Често използваните метални материали включват неръждаема стомана, алуминиеви сплави, чисти алуминиеви профили, цинкови сплави, месинг и др. Тази статия се фокусира основно върху алуминия и неговите сплави, като представя няколко често срещани процеса на повърхностна обработка, използвани върху тях.
Алуминият и неговите сплави се характеризират с лесна обработка, богати методи за обработка на повърхността и добри визуални ефекти и се използват широко в много продукти. Веднъж гледах видеоклип, в който се представя как корпусът на лаптоп на Apple се обработва от едно цяло парче алуминиева сплав с помощта на CNC машинна техника и се подлага на множество повърхностни обработки, включващи множество основни процеси като CNC фрезоване, полиране, гланцово фрезоване и изтегляне на тел.
За алуминий и алуминиеви сплави, повърхностната обработка включва главно гланцово фрезоване/гланцово рязане, пясъкоструене, полиране, изтегляне на тел, анодиране, пръскане и др.
1. Фрезоване с висок гланц/рязане с висок гланц
Използването на високопрецизна CNC машинна обработка за изрязване на някои детайли от алуминий или алуминиеви сплави води до локални ярки области върху повърхността на продукта. Например, някои метални корпуси на мобилни телефони се фрезоват с кръг от ярки фаски, докато някои малки метални части се фрезоват с един или няколко ярки плитки прави канала, за да се увеличи яркостта на повърхността на продукта. Някои метални рамки за телевизори от висок клас също прилагат този процес на фрезоване с висок гланц. При фрезоване/рязане с висок гланц скоростта на фрезата е доста специфична. Колкото по-висока е скоростта, толкова по-ярки са акцентите на рязането. И обратно, не се създава ефект на акценти и е податливо на линии от инструмента.
2. Пясъкоструене
Процесът на пясъкоструене се отнася до използването на високоскоростен пясъчен поток за обработка на метални повърхности, включително почистване и награпяване на метални повърхности, за да се постигне определена степен на чистота и грапавост на повърхността на алуминиеви и алуминиеви сплави части. Той може не само да подобри механичните свойства на повърхността на детайла, да подобри устойчивостта на умора на детайла, но и да увеличи адхезията между оригиналната повърхност на детайла и покритието, което е по-благоприятно за издръжливостта на покривния филм и изравняването и декорацията на покритието. Установено е, че при някои продукти ефектът от образуването на матова перлено-сребърна повърхност чрез пясъкоструене е все още много привлекателен, тъй като пясъкоструенето придава на металната повърхност по-фина матова текстура.
3. Полиране
Полирането се отнася до процеса на използване на механични, химични или електрохимични ефекти за намаляване на грапавостта на повърхността на детайла, за да се получи лъскава и равна повърхност. Полирането на корпуса на продукта не се използва главно за подобряване на точността на размерите или точността на геометричната форма на детайла (тъй като целта не е да се вземе предвид сглобяването), а за получаване на гладка повърхност или огледален гланц.
Процесите на полиране включват главно механично полиране, химическо полиране, електролитно полиране, ултразвуково полиране, полиране с течности и магнитно абразивно полиране. В много потребителски продукти, алуминиевите и алуминиевите сплави често се полират с помощта на механично полиране и електролитно полиране или комбинация от тези два метода. След механично полиране и електролитно полиране, повърхността на алуминиевите и алуминиевите сплави може да постигне вид, подобен на огледалната повърхност на неръждаема стомана. Металните огледала обикновено дават на хората усещане за простота, мода и лукс, което им дава чувство на любов към продуктите на всяка цена. Металното огледало трябва да реши проблема с пръстовите отпечатъци.
4. Анодиране
В повечето случаи алуминиевите части (включително алуминий и алуминиеви сплави) не са подходящи за галванопластика и не се галванизират. Вместо това, за повърхностна обработка се използват химични методи като анодиране. Галванопластиката върху алуминиеви части е много по-трудна и сложна от галванопластиката върху метални материали като стомана, цинкови сплави и мед. Основната причина е, че алуминиевите части са склонни да образуват оксиден филм върху кислорода, което сериозно влияе върху адхезията на галванопластиковото покритие; когато се потапят в електролита, отрицателният електроден потенциал на алуминия е склонен да се измести с метални йони с относително положителен потенциал, като по този начин влияят върху адхезията на галванопластиковия слой; коефициентът на разширение на алуминиевите части е по-голям от този на другите метали, което ще повлияе на силата на свързване между покритието и алуминиевите части; алуминият е амфотерен метал, който не е много стабилен в киселинни и алкални галванопластикови разтвори.
Анодното окисление се отнася до електрохимичното окисление на метали или сплави. Вземайки за пример алуминий и продукти от алуминиеви сплави (наричани алуминиеви продукти), алуминиевите продукти се поставят в съответния електролит като аноди. При специфични условия и външен ток върху повърхността на алуминиевите продукти се образува слой от алуминиев оксид. Този слой от алуминиев оксид подобрява повърхностната твърдост и износоустойчивостта на алуминиевите продукти, повишава корозионната им устойчивост и използва адсорбционния капацитет на голям брой микропори в тънкия слой на оксидния филм, оцветявайки повърхността на алуминиевите продукти в различни красиви и живи цветове, обогатявайки цветовата им експресия и подобрявайки тяхната естетика. Анодирането се използва широко при алуминиевите сплави.
Анодирането може също да придаде различни цветове на определена област от продукта, например чрез двуцветно анодиране. По този начин металният вид на продукта може да отрази сравнението на двойните цветове и по-добре да отрази уникалното благородство на продукта. Процесът на двуцветно анодиране обаче е сложен и скъп.
5. Изтегляне на тел
Процесът на повърхностно изтегляне на тел е сравнително зрял процес, който чрез шлайфане образува правилни линии върху повърхността на метални детайли, за да се постигнат декоративни ефекти. Изтеглянето на метална повърхностна тел може ефективно да отразява текстурата на металните материали и се използва широко в много продукти. Това е често срещан метод за обработка на метални повърхности и е харесван от много потребители. Например, ефектите на изтегляне на метална тел често се използват върху части от продукти, като например челната страна на метални свързващи щифтове на настолни лампи, дръжки на врати, панели за заключване, контролни панели за малки домакински уреди, печки от неръждаема стомана, панели за лаптопи, капаци на проектори и др. Изтеглянето на тел може да създаде сатенен ефект, както и други ефекти, които са готови за изтегляне на тел.
Според различните повърхностни ефекти, изтеглянето на метална тел може да се раздели на права тел, неподредена тел, спирално изтегляне на тел и др. Линейният ефект на изтеглянето на тел може да варира значително. Фините следи от тел могат да бъдат ясно показани върху повърхността на металните части, използвайки технология за изтегляне на тел. Визуално може да се опише като фин блясък на косъмчетата, блестящ върху матов метал, придаващ на продукта усещане за технология и мода.
6. Пръскане
Целта на повърхностното пръскане върху алуминиеви части е не само да се защити повърхността, но и да се подобри външният вид на алуминиевите части. Пръскането на алуминиеви части включва главно електрофоретично покритие, електростатично прахово пръскане, електростатично течнофазно пръскане и флуоровъглеродно пръскане.
При електрофоретично пръскане може да се комбинира с анодиране. Целта на предварителната обработка с анодиране е да се премахнат мазнини, примеси и естествен оксиден филм от повърхността на алуминиевите части и да се образува равномерен и висококачествен анодиран филм върху чиста повърхност. След анодиране и електролитно оцветяване на алуминиевите части се нанася електрофоретично покритие. Покритието, образувано чрез електрофоретично покритие, е равномерно и тънко, с висока прозрачност, устойчивост на корозия, висока устойчивост на атмосферни влияния и афинитет към металната текстура.
Електростатичното прахово пръскане е процес на нанасяне на прахово покритие върху повърхността на алуминиеви части чрез пистолет за прахово пръскане, образувайки слой от органичен полимерен филм, който играе главно защитна и декоративна роля. Принципът на работа на електростатичното прахово пръскане е описан накратко като прилагане на отрицателно високо напрежение към пистолета за прахово пръскане, заземяване на покрития детайл, образуване на високоволтово електростатично поле между пистолета и детайла, което е полезно за прахово пръскане.
Електростатичното течнофазно пръскане се отнася до процеса на повърхностна обработка, при който се нанасят течни покрития върху повърхността на алуминиеви профили чрез електростатичен пистолет за пръскане, за да се образува защитен и декоративен органичен полимерен филм.
Флуоровъглеродното пръскане, известно още като „кюриево масло“, е висок клас процес на пръскане с висока цена. Частите, получени чрез този процес на пръскане, имат отлична устойчивост на избледняване, замръзване, киселинни дъждове и други видове корозия, силна устойчивост на напукване и UV устойчивост, и могат да издържат на сурови метеорологични условия. Висококачествените флуоровъглеродни покрития имат метален блясък, ярки цветове и ясен триизмерен ефект. Процесът на пръскане с флуоровъглерод е сравнително сложен и обикновено изисква многократно пръскане. Преди пръскане е необходимо да се извърши серия от предварителни обработки, което е сравнително сложно и изисква високи изисквания.
Време на публикуване: 07 май 2024 г.