Els materials metàl·lics més utilitzats inclouen l'acer inoxidable, l'aliatge d'alumini, els perfils d'alumini pur, l'aliatge de zinc, el llautó, etc. Aquest article se centra principalment en l'alumini i els seus aliatges, i presenta diversos processos de tractament superficial comuns que s'hi utilitzen.
L'alumini i els seus aliatges tenen les característiques de fàcil processament, mètodes de tractament superficial rics i bons efectes visuals, i s'utilitzen àmpliament en molts productes. Una vegada vaig veure un vídeo que presentava com es processa la carcassa d'un ordinador portàtil Apple a partir d'una sola peça d'aliatge d'alumini mitjançant equips de mecanitzat CNC i se sotmet a múltiples tractaments superficials, que impliquen múltiples processos principals com ara fresat CNC, polit, fresat d'alt brillantor i trefilatge.
Per a l'alumini i els aliatges d'alumini, el tractament superficial inclou principalment fresat d'alt brillantor/tall d'alt brillantor, sorrejat, polit, trefilatge, anoditzat, polvorització, etc.
1. Fresat d'alta brillantor/tall d'alta brillantor
Utilitzant equips de mecanitzat CNC d'alta precisió per tallar alguns detalls de peces d'alumini o aliatge d'alumini, resultant en zones brillants locals a la superfície del producte. Per exemple, algunes carcasses metàl·liques de telèfons mòbils es fresen amb un cercle de xamfrans brillants, mentre que algunes petites peces d'aspecte metàl·lic es fresen amb una o diverses ranures rectes poc profundes i brillants per augmentar la brillantor de la superfície del producte. Alguns marcs metàl·lics de televisors d'alta gamma també apliquen aquest procés de fresat d'alt brillantor. Durant el fresat/tall d'alt brillantor, la velocitat de la fresa és força particular. Com més ràpida sigui la velocitat, més brillants seran els ressalts de tall. Per contra, no produeix cap efecte de ressalt i és propens a les línies d'eina.
2. Sorrejat
El procés de sorrejat es refereix a l'ús d'un flux de sorra d'alta velocitat per tractar superfícies metàl·liques, incloent-hi la neteja i l'asprament de superfícies metàl·liques, per tal d'aconseguir un cert grau de neteja i rugositat a la superfície de peces d'alumini i aliatge d'alumini. No només pot millorar les propietats mecàniques de la superfície de la peça, millorar la resistència a la fatiga de la peça, sinó que també pot augmentar l'adhesió entre la superfície original de la peça i el recobriment, cosa que és més beneficiosa per a la durabilitat de la pel·lícula de recobriment i l'anivellament i la decoració del recobriment. S'ha descobert que en alguns productes, l'efecte de formar una superfície de plata perlada mat mitjançant sorrejat encara és molt atractiu, ja que el sorrejat dóna a la superfície del material metàl·lic una textura mat més subtil.
3. Poliment
El poliment es refereix al procés d'utilitzar efectes mecànics, químics o electroquímics per reduir la rugositat superficial d'una peça per obtenir una superfície brillant i plana. El poliment de la carcassa del producte no s'utilitza principalment per millorar la precisió dimensional o la precisió de la forma geomètrica de la peça (ja que l'objectiu no és considerar el muntatge), sinó per obtenir una superfície llisa o un efecte de brillantor de mirall.
Els processos de poliment inclouen principalment el poliment mecànic, el poliment químic, el poliment electrolític, el poliment ultrasònic, el poliment fluid i el poliment abrasiu magnètic. En molts productes de consum, les peces d'alumini i aliatge d'alumini sovint es poleixen mitjançant poliment mecànic i poliment electrolític, o una combinació d'aquests dos mètodes. Després del poliment mecànic i el poliment electrolític, la superfície de les peces d'alumini i aliatge d'alumini pot aconseguir un aspecte similar a la superfície de mirall de l'acer inoxidable. Els miralls metàl·lics solen donar a la gent una sensació de simplicitat, moda i alta gamma, donant-los una sensació d'amor pels productes a tota costa. El mirall metàl·lic ha de resoldre el problema de la impressió d'empremtes dactilars.
4. Anodització
En la majoria dels casos, les peces d'alumini (inclosos l'alumini i els aliatges d'alumini) no són adequades per a la galvanoplàstia i no es galvanitzen. En canvi, s'utilitzen mètodes químics com l'anoditzat per al tractament de superfícies. La galvanoplàstia en peces d'alumini és molt més difícil i complexa que la galvanoplàstia en materials metàl·lics com l'acer, l'aliatge de zinc i el coure. La raó principal és que les peces d'alumini són propenses a formar una pel·lícula d'òxid sobre l'oxigen, cosa que afecta greument l'adhesió del recobriment galvanoplàstic; Quan s'immergeix en l'electròlit, el potencial d'elèctrode negatiu de l'alumini és propens al desplaçament amb ions metàl·lics amb un potencial relativament positiu, cosa que afecta l'adhesió de la capa galvanoplàstica; El coeficient d'expansió de les peces d'alumini és més gran que el d'altres metalls, cosa que afectarà la força d'unió entre el recobriment i les peces d'alumini; L'alumini és un metall amfòter que no és gaire estable en solucions de galvanoplàstia àcides i alcalines.
L'oxidació anòdica es refereix a l'oxidació electroquímica de metalls o aliatges. Prenent com a exemples productes d'alumini i aliatges d'alumini (anomenats productes d'alumini), els productes d'alumini es col·loquen en l'electròlit corresponent com a ànodes. Sota condicions específiques i corrent extern, es forma una capa de pel·lícula d'òxid d'alumini a la superfície dels productes d'alumini. Aquesta capa de pel·lícula d'òxid d'alumini millora la duresa superficial i la resistència al desgast dels productes d'alumini, millora la resistència a la corrosió dels productes d'alumini i també utilitza la capacitat d'adsorció d'un gran nombre de microporus a la capa fina de la pel·lícula d'òxid, pintant la superfície dels productes d'alumini en diversos colors bells i vibrants, enriquint l'expressió del color dels productes d'alumini i augmentant la seva estètica. L'anoditzat s'utilitza àmpliament en aliatges d'alumini.
L'anoditzat també pot dotar una zona específica amb diferents colors en un producte, com ara l'anoditzat bicolor. D'aquesta manera, l'aspecte metàl·lic del producte pot reflectir la comparació dels colors duals i reflectir millor la noblesa única del producte. Tanmateix, el procés d'anoditzat bicolor és complex i costós.
5. Trefilatge de filferro
El procés de trefilatge superficial és un procés relativament madur que forma línies regulars a la superfície de peces metàl·liques mitjançant el mòlt per aconseguir efectes decoratius. El trefilatge superficial metàl·lic pot reflectir eficaçment la textura dels materials metàl·lics i s'utilitza àmpliament en molts productes. És un mètode comú de tractament de superfícies metàl·liques i és estimat per molts usuaris. Per exemple, els efectes de trefilatge metàl·lic s'utilitzen habitualment en peces de productes com ara la cara final dels passadors d'unió metàl·lics de les làmpades d'escriptori, les manetes de les portes, els panells de guarnició de panys, els panells de control de petits electrodomèstics, les estufes d'acer inoxidable, els panells d'ordinadors portàtils, les cobertes dels projectors, etc. El trefilatge pot formar un efecte semblant al setí, així com altres efectes que estan preparats per al trefilatge.
Segons els diferents efectes superficials, el trefilatge de filferro metàl·lic es pot dividir en filferro recte, filferro desordenat, filferro en espiral, etc. L'efecte de línia del trefilatge pot variar molt. Les marques fines de filferro es poden mostrar clarament a la superfície de les peces metàl·liques mitjançant la tecnologia de trefilatge. Visualment, es pot descriure com una brillantor fina de cabells que brilla en un metall mat, donant al producte una sensació de tecnologia i moda.
6. Polvorització
L'objectiu de la polvorització superficial de peces d'alumini no és només protegir la superfície, sinó també millorar l'efecte d'aspecte de les peces d'alumini. El tractament de polvorització de peces d'alumini inclou principalment recobriment electroforètic, polvorització electrostàtica en pols, polvorització electrostàtica en fase líquida i polvorització amb fluorocarboni.
Per a la polvorització electroforètica, es pot combinar amb l'anoditzat. L'objectiu del pretractament d'anoditzat és eliminar el greix, les impureses i la pel·lícula d'òxid natural de la superfície de les peces d'alumini i formar una pel·lícula d'anoditzat uniforme i d'alta qualitat sobre una superfície neta. Després de l'anoditzat i la coloració electrolítica de les peces d'alumini, s'aplica un recobriment electroforètic. El recobriment format pel recobriment electroforètic és uniforme i prim, amb alta transparència, resistència a la corrosió, alta resistència a la intempèrie i afinitat per la textura del metall.
La polvorització electrostàtica en pols és el procés de polvoritzar recobriment en pols sobre la superfície de peces d'alumini mitjançant una pistola de polvorització en pols, formant una capa de pel·lícula de polímer orgànic, que principalment juga un paper protector i decoratiu. El principi de funcionament de la polvorització electrostàtica en pols es descriu breument com l'aplicació d'un alt voltatge negatiu a la pistola de polvorització en pols, connectant a terra la peça recoberta i formant un camp electrostàtic d'alt voltatge entre la pistola i la peça, que és beneficiós per a la polvorització en pols.
La polvorització electrostàtica en fase líquida es refereix al procés de tractament superficial d'aplicar recobriments líquids a la superfície de perfils d'aliatge d'alumini mitjançant una pistola de polvorització electrostàtica per formar una pel·lícula de polímer orgànic protectora i decorativa.
La polvorització amb fluorocarboni, també coneguda com a "oli de curi", és un procés de polvorització d'alta gamma amb preus elevats. Les peces que utilitzen aquest procés de polvorització tenen una excel·lent resistència a la decoloració, les gelades, la pluja àcida i altres tipus de corrosió, una forta resistència a les esquerdes i als raigs UV, i poden suportar entorns meteorològics durs. Els recobriments de fluorocarboni d'alta qualitat tenen brillantor metàl·lica, colors brillants i un sentit tridimensional clar. El procés de polvorització amb fluorocarboni és relativament complex i generalment requereix múltiples tractaments de polvorització. Abans de la polvorització, cal dur a terme una sèrie de processos de pretractament, que són relativament complexos i requereixen uns requisits elevats.
Data de publicació: 22 de maig de 2024