隨著電鍍工藝的不斷優(yōu)化,電鍍產(chǎn)品遍及人們生活的方方面面,電鍍工藝已成為一種不可或缺的表面加工方法。電鍍工藝能在基礎(chǔ)材料表面形成一層鍍層,從而緩解金屬材料表面腐蝕生銹問題,拓寬非金屬材料的應(yīng)用范圍,還能對產(chǎn)品外觀進行藝術(shù)化處理,滿足人們個性化的設(shè)計要求。隨著物質(zhì)生活水平的提高,大眾更加重視室內(nèi)設(shè)計,設(shè)計師將電鍍工藝與室內(nèi)設(shè)計有機結(jié)合,通過技術(shù)賦能提升室內(nèi)環(huán)境的審美價值與實用價值,營造出具有獨特魅力的室內(nèi)空間。因此,熟悉電鍍工藝的起源、特點及流程,了解電鍍工藝在室內(nèi)設(shè)計的作用及應(yīng)用領(lǐng)域,將為設(shè)計師提供更多創(chuàng)新思路及方向。
電鍍工藝是通過電解作用,在待鍍件表面附著一層金屬或合金鍍層的工藝。電鍍工藝起源于19世紀(jì)初期,由于電流供應(yīng)能力、大眾認(rèn)知等的限制,起初電鍍工藝并未在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。直至19世紀(jì)中期,大規(guī)模電鍍制品進入人們的生活,電鍍餐具、燈飾一度成為上流社會追捧的時尚品。隨著電鍍工藝的成熟,電鍍成本更加低廉,其憑借節(jié)約能源、效率高、質(zhì)量優(yōu)良等優(yōu)勢被應(yīng)用于各行各業(yè),促進了國民經(jīng)濟的高速發(fā)展。但目前,電鍍工藝在流程優(yōu)化、污染處理等方面仍存在不足,分析并解決此類問題才能實現(xiàn)電鍍產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。一方面,電鍍工藝中待鍍件完整性及電解液性能影響實際電鍍效果。具體而言,電解液中金屬離子在電解作用下附著于待鍍件表面,若電鍍件表面存在凹槽或孔洞,電鍍處理會放大此缺陷,造成耐腐蝕性能下降,需要通過鍍前處理檢查待鍍件的完整性。對于鍍層金屬而言,電鍍液中特殊的輔助劑、金屬間或金屬與電解液間會發(fā)生不必要的反應(yīng),進而干擾電鍍過程。如金屬鎂作為鍍層材料時,電解反應(yīng)生成的MgO會優(yōu)于鎂離子附著在待鍍件表面,造成電鍍效果欠佳。因此,電鍍前需要考慮金屬性能合理調(diào)整電解反應(yīng)。另一方面,電鍍工藝產(chǎn)生的工業(yè)廢水中包含重金屬,對人體健康及生態(tài)環(huán)境存在較大威脅,也與生態(tài)環(huán)保理念相違背,電鍍工藝污染處理、綠色轉(zhuǎn)型將成為未來發(fā)展方向,有利于推動電鍍領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。
電鍍工藝能掩蓋待鍍件的某些不足或缺陷,使待鍍件的某些理化性能得到加強,或?qū)崿F(xiàn)某些性質(zhì)的從無到有。(1)在待鍍件表面電鍍貴金屬,能增強其藝術(shù)審美價值及觀賞性能。例如,電鍍玫瑰金的家具美化了產(chǎn)品外觀,提升了空間的時尚感,減少了裝修油漆的使用量,縮短了入住時間,為居住者營造了舒適健康的生活空間;(2)電鍍工藝能延長待鍍件的使用周期,增強其耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化性;(3)對于一些需要承擔(dān)導(dǎo)體作用的非金屬待鍍件而言,表面電鍍金屬能使非金屬材料具備導(dǎo)電性能;(4)電鍍工藝在具有金屬質(zhì)感的同時,降低了金屬原材料用量,縮減了家具制品生產(chǎn)成本;(5)電鍍工藝一定程度上能修補待鍍件,對其表面輕微損耗進行額外彌補。
電鍍工藝主要利用氧化還原反應(yīng)原理,將待鍍件置于陰極,鍍層金屬置于陽極,在電解作用下陽極金屬發(fā)生氧化,電解液中的金屬離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng),以原子形式附著在陰極表面。表面處理是室內(nèi)家具、家居用品、裝飾用品等的重要加工環(huán)節(jié),不僅能增強表面耐磨性,而且能與基體材料形成互補,拓寬基體材料的應(yīng)用領(lǐng)域。在實際應(yīng)用中,應(yīng)考慮待鍍件材料、位置及應(yīng)用等差異,根據(jù)需求選擇合適的電鍍工藝。
濕法電鍍是將待鍍件置于電解液中完成電鍍的工藝,可細(xì)分為電化學(xué)電鍍和化學(xué)鍍。電化學(xué)電鍍工藝需在了解產(chǎn)品外觀需求、性能要求的基礎(chǔ)上,選擇合適的電鍍條件及添加劑。鉻作為室內(nèi)裝飾常用的鍍層金屬,能在待鍍件表面形成穩(wěn)定、耐磨的銀白色金屬鍍層;鍍鋅層經(jīng)過鉻酸鈍化處理后會呈白色、綠色、彩色等,成為室內(nèi)設(shè)計重要的裝飾。化學(xué)鍍工藝則直接通過化學(xué)反應(yīng)將金屬離子鍍在待鍍件表面,鍍層分布均勻但質(zhì)地較薄,加之化學(xué)電鍍效率低、成本高,常被用于電鍍預(yù)處理階段。
干法電鍍是一種無液體的電鍍工藝,省略了電鍍漂洗步驟,包含真空電鍍工藝、熔融電鍍工藝及氣相電鍍工藝。真空電鍍工藝是在真空狀況下,采用蒸餾或濺射方法在待鍍件表面沉積鍍層,待鍍件與鍍層間的結(jié)合較為緊密。由于真空電鍍對環(huán)境要求較高、工藝繁瑣、成本較高,通常用于高端產(chǎn)品加工。對家居用品中的塑料基體元件進行電鍍處理時,需要先進行噴涂處理,之后再進行真空電鍍。熔融電鍍工藝需將待鍍件置于熔融狀況的金屬浴中,之后取出待鍍件完成電鍍。由于工藝的特殊性,待鍍件的熔點必須高于鍍層金屬,且在實踐過程中鍍層厚度難以控制,應(yīng)用場景較為局限。氣相電鍍工藝?yán)脷溥€原法或熱分解方式在待鍍件表面附著金屬鍍層,該工藝對溫度要求極高,存在一定的危險性,加工成本偏高,多被應(yīng)用于特殊行業(yè)。
電鍍工藝雖然會造成一定的環(huán)境污染,但其能對木材、塑料、陶瓷、玻璃、金屬等材料進行加工,是制造業(yè)的基礎(chǔ)工藝。室內(nèi)設(shè)計使用電鍍工藝改變產(chǎn)品表面性能,提升了家居制品的耐用性、功能性及裝飾性,營造出舒適、健康、整潔、美觀、輕松、愉悅的室內(nèi)空間。(1)受到材料性質(zhì)、使用環(huán)境等因素的影響,室內(nèi)設(shè)計要在維持產(chǎn)品功能性的前提下,通過電鍍工藝減少因腐蝕生銹而出現(xiàn)的功能性下降。例如,家具用品內(nèi)部金屬元件會因生銹而出現(xiàn)接觸不良,甚至完全卡死的情況,影響產(chǎn)品使用。電鍍工藝在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用,能通過防護作用提升產(chǎn)品表面性能,賦予產(chǎn)品更優(yōu)的物理化學(xué)性質(zhì)。例如,在晾衣桿表面電鍍絡(luò)或錫,不僅能緩解基體材料腐蝕變形,而且能避免金屬因頻繁摩擦而污染衣物。(2)電鍍產(chǎn)品能以良好的外觀吸引消費者,提升產(chǎn)品的審美價值,增強室內(nèi)裝飾效果。例如,鍍銅燈具或家具能在化學(xué)處理后呈現(xiàn)出青、紅、黑等多種色彩,呈現(xiàn)不同的裝飾效果,而且相比純銅制品,其具備價格低廉、質(zhì)地輕便的優(yōu)勢,能根據(jù)設(shè)計要求變換裝飾風(fēng)格。(3)電鍍工藝能通過特殊材料賦予室內(nèi)電鍍制品某些特殊功能,提升消費者的使用便捷性。例如,室內(nèi)用品表面鍍銀能發(fā)揮抗菌作用,鍍銅和鎳能能產(chǎn)生電磁屏蔽效果,這些附加功能提升了室內(nèi)設(shè)計的功能性。隨著新型電鍍材料的產(chǎn)生,電鍍工藝能賦予室內(nèi)用品反光性、耐高溫性、電阻性能等,一定程度上彌補室內(nèi)設(shè)計的缺陷。
近年來,隨著現(xiàn)代技術(shù)及材料科學(xué)的發(fā)展,電鍍工藝在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用更加廣泛,家具、燈飾、電器、五金配件等方面隨處可見表面電鍍處理的效果,滿足了消費者個性化的家裝風(fēng)格,也讓室內(nèi)設(shè)計更具新意。
家具作為室內(nèi)設(shè)計的重要組分,通過電鍍處理能在家具表面形成金屬裝飾層,增加室內(nèi)空間的層次感,帶給人強烈的視覺沖擊力,凸顯設(shè)計風(fēng)格,體現(xiàn)居住者的藝術(shù)品味。一方面,不同金屬電鍍層能賦予家具不同的視覺效果,彰顯金屬獨特的情感表現(xiàn)力。例如,采用金、銀、銅對家具表面進行電鍍處理,金屬的色澤不僅能起到畫龍點睛之效,而且能在視覺與心理上達到平衡,緩和金屬的鈍感及距離感;鍍金帶來的雅致、尊貴質(zhì)感能與實木家具的質(zhì)樸感產(chǎn)生對比;鍍銀能在視覺上產(chǎn)生收縮感,使空間格局更加平衡;鍍銅的家具把手古樸且富有韻味,呈現(xiàn)出滄桑變化的質(zhì)感。另一方面,電鍍家具在保持整體簡約設(shè)計風(fēng)格的基礎(chǔ)上,能從細(xì)節(jié)處的電鍍飾件中彰顯傳統(tǒng)家具的內(nèi)涵,使現(xiàn)代與傳統(tǒng)和諧融洽。
電鍍工藝在電子領(lǐng)域的應(yīng)用較多,能在保障電子制品安全穩(wěn)定運行的同時,通過金屬質(zhì)感外觀美化室內(nèi)空間。一方面,消費者傾向于選擇安全可靠的家用電器,而安全性能既體現(xiàn)在產(chǎn)品內(nèi)部穩(wěn)定性、耐用性及材料強度方面,也體現(xiàn)在家電產(chǎn)品外觀上。例如,選擇空調(diào)、洗衣機、熱水器等常用家電,產(chǎn)品的耐腐蝕性、防潮性、抗菌性均在消費者的考慮范圍,家電企業(yè)在電器元件表面電鍍,在提升產(chǎn)品防護性能及功能性的同時,優(yōu)化了家電的質(zhì)感及外觀。另一方面,隨著家電行業(yè)的迭代更新,電器產(chǎn)品輕量化設(shè)計需求增加,家電企業(yè)對塑料元件進行電鍍處理,為國民生活帶來了極大的便利。同時,家電企業(yè)通過電鍍工藝降低生產(chǎn)成本,以搶占市場,如在冰箱表面電鍍裝飾條,以低調(diào)奢華的啞光質(zhì)感吸引消費者。
室內(nèi)設(shè)計涉及各類管道架設(shè),根據(jù)管道的用途,可分為給排水管道、燃?xì)夤艿?、電氣管道、采暖管道等,這些管道系統(tǒng)幾乎涵蓋了居民日常生活所需。根據(jù)不同管道的實際用途,電鍍工藝的選擇存在顯著差異。燃?xì)夤艿乐饕珊附愉摴芙M成,為增強管道的密封性、耐腐蝕性及抗性,生產(chǎn)企業(yè)會在鋼管表面鍍鋅,延長管道的使用周期,避免因頻繁更換管道給居民生活帶來不便。PVC(聚氯乙烯)類非金屬管道電鍍處理后可用于室內(nèi)水體或電力線路鋪設(shè),這種電鍍非金屬管道造價低廉,降低了長時間使用可能引發(fā)的材料磨損或侵蝕,極大地改善居民了生活品質(zhì)。
室內(nèi)設(shè)計涉及多種配件,它們通常承擔(dān)連接或裝飾作用,長時間的使用會加速磨損,容易出現(xiàn)運行卡頓、生銹變形等問題,而電鍍工藝能使配件性能得到優(yōu)化。衛(wèi)浴、門窗中常用的把手、鉸鏈、合頁、滑軌等五金配件,能在保障正常功能的同時,以種類多樣、顏色豐富、色澤明亮等特點對整體空間起到裝飾作用。但在室內(nèi)濕度較高的情況下,這些五金配件易受腐蝕,為此,生產(chǎn)企業(yè)選擇電鍍鋅或鉻的工藝提升配件性能,產(chǎn)品使用壽命可延長至40年以上。鍍金是較為高檔的配件電鍍工藝,不僅具有穩(wěn)定的化學(xué)性能,而且能呈現(xiàn)出黃金般的質(zhì)感。但鍍金工藝原料成本較高,以電鍍銅為核心的仿金工藝在彌補鍍金工藝缺陷的同時,仍表現(xiàn)出黃金的色澤及理化性質(zhì)。
隨著物質(zhì)生活水平的提升,消費者更加重視各類裝飾品在室內(nèi)空間的合理搭配,電鍍工藝能增強飾品的時尚感,成為室內(nèi)裝飾設(shè)計的常用技術(shù)。將電鍍工藝應(yīng)用于室內(nèi)產(chǎn)品,金屬鍍層具有良好的裝飾效果,提高了產(chǎn)品的價值。對于玻璃、陶瓷等非金屬飾品而言,利用電鍍工藝進行描金或貼花處理,能大幅提升飾品的藝術(shù)檔次,并以貴金屬色彩帶給人們愉悅的感受,也為室內(nèi)設(shè)計提供了新思路。
電鍍工藝是現(xiàn)代工業(yè)的重要技術(shù),能豐富室內(nèi)設(shè)計類型,提升空間藝術(shù)美感及居民居住體驗。電鍍處理能在基體材料表面形成金屬鍍層,兼具美觀與實用雙重屬性。隨著工藝的升級和新材料的研發(fā),電鍍工藝將以性能優(yōu)良、設(shè)計新穎、功能多樣等優(yōu)勢獲得消費者的青睞。未來,應(yīng)持續(xù)探究電鍍工藝與室內(nèi)設(shè)計的融合渠道,以創(chuàng)新應(yīng)用推動室內(nèi)設(shè)計行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。