要求的，可用不同角度的刀具。据悉，日本“万能高光机”配有一套12把不同角度的刀具，刀刃角度有30°、45°、60°、75°、90°、130°、140°、160°等。装饰件上切割角度的设计与铝板厚度、转角大小有关，一般以45o～30o为宜。高光切割应用于铝标牌有两种效果：以天然金刚石为刀具，刻出字体的圆形花纹，通过刀具的快速旋转，将圆形花纹切出。刀具的转速为6000～9000转/分。一般用于平面凸字，凸字高度在0.3左右，字体大小、高度、字距没有明确的数值要求，但字距不能太小，太小容易造成压印、连字问题，板材厚度一般选择0.4以上，0.3厚度也可以做，但必须日本进口。

5. 突出边缘

一般铝标牌表面都会有拉丝、喷砂、上色的效果，产品四周会有45度高光边，这种效果在韩国也叫批花，采用CNC机床切割，因刀具选择不同，有30度、45度、60度等，切割深度要小于板材厚度，比如0.5厚的板切割掉0.3，0.3厚的板切割掉0.2，这样主要是为了防止切割到零件底部，可能会损坏刀具或者夹具。高光切割的效果也可以在曲面上加工，但是加工工艺上有变化：如果曲率很小，则是单面曲率，工艺为拉丝（喷砂）阳极氧化冲孔整形高光切割如果曲率很大，工艺为拉丝（喷砂）阳极氧化冲孔高光切割整形上色必须放在最后一步，高光部分要印刷保护以免上色。

（三）设计要点

A.零件厚度在0.3-0.8mm之间，一般为0.4-0.6mm，高度控制在5mm以内。

B、零件表面的字体可以挤压、蚀刻或者印刷，在挤压过程中字体边缘会受力而产生细小的裂纹，字体表面也会有轻微的变形，所以挤压后的字体必须经过高光切割和拉丝处理。

C.表面效果可选拉丝或磨砂，拉丝效果采用有拉丝效果的板材即可；如果产品表面有腐蚀字体，产品表面采用腐蚀处理后做拉丝效果，但腐蚀效果不如拉丝板材的效果好；磨砂面采用喷砂处理。

D.板材可根据需要进行着色，客户需提供色卡号或产品实物样品。

E.产品形状可做成任意曲面，边缘也可做折弯或高光切割。

F.铭牌组装时为嵌入式结构，请提供机壳正确尺寸及样品，若铭牌尺寸过大或过高，需在机壳相应部位加设支撑结构。

G.客户提供资料齐全，包括2D、3D图，2D用DWG格式档案，3D用PRT格式档案。产品外观以3D图为准，但外形尺寸以2D图为准，图案或字体以CDR或AI格式档案，另需提供产品效果图。产品开发周期一般为10~18天，量产准备时间为5~7天。

其他装饰件

1.不锈钢装饰件

特点：厚度为0.2mm~0.3mm，硬度较铝及铝合金高，以前颜色单一，但随着技术的发展，颜色也逐渐丰富起来。

PVD技术（物理气相沉积）：

PVD技术是目前国际上应用较为广泛的一种科技含量较高的离子镀膜技术，具有镀层致密均匀、附着力强、施镀性能好、沉积速度快、加工温度低、镀层材料范围广等特点（本章主要讲述PVD技术在不锈钢、铜材料表面电镀硬质膜HC的应用），是表面处理工程领域中较好的选择。

PVD技术包括真空蒸镀、溅射镀膜、离子膜等。PVD镀膜工艺本身是在高温和等离子场下的辉光反应，也是高净化工艺。镀膜的主要原料是钛金属，钛是金属中与人体皮肤亲和性最好的，使得PVD产品本身纯净环保。PVD技术处理后可以达到的颜色效果有：

黄金系列：欧洲金（2N18和1N14）、日本金（GY01）、中国金（GY2N）等。

咖啡系列：深咖啡、淡咖啡、中咖啡等。

黑色系列：枪色、灰色、超级黑等。

时尚系列：太空色、香槟色、卡其色等。

其他表面处理效果：

不锈钢装饰件其他表面处理效果主要有拉丝、高光（机械抛光）、麻面（喷砂）、哑光等。

（二）水晶标志

采用滴塑工艺，色彩丰富，有层次感，缺点是日光照射或用手触摸会发黄，背面丝印效果每次只能印一种颜色，不良率较高。

3. 钻石和宝石

装饰效果强，色彩丰富，同批次一致性较差，即难以保证颜色、形状、大小等的一致性，还需要考虑它的固定方式对结构设计的挑战性。切面的数量对宝石的亮度和光线的折射有很大的影响。

2、注塑件表面处理及工艺

手机塑胶外壳的表面处理主要有：外壳的电镀、喷涂、表面印刷、IMD、IML及EMI喷涂或蒸镀。

1. 电镀

1.1 水镀

最常见的电镀方法是一种电化学过程，利用正负电极和电流在镀槽中进行，如镀金、镀银、镀镍、镀铬、镀镉等。电镀液污染性很大。水镀又可分为电镀和化学镀，电镀一般用作装饰表面，因为其亮度高，化学镀表面比较暗，一般用作防腐镀层。水镀的工艺主要有前处理和电镀两部分，前处理的作用是将原来不导电的塑料材料变成导电的塑料材料。

水镀前处理工艺流程：

塑壳→挂捞→整体表面脱脂（去除表面油污）→水洗→表面粗化→水洗→回收→水洗→中和去除、还原表面铬酸→水洗→敏化吸附PD-SV配合物→水洗→除锡活化PD→水洗→化学镀镍→水洗→完成

1.2 真空蒸发

真空蒸镀是在高真空下加热金属使其熔化蒸发，冷却后在样品表面形成金属膜的方法。镀层厚度为0.8-1.2uM。填满成型品表面微小凹凸处，获得镜面般的表面效果。无论是真空蒸镀获得反射镜面效果，还是对附着力低的进行真空蒸镀，都必须进行底面镀膜处理。

真空蒸镀工艺：蒸镀的金属有Al、金等。表面镀膜/硬化处理：真空蒸镀产生的金属膜相当薄，为了利用外界的化学、物理性质达到保护蒸镀膜的目的，有时需要进行表面镀膜处理（或过镀膜）。表面镀膜就是利用人们所说的透明

亮光涂层的施涂和固化采用与底漆相同的工艺。

1.3 溅射

溅射原理：主要是利用辉光放电（glow）将氩（Ar）离子撞击靶材表面（），靶材原子被喷出并堆积在基片表面形成薄膜。溅射膜的性能和均匀性比蒸发膜好，但镀膜速度比蒸发膜慢得多。几乎所有新型溅射设备都采用强磁铁使电子以螺旋状运动，加速靶材周围氩气的电离，导致靶材与氩离子碰撞的几率增加，从而提高溅射速率。一般大多数金属镀膜采用直流溅射，而非导电陶瓷材料则采用射频交流溅射。其基本原理是在真空中利用辉光放电（glow）将氩（Ar）离子撞击靶材表面（），等离子体中的阳离子会加速到负极表面成为溅射材料。这种撞击会导致目标材料飞出并沉积在基底上形成薄膜。

1.4 涂层

利用两种特殊配置的镀膜液，对金属零件需要镀层的部分进行连续的“刷涂”，在刷涂区域发生化学反应，积累镀层，采用人工操作，在工件上“加料”，达到尺寸要求，常用于柴油机曲轴、连杆等的处理，无污染。

1.5电镀件结构设计

电镀件的特殊设计要求有很多，可以在设计中提出，大致有以下几点：

1）最好采用ABS材料作为基材，ABS电镀后的涂层附着力比较好，价格也比较低。

2）塑件表面质量必须非常好，电镀不能掩盖注塑件的一些缺陷，而且通常会使这些缺陷更加明显。

电镀件结构设计应注意的几点：

1）表面凸起量应控制在0.1~0.15mm/cm以内，且不应有尖锐的边缘。

2）如有盲孔设计，则盲孔深度不要超过孔径的一半，对孔底颜色没有要求。

3）采用适当的壁厚防止变形，最好在1.5mm以上，4mm以下。如果需要很薄，应在相应位置做加强结构，以保证电镀变形在可控范围内。

4）设计时必须考虑电镀工艺的需要。由于电镀的工作条件一般在60~70度的温度范围内，在吊挂的条件下，结构不合理，变形难以避免。因此塑件设计时应注意浇口的位置。同时应有合适的吊挂位置，防止吊挂时损伤所需表面。如下图设计所示，中间的方孔是专门为吊挂而设计的。

5）另外，塑件内最好不要有金属嵌件，由于二者的膨胀系数不同，当温度升高时，电镀液会渗透到缝隙中，对塑件的结构造成一定的影响。

6）避免使用大面积平面。塑料件电镀后反射率增加，表面的凹坑、局部轻微不平整都会变得非常敏感，最终影响产品效果。这类部件可以做成略带弧度的形状。

7）避免直角、尖角。初学造型、结构的设计人员经常会设计有棱角的形状，但这样的有棱角的部位容易产生应力集中，影响涂层的结合强度，而且这样的部位会造成结节。因此，应尽量将方形轮廓改为弧形轮廓，或采用圆角过渡。形状一定要方正，所有角、边都要做圆角处理R=0.2~0.3mm。

8）考虑留出一个节点用于悬挂，并将节点置于不显眼的位置。可以利用挂钩、凹槽、接缝和凸台作为连接点。对于容易变形的部位，可以专门设计一个小的环状悬挂位置，电镀后再拆除。

9）标记、符号应采用光滑字体，如圆形、琥珀色、七彩云等，因棱角多，不宜电镀，光滑字体易成型，电镀后外观好，凸起文字高度应为0.3-0.5，斜度为65度。

10）如果可以实现皮纹、滚花等装饰效果，则尽量采用，因为降低电镀件的反射率有助于掩盖可能出现的外观缺陷。

11）对于小型或中空的零件，模具应尽可能设计成一模多件，以节省加工时间和电镀时间，也便于电镀挂具。

2.喷涂

手机外观色彩向着多样化、生活化、个性化发展，喷涂颜色的选择与搭配成为了非常重要的一环，在手机中一般采用单组份丙烯酸作为底漆，然后喷涂UV漆作为保护层，也可以将UV漆直接喷涂在塑料外壳表面。

3. 印刷流程介绍

印刷也是表面处理中常用的一种工艺，这里简单介绍几种印刷工艺：

3.1 “移印”印刷

移印的原理是先利用照相制版的方法将所需的印刷图案制成凹版，再通过特制的硅胶打印头转印到印刷物上，另外还可根据产品的材质调配专用油墨，以保证品质。

移印机的工作流程分为以下四点：

1、用毛刷将油墨均匀的涂满钢板上；

2、用刮刀将多余的油墨刮掉；

3、印刷头下降至钢板处，吸取图案中的油墨；

4. 向下移动直到产品覆盖印刷材料上的图案。

3.2 丝网印刷

丝网印刷按其版式、印刷机类型、油墨性质、承印物类型等可分为很多类别，但按其印刷方式可分为以下几类：

1.平网印刷

平网印刷是采用平面的丝网印版在平面承印物上进行印刷的方法，印刷时印版固定，墨刀移动。

2.曲面丝网印刷

曲面丝网印刷是采用平面丝网印版在曲面（如球体、圆柱体、圆锥体等）上进行印刷的方法。印刷时，墨刀固定，印版作水平方向移动，承印物随印版移动。

3. 圆网印刷

轮转丝网印刷是采用圆筒形丝网印版，在圆筒内部装有固定的刮刀的印刷方法，圆筒印版与承印物以相同的线速度同步运动，又称轮转丝网印刷。

4.间接丝网印刷

前三种方法都是通过印版直接在被印刷工件上进行印刷，但仅限于一些规则的几何形状，如平面、圆形、锥体等。对于形状复杂、有棱角、有凹面的物体，必须采用间接丝网印刷。该过程通常由两部分组成；

间接丝印=平面丝印+转移丝印

即丝网印刷图像不是直接印在承印物上，而是先印在平面上，然后采用一定的方法转移到承印物上。

丝网印刷纸+热转印

丝网印刷纸+压敏转印

丝网印刷纸+溶剂活化转印

间接丝网印刷已成为丝网印刷行业的一个重要领域。

4. IMD、IML工艺介绍

1.1 IMD工艺介绍

模内转印 (In-Mould-) 模内转印是由一般的热冲压技术发展而来的。

一般烫印是指在一定的温度和压力条件下，将烫印箔上的图案转移到承印物上，对精细结构比较适用。下面是IMD转移箔的基本结构，由载体、离型层、色层（0.2um）、热熔胶四部分组成。

IMD转印箔

IMD生产时，将转移箔定位于动模腔内，然后进行注塑成型，脱模层会汽化，使载体与颜色层分离，此时颜色层通过热熔胶与注塑件结合。注意：IMD生产时，模具的顶针设计在定模上，即注塑成型后，塑件仍留在定模上，由顶针顶出。

IMD 申请材料：

硬度（HRC）抗冲击性PC 70~75为佳，PMMA 90~100为差，HI-PMMA硬度高，为佳。

优点及注意事项：

1.效果有光面、麻面、金面、银面、拉丝面、镭射面、全息面；

2、油墨与涂料结合紧密；

3、色彩稳定，定位精度高；

4.在有限的凸凹面上印刷（

5.双面打印；

6.表面纹理和坑纹可同时着色；

7、表面耐磨，有耐磨涂层；

7.图案附着力好；

8.注意材料的拉伸，以达到不同的效果。

1.2 IML工艺介绍

IML（可 - 内部）类似于IMD过程，它是将带有丝绸屏幕图案的膜放入塑料模具中，以进行注射模制。主要是PC，PMMA，PBT等，它们具有耐磨性和耐刮擦性，表面硬度可以达到3H。

IML结构和过程技术：

适用于注射成型涂层，例如特殊PC，PET等，但是不同的材料会产生不同的效果，并且不同的供应商也会产生不同的效果，因此在选择材料时要小心。

根据所需的不同颜色，效果和功能（例如颜色，亮度等）选择层压板上的墨水。

简单的墨水还不够，还需要与适当的添加剂混合，并且该类型也根据不同的需求确定。

为了完成整个层压功能，必须将层压和注射模具放在中间，然后将层状处理与注射模具相匹配，然后根据塑料塑料的方式使用了不同的塑料还必须考虑层压，塑料材料的弹性以及由层压和不同塑料组合引起的一些问题，因此IML塑料模具具有更多的技术内涵。

总而言之，对普通的IML产品的简短描述需要考虑其表面和形状。

应用IMD和IML过程时，窗口设计中要考虑的一些参数是：

1.窗户必须没有锋利的边缘，边缘应倾斜。

2.允许在窗户上提高步骤，但是该部分的大小有限，并且这些部分之间的距离应尽可能近，以避免胶片的过度拉伸。

3.由于需要对胶片位置进行对齐，因此应仔细注意模具框架打开位置与胶片模式的透明部分之间的公差。

4.用于深边缘或门附近的膜不应具有金属装饰。

5.如果零件的边缘还需要装饰，即使要在零件上装饰的膜完全笔直，零件边缘的圆角的直径也必须等于零件的壁厚。

6.注射成型零件的表面结构（例如，凹形和凸形）可以由内传输膜或模具表面结构形成。

7.确定要使用的塑料和数值转移膜的设计时，必须考虑到内传递膜的拉伸能力。

8.使用IMD和IML过程时，窗户的壁厚应大于1.2 mm，以便传递膜可以通过注入成型底物获得最高的粘附。

9.注入点的量取决于注射成型的壁厚，但是尝试尽可能多地使用霉菌腔，以均匀且常用的门模式均匀。

设计窗口时要注意的一些要点：

1. Wall : When using IMD and IML , the wall be above 1.2mm. PMMA has low and is easy to break, the wall be above 1.0mm as much as , but the local wall can be as thick as 0.6mm to . PC has high , so the wall can be made as , and the local wall can be as thin as 0.4mm to meet the of .

2.扣设计：由于丙烯酸窗口具有较低的冲击力，因此应尽可能固定丙烯酸窗口，如果需要扣子，则必须完全考虑扣子的强度。

首先，应考虑扣子的壁厚，如果没有收缩，则可以设计壁厚约为1.0mm。

如果空间允许，则可以在适当的位置添加一些加固肋骨。

关节应舍入，以避免在锋利的角处进行应力浓度。

·为扣允许一定数量的变形空间避免与其他部件进行严重碰撞，否则扣将很容易折断。

·由于丙烯酸材料的变形很小，因此应注意设计时不会插入过多，否则扣子通常会在插入时很容易断裂，插入量更适合于0.3mm-0.4mmm。

3.可见区域的设计：窗口的可见范围主要由LCD的显示范围确定。

4.缝隙控制：对于带有粘合剂的窗口，可以在窗户上以0.1mm的速度控制窗户，窗户之间的间隙可以在一个小于0.075毫米的情况下控制一个较大的范围。胶带的高度应在高度设计期间保留。