תהליכי השטח הנפוצים של סגסוגות אלומיניום

חומרי מתכת נפוצים כוללים נירוסטה, סגסוגת אלומיניום, פרופילי אלומיניום טהור, סגסוגת אבץ, פליז וכו'. מאמר זה מתמקד בעיקר באלומיניום ובסגסוגות שלו, ומציג מספר תהליכי טיפול משטחים נפוצים המשמשים עליהם.

לאלומיניום וסגסוגותיו מאפיינים של עיבוד קל, שיטות טיפול משטח עשירות ואפקטים חזותיים טובים, והם נמצאים בשימוש נרחב במוצרים רבים.ראיתי פעם סרטון המציג כיצד מעטפת של מחשב נייד של אפל מעובדת מחתיכת סגסוגת אלומיניום אחת באמצעות ציוד עיבוד CNC ונתונה לטיפולי משטח מרובים, הכוללים מספר תהליכים עיקריים כגון כרסום CNC, ליטוש, כרסום מבריק וחוטים צִיוּר.

עבור אלומיניום וסגסוגות אלומיניום, טיפול פני השטח כולל בעיקר כרסום מבריק/חיתוך מבריק, התזת חול, ליטוש, שרטוט חוטים, אילגון, התזה וכו'.

1. כרסום מבריק/חיתוך מבריק

שימוש בציוד עיבוד CNC ברמת דיוק גבוהה כדי לחתוך כמה פרטים של חלקי אלומיניום או סגסוגת אלומיניום, וכתוצאה מכך אזורים בהירים מקומיים על פני המוצר.לדוגמה, חלק מקליפות מתכת של טלפונים ניידים נטחנים עם עיגול של שיפועים בהירים, בעוד שחלקים קטנים של מראה מתכת נטחנים עם אחד או כמה חריצים ישרים רדודים בהירים כדי להגביר את בהירות משטח המוצר.כמה מסגרות מתכת לטלוויזיה יוקרתיות מיישמות גם את תהליך הכרסום המבריק הזה.במהלך כרסום מבריק/חיתוך מבריק, המהירות של חותך הכרסום די מיוחדת.ככל שהמהירות מהירה יותר, כך מדגישי החיתוך בהירים יותר.לעומת זאת, הוא אינו מייצר שום אפקט הדגשה והוא נוטה לקווי כלים.

2. התזת חול

תהליך התזת חול מתייחס לשימוש בזרימת חול במהירות גבוהה לטיפול במשטחי מתכת, לרבות ניקוי וחספוס של משטחי מתכת, על מנת להשיג מידה מסוימת של ניקיון וחספוס על פני חלקי אלומיניום וסגסוגת אלומיניום.זה לא רק יכול לשפר את התכונות המכניות של משטח החלק, לשפר את עמידות העייפות של החלק, אלא גם להגביר את ההידבקות בין המשטח המקורי של החלק לציפוי, מה שמועיל יותר לעמידות סרט הציפוי והציפוי. פילוס וקישוט הציפוי.נמצא שבחלק מהמוצרים, ההשפעה של יצירת משטח כסף פנינה מט באמצעות התזת חול היא עדיין מאוד אטרקטיבית, שכן התזת חול מעניקה למשטח חומר המתכת מרקם מט עדין יותר.

3. פוליש

ליטוש מתייחס לתהליך של שימוש באפקטים מכניים, כימיים או אלקטרוכימיים כדי להפחית את חספוס פני השטח של חומר עבודה כדי לקבל משטח בהיר ושטוח.הליטוש על מעטפת המוצר אינו משמש בעיקר כדי לשפר את דיוק הממדים או דיוק הצורה הגיאומטרית של חומר העבודה (כיוון שהמטרה אינה לשקול הרכבה), אלא כדי להשיג אפקט של משטח חלק או מראה מבריק.

תהליכי ליטוש כוללים בעיקר ליטוש מכני, ליטוש כימי, ליטוש אלקטרוליטי, ליטוש קולי, ליטוש נוזלי וליטוש שוחק מגנטי.במוצרי צריכה רבים, חלקי אלומיניום וסגסוגת אלומיניום מלוטשים לרוב באמצעות ליטוש מכני וליטוש אלקטרוליטי, או שילוב של שתי השיטות הללו.לאחר ליטוש מכני וליטוש אלקטרוליטי, פני השטח של חלקי אלומיניום וסגסוגת אלומיניום יכולים להשיג מראה דומה למשטח המראה של נירוסטה.מראות מתכת בדרך כלל נותנות לאנשים הרגשה של פשטות, אופנה ויוקרתיות, ומעניקות להם תחושה של אהבה למוצרים בכל מחיר.המראה המתכתית צריכה לפתור את בעיית הדפסת טביעות האצבע.

4. אנודיזציה

ברוב המקרים חלקי אלומיניום (כולל אלומיניום וסגסוגות אלומיניום) אינם מתאימים לציפוי אלקטרוני ואינם מצופים אלקטרו.במקום זאת, שיטות כימיות כגון אנודיזציה משמשות לטיפול פני השטח.ציפוי על חלקי אלומיניום הוא הרבה יותר קשה ומורכב מאשר ציפוי על חומרי מתכת כגון פלדה, סגסוגת אבץ ונחושת.הסיבה העיקרית היא שחלקי אלומיניום נוטים ליצור סרט תחמוצת על חמצן, אשר משפיע ברצינות על הידבקות ציפוי האלקטרוניקה;כאשר טבילה באלקטרוליט, פוטנציאל האלקטרודה השלילי של האלומיניום נוטה לעקירה עם יוני מתכת בעלי פוטנציאל חיובי יחסית, ובכך משפיע על הידבקות שכבת הציפוי;מקדם ההתפשטות של חלקי אלומיניום גדול מזה של מתכות אחרות, מה שישפיע על כוח ההדבקה בין הציפוי לחלקי האלומיניום;אלומיניום היא מתכת אמפוטרית שאינה יציבה במיוחד בתמיסות אלקטרוליטי חומצי ובסיסי.

חמצון אנודי מתייחס לחמצון אלקטרוכימי של מתכות או סגסוגות.אם ניקח לדוגמה מוצרי אלומיניום וסגסוגת אלומיניום (המכונים מוצרי אלומיניום), מוצרי אלומיניום ממוקמים באלקטרוליט המתאים כאנודות.בתנאים ספציפיים וזרם חיצוני נוצרת שכבה של סרט תחמוצת אלומיניום על פני מוצרי האלומיניום.שכבה זו של סרט תחמוצת אלומיניום משפרת את קשיות פני השטח ועמידות בפני שחיקה של מוצרי האלומיניום, משפרת את עמידות הקורוזיה של מוצרי האלומיניום, וכן מנצלת את יכולת הספיחה של מספר רב של מיקרו-נקבים בשכבה הדקה של סרט התחמוצת, צביעת משטח של מוצרי אלומיניום לצבעים שונים יפים ותוססים, מעשירים את ביטוי הצבעים של מוצרי אלומיניום ומגדילים את האסתטיקה שלהם.אנודיזה נמצא בשימוש נרחב בסגסוגות אלומיניום.

אילגון יכול גם להעניק לאזור ספציפי צבעים שונים על מוצר, כגון אילגון כפול.כך, המראה המתכתי של המוצר יכול לשקף את ההשוואה בין צבעים כפולים ולשקף טוב יותר את האצילות הייחודית של המוצר.עם זאת, תהליך האנודיזציה בצבע כפול הוא מורכב ויקר.

5. ציור תיל

תהליך ציור חוטי משטח הוא תהליך בוגר יחסית היוצר קווים קבועים על פני השטח של חלקי עבודה ממתכת באמצעות השחזה כדי להשיג אפקטים דקורטיביים.ציור חוטי משטח מתכת יכול לשקף ביעילות את המרקם של חומרי מתכת ונמצא בשימוש נרחב במוצרים רבים.זוהי שיטת טיפול משטח מתכת נפוצה והיא אהובה על משתמשים רבים.לדוגמה, אפקטי שרטוט מתכת נמצאים בשימוש נפוץ בחלקי מוצר כמו הקצה של מנורת שולחן פינים מתכתיים, ידיות דלתות, לוחות עיטור מנעולים, לוחות בקרה של מכשירי חשמל ביתיים קטנים, תנורי נירוסטה, לוחות למחשב נייד, כיסויי מקרנים וכו'. ציור חוט יכול ליצור אפקט דמוי סאטן, כמו גם אפקטים אחרים שמוכנים לציור חוט.

על פי השפעות משטח שונות, ניתן לחלק את ציור חוטי מתכת לחוט ישר, חוט לא מסודר, ציור חוט ספירלי וכו'. אפקט הקו של ציור חוט יכול להשתנות מאוד.סימני חוט עדינים יכולים להיות מוצגים בבירור על פני השטח של חלקי מתכת באמצעות טכנולוגיית שרטוט חוטים.מבחינה ויזואלית, ניתן לתאר זאת כברק שיער עדין זוהר במתכת מט, המעניק למוצר תחושה של טכנולוגיה ואופנה.

6. ריסוס

מטרת ריסוס משטח על חלקי אלומיניום היא לא רק להגן על פני השטח, אלא גם לשפר את אפקט המראה של חלקי אלומיניום.הטיפול בהתזה בחלקי אלומיניום כולל בעיקר ציפוי אלקטרופורטי, ריסוס אבקה אלקטרוסטטי, ריסוס שלב נוזלי אלקטרוסטטי וריסוס פלואורוקרב.

לריסוס אלקטרופורטי ניתן לשלב עם אילגון.מטרת הטיפול המקדים באנודיז היא להסיר שומן, זיהומים וסרט תחמוצת טבעי מפני השטח של חלקי אלומיניום, וליצור סרט אילגון אחיד ואיכותי על משטח נקי.לאחר אילגון וצביעה אלקטרוליטית של חלקי אלומיניום, מוחל ציפוי אלקטרופורטי.הציפוי הנוצר על ידי ציפוי אלקטרופורטי הינו אחיד ודק, בעל שקיפות גבוהה, עמידות בפני קורוזיה, עמידות גבוהה בפני מזג אוויר וזיקה למרקם מתכת.

ריסוס אבקה אלקטרוסטטי הוא תהליך של ריסוס ציפוי אבקה על פני חלקי האלומיניום באמצעות אקדח ריסוס אבקה, היוצר שכבה של סרט פולימר אורגני, הממלא בעיקר תפקיד מגן ודקורטיבי.עקרון העבודה של ריסוס אבקה אלקטרוסטטי מתואר בקצרה כהפעלת מתח גבוה שלילי על אקדח ריסוס האבקה, הארקה של חלק העבודה המצופה, יצירת שדה אלקטרוסטטי במתח גבוה בין האקדח לחומר העבודה, דבר המועיל להתזת אבקה.

ריסוס שלב נוזלי אלקטרוסטטי מתייחס לתהליך טיפול פני השטח של מריחת ציפויים נוזליים על פני השטח של פרופילי סגסוגת אלומיניום באמצעות אקדח ריסוס אלקטרוסטטי ליצירת סרט פולימר אורגני מגן ודקורטיבי.

ריסוס פלואורוקרבון, הידוע גם בשם "שמן קוריום", הוא תהליך ריסוס ברמה גבוהה עם מחירים גבוהים.לחלקים המשתמשים בתהליך ריסוס זה עמידות מצוינת בפני דהייה, כפור, גשם חומצי וקורוזיה אחרת, עמידות חזקה בפני סדקים ועמידות בפני קרינת UV, ויכולים לעמוד בסביבות מזג אוויר קשות.ציפויי פלואורקרבון באיכות גבוהה הם בעלי ברק מתכתי, צבעים בהירים וחוש תלת מימדי ברור.תהליך ריסוס הפלואורופחמן מורכב יחסית ובדרך כלל דורש טיפולי ריסוס מרובים.לפני הריסוס יש לבצע סדרה של תהליכי טיפול מקדים, שהוא מורכב יחסית ודורש דרישות גבוהות.