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幾種裝飾性表面處理技術發展趨勢

裝飾性表面處理技術是指在產品表面以不同的色彩、材質、表面處理工法及各種組合形式進行裝飾,使產品以獨特個性化的方式吸引不同的消費人群。裝飾可以提升工業製品及商品的價值,產品表面裝飾涉及機械性(如硬度、滑動性等),電性(如導電性、電磁波遮罩、半導體特性),塗裝(金屬色澤可使產品具有高級感),色彩、紋路處理等。
隨著工業產品的外觀設計與質感考究越來越精緻與時尚化,導入科技美學提升價值,不失為下一階段產業發展的關鍵。表面處理向來被視為工業產品化妝師,透過裝飾性表面處理技術的不斷革新,提升產品表面外觀,可有效地滿足消費者對創意性及美感日益增加的需求,為美學經濟注入一股新活力。
幾種裝飾性表面處理技術發展趨勢
1.薄膜
根據富士經濟公佈的資料指出,薄膜裝飾應用于智慧手機、平板、汽車零部件、消費性使用產品等的規模將進一步擴張。薄膜裝飾的主要發展趨勢如下:
1)薄膜貼合及轉印裝飾技術不斷擴大發展。
2)薄膜基材日益發展,如MMA、易成型PET等。
3)薄膜裝飾的功能越來越提高,許多廠商推出多元化、多功能的薄膜。
4)設計多樣化,如印刷、注色、塗裝、蒸鍍等。
5)IML/IMD成型技術得到進一步發展,開發雙面貼合。
6)3D轉印裝飾技術得到大幅度應用,可滿足不同形狀及多樣化的需求。

2.3D數字紋理咬花
1)背景
傳統的模具咬花的主流製作方法是在已經完成的模具上,通過蝕刻形成花紋。不過,讓模具局部腐蝕從而形成凹凸的傳統咬花方法,無法製作出較深的凹凸。另外,還存在最終形成何種壓花取決於工匠的直覺和技能,難以預測最終完成情況的問題。而如果將咬花加工外包出去的話,在設計自由度方面會存在很多限制,比如多數情況下都是以咬花加工廠商已經備好的模型為基礎,因此難以製作出具有創新性的花紋。
2)3D數位紋理咬花的優勢及應用
3D紋理不僅能在平面上,還能在曲面上形成任意高度的立體紋理。該技術利用3D掃描器和3D模型製作軟體Freeform等數位工具製作紋理資料,然後將其追加到產品的CAD/CAM資料中製作模具.由於紋理直接雕刻在模具上,因此僅一次樹脂成型便可形成質感豐富的3D紋理。
3D紋理技術用於製造iPhone保護殼。3D紋理提供的是通過數位資料開發出新的花紋,並將其應用於樹脂成型品的一系列工序。
不僅是注塑成型,吹塑成型的包裝開發也可輕鬆實現此前沒有的複雜紋理。除了可以只更換紋理表面的模具,為客戶提供在現有形狀的瓶子上以低成本添加豐富紋理的服務。通過與樹脂材料以及模內成型等其他加工技術組合使用,3D紋理技術將帶來更出色的表現力,包括著色和質感等在內。
3.色彩仿生
色彩仿生是人類產品模仿自然界生物的色彩,如大自然的甲蟲,肥皂泡沫,石頭等。色彩仿生基於人類眼睛可見光的光譜範圍,材料表面因對光的反射而為人眼感知。與質感仿生類似,色彩仿生生理上有賴於人體感官的感知,但其本質在於心理感知的符號意義。
下面介紹幾種運用色彩仿生技術製作的薄膜產品。
1)納米多層膜
金屬感、蝴蝶、及其他顏色標記法,如東麗PICASUS。PICASUS與採用電鍍和蒸鍍方式的薄膜不同,完全沒有使用金屬,因此不用擔心生銹或剝落。不但方便回收利用,還解決了電鍍工廠的環保問題。
另外,從內側進行光照射時,光線能夠穿過,因此可以顯示文字和圖形。平時呈金屬光澤狀,可用於只在必要時顯示文字的門把手、開關板及儀錶板等。商品名為閃光不銹鋼。薄膜交替重疊折射率較高的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)和較低的PET,形成約1000層的層疊結構。整體厚度為200m。單純計算1000層的話,每層厚度約為0.2m。不過,層的厚度並不相同,而是一端薄一端厚,採用連續的等間隔交替分佈。層達到一定厚度時會由於光線的干涉現象而出現顏色,採用等間隔分佈時,所有的可視光均可均勻反射,因此呈現出金屬光澤。
從像梳子一樣分佈的500個噴嘴中擠出材料。高折射率PET的噴嘴和低折射率PET的噴嘴交錯排列組成梳子狀。兩種樹脂以交錯的形式擠出,形成1張厚薄膜。不採用兩色成形,而是採用千色成形。延展後減薄至200m。
將上面製成的薄膜放在模具中使之成形,最終製成產品。可以進行一定程度的拉伸,在預備成形階段製成曲面。不過,拉伸超過150%時,各層會變薄,反射波長產生偏差,出現淡綠色。
2)多層薄膜沉積
薄壁的真空鍍膜產生彩虹的顏色,從不同方向觀看,顏色也隨之改變。如津田工業等。