До поширених металевих матеріалів належать нержавіюча сталь, алюмінієві сплави, профілі з чистого алюмінію, цинкові сплави, латунь тощо. Ця стаття в основному зосереджена на алюмінії та його сплавах, представляючи кілька поширених процесів обробки поверхні, що використовуються на них.
Алюміній та його сплави характеризуються легкою обробкою, багатими методами обробки поверхні та гарними візуальними ефектами, і широко використовуються в багатьох продуктах. Якось я бачив відео, в якому розповідалося, як корпус ноутбука Apple виготовляється з цільного шматка алюмінієвого сплаву за допомогою обладнання для обробки з ЧПК та піддається багаторазовій обробці поверхні, що включає кілька основних процесів, таких як фрезерування на верстаті з ЧПК, полірування, фрезерування з високим блиском та волочіння дроту.
Для алюмінію та алюмінієвих сплавів обробка поверхні в основному включає високоглянцеве фрезерування/високоглянцеве різання, піскоструминну обробку, полірування, волочіння дроту, анодування, напилення тощо.
1. Фрезерування/різання з високим глянцем
Використання високоточного обладнання з ЧПК для обробки деяких деталей з алюмінію або алюмінієвих сплавів призводить до появи локальних яскравих ділянок на поверхні виробу. Наприклад, деякі металеві корпуси мобільних телефонів фрезеруються з круглими яскравими фасками, тоді як деякі невеликі металеві деталі фрезеруються з однією або кількома яскравими неглибокими прямими канавками для збільшення яскравості поверхні виробу. Деякі високоякісні металеві рамки для телевізорів також використовують цей процес глянцевого фрезерування. Під час глянцевого фрезерування/глянцевого різання швидкість фрези досить специфічна. Чим вища швидкість, тим яскравіші відблиски різання. І навпаки, це не створює жодного ефекту яскравості та схильне до утворення ліній від інструменту.
2. Піскоструминна обробка
Процес піскоструминної обробки стосується використання високошвидкісного потоку піску для обробки металевих поверхонь, включаючи очищення та шорсткість металевих поверхонь, з метою досягнення певного ступеня чистоти та шорсткості поверхні алюмінієвих та алюмінієвих сплавів. Це може не тільки покращити механічні властивості поверхні деталі, підвищити стійкість деталі до втоми, але й збільшити адгезію між початковою поверхнею деталі та покриттям, що сприяє довговічності покривної плівки, вирівнюванню та декоруванню покриття. Було виявлено, що на деяких виробах ефект формування матової перлинно-срібної поверхні шляхом піскоструминної обробки все ще дуже привабливий, оскільки піскоструминна обробка надає поверхні металевого матеріалу більш ніжну матову текстуру.
3. Полірування
Полірування — це процес використання механічних, хімічних або електрохімічних ефектів для зменшення шорсткості поверхні заготовки, щоб отримати блискучу та рівну поверхню. Полірування оболонки виробу в основному використовується не для покращення точності розмірів або геометричної форми заготовки (оскільки метою не є складання), а для отримання гладкої поверхні або дзеркального блиску.
Процеси полірування включають переважно механічне полірування, хімічне полірування, електролітичне полірування, ультразвукове полірування, рідинне полірування та магнітно-абразивне полірування. У багатьох споживчих товарах алюмінієві та алюмінієві сплави часто полірують за допомогою механічного та електролітичного полірування або комбінації цих двох методів. Після механічного та електролітичного полірування поверхня алюмінієвих та алюмінієвих сплавів може набути вигляду, подібного до дзеркальної поверхні нержавіючої сталі. Металеві дзеркала зазвичай дають людям відчуття простоти, моди та високого класу, викликаючи у них почуття любові до продуктів будь-якою ціною. Металеве дзеркало має вирішити проблему відбитків пальців.
4. Анодування
У більшості випадків алюмінієві деталі (включаючи алюміній та алюмінієві сплави) не підходять для гальванічного покриття та не піддаються гальванічному покриттю. Натомість для обробки поверхні використовуються хімічні методи, такі як анодування. Гальванічне покриття алюмінієвих деталей набагато складніше та складніше, ніж гальванічне покриття металевих матеріалів, таких як сталь, цинкові сплави та мідь. Основна причина полягає в тому, що алюмінієві деталі схильні до утворення оксидної плівки на кисні, що серйозно впливає на адгезію гальванічного покриття; при зануренні в електроліт негативний потенціал електрода алюмінію схильний до зміщення іонами металів з відносно позитивним потенціалом, тим самим впливаючи на адгезію гальванічного шару; коефіцієнт розширення алюмінієвих деталей більший, ніж у інших металів, що впливає на силу зчеплення між покриттям та алюмінієвими деталями; алюміній є амфотерним металом, який не дуже стійкий у кислих та лужних розчинах гальванічного покриття.
Анодне окислення – це електрохімічне окислення металів або сплавів. Наприклад, алюміній та вироби з алюмінієвих сплавів (далі – алюмінієві вироби) поміщаються у відповідний електроліт як аноди. За певних умов та зовнішнього струму на поверхні алюмінієвих виробів утворюється шар плівки оксиду алюмінію. Цей шар плівки оксиду алюмінію покращує твердість поверхні та зносостійкість алюмінієвих виробів, підвищує корозійну стійкість алюмінієвих виробів, а також використовує адсорбційну здатність великої кількості мікропор у тонкому шарі оксидної плівки, забарвлюючи поверхню алюмінієвих виробів у різні красиві та яскраві кольори, збагачуючи кольорову виразність алюмінієвих виробів та підвищуючи їхню естетику. Анодування широко використовується в алюмінієвих сплавах.
Анодування також може надати певній ділянці виробу різні кольори, наприклад, двоколірне анодування. Таким чином, металевий вигляд виробу може відображати порівняння двох кольорів та краще відображати унікальну благородність виробу. Однак процес двоколірного анодування є складним та дорогим.
5. Волочіння дроту
Процес поверхневого волочіння дротом – це відносно зрілий процес, який утворює регулярні лінії на поверхні металевих заготовок шляхом шліфування для досягнення декоративних ефектів. Волочіння металевої поверхні дротом може ефективно відображати текстуру металевих матеріалів і широко використовується в багатьох виробах. Це поширений метод обробки металевої поверхні, який подобається багатьом користувачам. Наприклад, ефекти волочіння металевим дротом зазвичай використовуються на таких деталях виробів, як торцева поверхня металевих з'єднувальних штифтів настільних ламп, дверні ручки, панелі оздоблення замків, панелі керування невеликою побутовою технікою, плити з нержавіючої сталі, панелі ноутбуків, кришки проекторів тощо. Волочіння дротом може створювати атласний ефект, а також інші ефекти, готові до волочіння дротом.
Залежно від різних поверхневих ефектів, волочіння металевого дроту можна розділити на прямий дріт, невпорядкований дріт, спіральне волочіння дроту тощо. Лінійний ефект волочіння дроту може значно відрізнятися. За допомогою технології волочіння дроту на поверхні металевих деталей чітко відображаються тонкі сліди дроту. Візуально це можна описати як тонкий волосяний блиск, що сяє на матовому металі, надаючи виробу відчуття технології та моди.
6. Обприскування
Метою напилення поверхні алюмінієвих деталей є не лише захист поверхні, але й покращення зовнішнього вигляду алюмінієвих деталей. Обробка алюмінієвих деталей напиленням в основному включає електрофоретичне покриття, електростатичне порошкове напилення, електростатичне рідкофазне напилення та фторвуглецеве напилення.
Для електрофоретичного напилення його можна поєднувати з анодуванням. Метою попередньої обробки анодуванням є видалення жиру, домішок та природної оксидної плівки з поверхні алюмінієвих деталей, а також формування рівномірної та високоякісної анодувальної плівки на чистій поверхні. Після анодування та електролітичного фарбування алюмінієвих деталей наноситься електрофоретичне покриття. Покриття, утворене електрофоретичним напиленням, є рівномірним та тонким, з високою прозорістю, стійкістю до корозії, високою стійкістю до атмосферних впливів та спорідненістю з текстурою металу.
Електростатичне порошкове напилення – це процес нанесення порошкового покриття на поверхню алюмінієвих деталей за допомогою порошкового напилювача, в результаті чого утворюється шар органічної полімерної плівки, яка в основному відіграє захисну та декоративну роль. Принцип роботи електростатичного порошкового напилення коротко описується як подача негативної високої напруги на порошковий напилювач, заземлення покритої заготовки, формування високовольтного електростатичного поля між пістолетом та заготовкою, що сприяє порошковому напиленню.
Електростатичне рідкофазне напилення – це процес обробки поверхні, під час якого рідкі покриття наносяться на поверхню профілів з алюмінієвого сплаву за допомогою електростатичного розпилювача для формування захисної та декоративної плівки з органічного полімеру.
Фторвуглецеве напилення, також відоме як «кюрієва олія», – це високоякісний процес напилення з високою ціною. Деталі, виготовлені за допомогою цього процесу напилення, мають чудову стійкість до вицвітання, морозу, кислотних дощів та інших видів корозії, високу стійкість до розтріскування та ультрафіолетового випромінювання, а також можуть витримувати суворі погодні умови. Високоякісні фторвуглецеві покриття мають металевий блиск, яскраві кольори та чітке тривимірне відчуття. Процес напилення фторвуглецем є відносно складним і зазвичай вимагає багаторазової обробки напиленням. Перед напиленням необхідно провести серію процесів попередньої обробки, що є відносно складним та вимагає високих вимог.
Час публікації: 22 травня 2024 р.