К наиболее часто используемым металлическим материалам относятся нержавеющая сталь, алюминиевый сплав, профили из чистого алюминия, цинковый сплав, латунь и т. д. В данной статье основное внимание уделяется алюминию и его сплавам, а также рассматриваются несколько распространенных процессов обработки поверхности, применяемых к ним.
Алюминий и его сплавы обладают такими характеристиками, как простота обработки, богатые методы обработки поверхности и хорошие визуальные эффекты, и широко используются во многих продуктах. Однажды я видел видео, в котором рассказывалось о том, как корпус ноутбука Apple обрабатывается из цельного куска алюминиевого сплава с использованием оборудования с ЧПУ и подвергается многочисленным обработкам поверхности, включающим несколько основных процессов, таких как фрезерование с ЧПУ, полировка, фрезерование с высоким глянцем и волочение проволоки.
Для алюминия и алюминиевых сплавов обработка поверхности в основном включает в себя фрезерование/резку до зеркального блеска, пескоструйную обработку, полировку, волочение проволоки, анодирование, распыление и т. д.
1. Высокоглянцевое фрезерование/высокоглянцевая резка
Использование высокоточного оборудования с ЧПУ для резки некоторых деталей из алюминия или алюминиевых сплавов, что приводит к появлению локальных ярких участков на поверхности изделия. Например, некоторые металлические корпуса мобильных телефонов фрезеруются с кругом ярких фасок, в то время как некоторые небольшие детали внешнего вида металла фрезеруются с одной или несколькими яркими неглубокими прямыми канавками для увеличения яркости поверхности изделия. Некоторые высококачественные металлические рамки телевизоров также применяют этот процесс фрезерования с высоким глянцем. Во время фрезерования с высоким глянцем/резки с высоким глянцем скорость фрезы довольно специфична. Чем выше скорость, тем ярче блики резки. И наоборот, это не дает никакого эффекта бликов и склонно к появлению линий инструмента.
2. Пескоструйная обработка
Процесс пескоструйной обработки относится к использованию высокоскоростного потока песка для обработки металлических поверхностей, включая очистку и придание шероховатости металлическим поверхностям, с целью достижения определенной степени чистоты и шероховатости на поверхности деталей из алюминия и алюминиевых сплавов. Он может не только улучшить механические свойства поверхности детали, улучшить усталостную прочность детали, но и увеличить адгезию между исходной поверхностью детали и покрытием, что более полезно для долговечности пленки покрытия, а также выравнивания и декорирования покрытия. Было обнаружено, что на некоторых изделиях эффект формирования матовой жемчужно-серебристой поверхности посредством пескоструйной обработки по-прежнему очень привлекателен, поскольку пескоструйная обработка придает поверхности металлического материала более тонкую матовую текстуру.
3. Полировка
Полировка относится к процессу использования механических, химических или электрохимических воздействий для уменьшения шероховатости поверхности заготовки для получения блестящей и плоской поверхности. Полировка оболочки изделия в основном не используется для улучшения точности размеров или точности геометрической формы заготовки (поскольку цель не заключается в рассмотрении сборки), а для получения гладкой поверхности или эффекта зеркального блеска.
Процессы полировки в основном включают механическую полировку, химическую полировку, электролитическую полировку, ультразвуковую полировку, жидкостную полировку и магнитно-абразивную полировку. Во многих потребительских товарах детали из алюминия и алюминиевых сплавов часто полируются с использованием механической полировки и электролитической полировки или комбинации этих двух методов. После механической полировки и электролитической полировки поверхность деталей из алюминия и алюминиевых сплавов может достичь внешнего вида, похожего на зеркальную поверхность нержавеющей стали. Металлические зеркала обычно дают людям ощущение простоты, моды и высокого класса, давая им чувство любви к продуктам любой ценой. Металлическое зеркало должно решить проблему отпечатков пальцев.
4. Анодирование
В большинстве случаев алюминиевые детали (включая алюминий и алюминиевые сплавы) не подходят для гальванопокрытия и не покрываются гальванопокрытием. Вместо этого для обработки поверхности используются химические методы, такие как анодирование. Гальванопокрытие на алюминиевых деталях намного сложнее и сложнее, чем гальванопокрытие на металлических материалах, таких как сталь, цинковый сплав и медь. Основная причина заключается в том, что алюминиевые детали склонны к образованию оксидной пленки на кислороде, что серьезно влияет на адгезию гальванического покрытия; При погружении в электролит отрицательный электродный потенциал алюминия склонен к вытеснению ионами металла с относительно положительным потенциалом, тем самым влияя на адгезию гальванического слоя; Коэффициент расширения алюминиевых деталей больше, чем у других металлов, что повлияет на силу связи между покрытием и алюминиевыми деталями; Алюминий является амфотерным металлом, который не очень стабилен в кислотных и щелочных гальванических растворах.
Анодное окисление относится к электрохимическому окислению металлов или сплавов. Если взять в качестве примера изделия из алюминия и алюминиевых сплавов (далее именуемые алюминиевыми изделиями), то алюминиевые изделия помещаются в соответствующий электролит в качестве анодов. При определенных условиях и внешнем токе на поверхности алюминиевых изделий образуется слой пленки оксида алюминия. Этот слой пленки оксида алюминия улучшает твердость поверхности и износостойкость алюминиевых изделий, повышает коррозионную стойкость алюминиевых изделий, а также использует адсорбционную способность большого количества микропор в тонком слое оксидной пленки, окрашивая поверхность алюминиевых изделий в различные красивые и яркие цвета, обогащая цветовую экспрессию алюминиевых изделий и повышая их эстетичность. Анодирование широко применяется в алюминиевых сплавах.
Анодирование также может придать определенную область изделия разным цветом, например, двухцветное анодирование. Таким образом, металлический вид изделия может отражать сравнение двух цветов и лучше отражать уникальное благородство изделия. Однако процесс двухцветного анодирования сложен и дорог.
5. Волочение проволоки
Процесс поверхностного волочения проволоки является относительно зрелым процессом, который формирует регулярные линии на поверхности металлических заготовок посредством шлифования для достижения декоративных эффектов. Волочение металлической поверхности проволоки может эффективно отражать текстуру металлических материалов и широко используется во многих продуктах. Это распространенный метод обработки поверхности металла, который любим многими пользователями. Например, эффекты волочения металлической проволоки обычно используются на таких деталях продукта, как торцевая поверхность металлических соединительных штифтов настольных ламп, дверные ручки, панели отделки замков, панели управления небольшой бытовой техникой, плиты из нержавеющей стали, панели ноутбуков, крышки проекторов и т. д. Волочение проволоки может образовывать эффект сатина, а также другие эффекты, которые готовы для волочения проволоки.
В зависимости от различных поверхностных эффектов волочение металлической проволоки можно разделить на прямую проволоку, неупорядоченную проволоку, спиральную проволоку и т. д. Линейный эффект волочения проволоки может сильно различаться. Тонкие следы проволоки могут быть четко отображены на поверхности металлических деталей с использованием технологии волочения проволоки. Визуально это можно описать как тонкий волосяной блеск, сияющий на матовом металле, придавая изделию ощущение технологии и моды.
6. Распыление
Целью поверхностного распыления на алюминиевых деталях является не только защита поверхности, но и улучшение внешнего вида алюминиевых деталей. Обработка распылением алюминиевых деталей в основном включает электрофоретическое покрытие, электростатическое порошковое распыление, электростатическое жидкофазное распыление и фторуглеродное распыление.
Для электрофоретического распыления его можно комбинировать с анодированием. Целью предварительной обработки анодирования является удаление жира, загрязнений и естественной оксидной пленки с поверхности алюминиевых деталей и формирование однородной и высококачественной анодированной пленки на чистой поверхности. После анодирования и электролитического окрашивания алюминиевых деталей наносится электрофоретическое покрытие. Покрытие, образованное электрофоретическим покрытием, однородное и тонкое, с высокой прозрачностью, коррозионной стойкостью, высокой атмосферостойкостью и сродством к металлической текстуре.
Электростатическое порошковое напыление - это процесс распыления порошкового покрытия на поверхность алюминиевых деталей с помощью порошкового распылительного пистолета, образующего слой органической полимерной пленки, которая в основном играет защитную и декоративную роль. Принцип работы электростатического порошкового напыления кратко описывается как подача отрицательного высокого напряжения на порошковый распылительный пистолет, заземление покрываемой детали, образование высоковольтного электростатического поля между пистолетом и деталью, что благоприятно для порошкового напыления.
Электростатическое жидкофазное распыление представляет собой процесс обработки поверхности путем нанесения жидких покрытий на поверхность профилей из алюминиевого сплава с помощью электростатического распылительного пистолета для формирования защитной и декоративной органической полимерной пленки.
Фторуглеродное напыление, также известное как «кюриевое масло», является высокотехнологичным процессом напыления с высокими ценами. Детали, использующие этот процесс напыления, обладают превосходной устойчивостью к выцветанию, морозу, кислотным дождям и другим видам коррозии, высокой устойчивостью к трещинам и ультрафиолетовому излучению, а также могут выдерживать суровые погодные условия. Высококачественные фторуглеродные покрытия имеют металлический блеск, яркие цвета и четкое трехмерное ощущение. Процесс напыления фторуглерода относительно сложен и, как правило, требует многократной обработки распылением. Перед распылением необходимо провести ряд процессов предварительной обработки, что относительно сложно и требует высоких требований.
Время публикации: 22 мая 2024 г.