隨著電鍍工藝的不斷優化,電鍍產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用范圍,還能對產品外觀進行藝術化處理,滿足人們個性化的設計要求。隨著物質生活水平的提高,大眾更加重視室內設計,設計師將電鍍工藝與室內設計有機結合,通過技術賦能提升室內環境的審美價值與實用價值,營造出具有獨特魅力的室內空間。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設計的作用及應用領域,將為設計師提供更多創新思路及方向。
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世紀初期,由于電流供應能力、大眾認知等的限制,起初電鍍工藝并未在工業生產中得到廣泛應用。直至19世紀中期,大規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,其憑借節約能源、效率高、質量優良等優勢被應用于各行各業,促進了國民經濟的高速發展。但目前,電鍍工藝在流程優化、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電鍍產業的可持續發展。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生不必要的反應,進而干擾電鍍過程。如金屬鎂作為鍍層材料時,電解反應生成的MgO會優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整電解反應。另一方面,電鍍工藝產生的工業廢水中包含重金屬,對人體健康及生態環境存在較大威脅,也與生態環保理念相違背,電鍍工藝污染處理、綠色轉型將成為未來發展方向,有利于推動電鍍領域的可持續發展。
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,或實現某些性質的從無到有。(1)在待鍍件表面電鍍貴金屬,能增強其藝術審美價值及觀賞性能。例如,電鍍玫瑰金的家具美化了產品外觀,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)對于一些需要承擔導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電性能;(4)電鍍工藝在具有金屬質感的同時,降低了金屬原材料用量,縮減了家具制品生產成本;(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生氧化,電解液中的金屬離子在陰極發生還原反應,以原子形式附著在陰極表面。表面處理是室內家具、家居用品、裝飾用品等的重要加工環節,不僅能增強表面耐磨性,而且能與基體材料形成互補,拓寬基體材料的應用領域。在實際應用中,應考慮待鍍件材料、位置及應用等差異,根據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,可細分為電化學電鍍和化學鍍。電化學電鍍工藝需在了解產品外觀需求、性能要求的基礎上,選擇合適的電鍍條件及添加劑。鉻作為室內裝飾常用的鍍層金屬,能在待鍍件表面形成穩定、耐磨的銀白色金屬鍍層;鍍鋅層經過鉻酸鈍化處理后會呈白色、綠色、彩色等,成為室內設計重要的裝飾。化學鍍工藝則直接通過化學反應將金屬離子鍍在待鍍件表面,鍍層分布均勻但質地較薄,加之化學電鍍效率低、成本高,常被用于電鍍預處理階段。
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合較為緊密。由于真空電鍍對環境要求較高、工藝繁瑣、成本較高,通常用于高端產品加工。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,應用場景較為局限。氣相電鍍工藝利用氫還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,多被應用于特殊行業。
電鍍工藝雖然會造成一定的環境污染,但其能對木材、塑料、陶瓷、玻璃、金屬等材料進行加工,是制造業的基礎工藝。室內設計使用電鍍工藝改變產品表面性能,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、愉悅的室內空間。(1)受到材料性質、使用環境等因素的影響,室內設計要在維持產品功能性的前提下,通過電鍍工藝減少因腐蝕生銹而出現的功能性下降。例如,家具用品內部金屬元件會因生銹而出現接觸不良,甚至完全卡死的情況,影響產品使用。電鍍工藝在室內設計中的應用,能通過防護作用提升產品表面性能,賦予產品更優的物理化學性質。例如,在晾衣桿表面電鍍絡或錫,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)電鍍產品能以良好的外觀吸引消費者,提升產品的審美價值,增強室內裝飾效果。例如,鍍銅燈具或家具能在化學處理后呈現出青、紅、黑等多種色彩,呈現不同的裝飾效果,而且相比純銅制品,其具備價格低廉、質地輕便的優勢,能根據設計要求變換裝飾風格。(3)電鍍工藝能通過特殊材料賦予室內電鍍制品某些特殊功能,提升消費者的使用便捷性。例如,室內用品表面鍍銀能發揮抗菌作用,鍍銅和鎳能能產生電磁屏蔽效果,這些附加功能提升了室內設計的功能性。隨著新型電鍍材料的產生,電鍍工藝能賦予室內用品反光性、耐高溫性、電阻性能等,一定程度上彌補室內設計的缺陷。
近年來,隨著現代技術及材料科學的發展,電鍍工藝在室內設計中的應用更加廣泛,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格,也讓室內設計更具新意。
家具作為室內設計的重要組分,通過電鍍處理能在家具表面形成金屬裝飾層,增加室內空間的層次感,帶給人強烈的視覺沖擊力,凸顯設計風格,體現居住者的藝術品味。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、尊貴質感能與實木家具的質樸感產生對比;鍍銀能在視覺上產生收縮感,使空間格局更加平衡;鍍銅的家具把手古樸且富有韻味,呈現出滄桑變化的質感。另一方面,電鍍家具在保持整體簡約設計風格的基礎上,能從細節處的電鍍飾件中彰顯傳統家具的內涵,使現代與傳統和諧融洽。
電鍍工藝在電子領域的應用較多,能在保障電子制品安全穩定運行的同時,通過金屬質感外觀美化室內空間。一方面,消費者傾向于選擇安全可靠的家用電器,而安全性能既體現在產品內部穩定性、耐用性及材料強度方面,也體現在家電產品外觀上。例如,選擇空調、洗衣機、熱水器等常用家電,產品的耐腐蝕性、防潮性、抗菌性均在消費者的考慮范圍,家電企業在電器元件表面電鍍,在提升產品防護性能及功能性的同時,優化了家電的質感及外觀。另一方面,隨著家電行業的迭代更新,電器產品輕量化設計需求增加,家電企業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,家電企業通過電鍍工藝降低生產成本,以搶占市場,如在冰箱表面電鍍裝飾條,以低調奢華的啞光質感吸引消費者。
室內設計涉及各類管道架設,根據管道的用途,可分為給排水管道、燃氣管道、電氣管道、采暖管道等,這些管道系統幾乎涵蓋了居民日常生活所需。根據不同管道的實際用途,電鍍工藝的選擇存在顯著差異。燃氣管道主要由焊接鋼管組成,為增強管道的密封性、耐腐蝕性及抗性,生產企業會在鋼管表面鍍鋅,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水體或電力線路鋪設,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的材料磨損或侵蝕,極大地改善居民了生活品質。
室內設計涉及多種配件,它們通常承擔連接或裝飾作用,長時間的使用會加速磨損,容易出現運行卡頓、生銹變形等問題,而電鍍工藝能使配件性能得到優化。衛浴、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。但在室內濕度較高的情況下,這些五金配件易受腐蝕,為此,生產企業選擇電鍍鋅或鉻的工藝提升配件性能,產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,不僅具有穩定的化學性能,而且能呈現出黃金般的質感。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,仍表現出黃金的色澤及理化性質。
隨著物質生活水平的提升,消費者更加重視各類裝飾品在室內空間的合理搭配,電鍍工藝能增強飾品的時尚感,成為室內裝飾設計的常用技術。將電鍍工藝應用于室內產品,金屬鍍層具有良好的裝飾效果,提高了產品的價值。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檔次,并以貴金屬色彩帶給人們愉悅的感受,也為室內設計提供了新思路。
電鍍工藝是現代工業的重要技術,能豐富室內設計類型,提升空間藝術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,電鍍工藝將以性能優良、設計新穎、功能多樣等優勢獲得消費者的青睞。未來,應持續探究電鍍工藝與室內設計的融合渠道,以創新應用推動室內設計行業的長遠發展。