חומרי מתכת נפוצים כוללים נירוסטה, סגסוגת אלומיניום, פרופילי אלומיניום טהור, סגסוגת אבץ, פליז וכו'. מאמר זה מתמקד בעיקר באלומיניום וסגסוגותיו, ומציג מספר תהליכי טיפול נפוצים במשטחים המשמשים בהם.
לאלומיניום ולסגסוגותיו יש מאפיינים של עיבוד קל, שיטות טיפול עשירות במשטח ואפקטים חזותיים טובים, והם נמצאים בשימוש נרחב במוצרים רבים. פעם ראיתי סרטון המציג כיצד מעטפת של מחשב נייד של אפל מעובדת מחתיכה אחת של סגסוגת אלומיניום באמצעות ציוד עיבוד CNC ועוברת טיפולי שטח מרובים, הכוללים תהליכים עיקריים מרובים כגון כרסום CNC, ליטוש, כרסום מבריק ומשיכת תיל.
עבור אלומיניום וסגסוגות אלומיניום, טיפול פני השטח כולל בעיקר כרסום/חיתוך מבריק, התזת חול, ליטוש, משיכת תיל, אנודייז, ריסוס וכו'.
1. כרסום/חיתוך מבריק
שימוש בציוד עיבוד שבבי CNC מדויק לחיתוך פרטי אלומיניום או סגסוגת אלומיניום, וכתוצאה מכך נוצרים אזורים בהירים מקומיים על פני המוצר. לדוגמה, חלק ממעטפות המתכת של טלפונים ניידים מעובדות עם עיגול של שפשופים בהירים, בעוד שחלקים קטנים של מתכת מעובדים עם חריץ ישר רדוד ובהיר אחד או יותר כדי להגביר את בהירות פני המוצר. חלק ממסגרות המתכת של טלוויזיות יוקרתיות מיישמות גם תהליך כרסום מבריק זה. במהלך כרסום/חיתוך מבריק, מהירות חותך הכרסום היא די ספציפית. ככל שהמהירות גבוהה יותר, כך הבהירות של החיתוך בהירה יותר. לעומת זאת, הוא אינו מייצר אפקט הבהירות ונוטה לקווי כלים.
2. התזת חול
תהליך התזת חול מתייחס לשימוש בזרימת חול במהירות גבוהה לטיפול במשטחי מתכת, כולל ניקוי וחספוס של משטחי מתכת, על מנת להשיג מידה מסוימת של ניקיון וחספוס על פני השטח של חלקי אלומיניום וסגסוגת אלומיניום. זה יכול לא רק לשפר את התכונות המכניות של פני החלק, לשפר את עמידות החלק לעייפות, אלא גם להגביר את ההידבקות בין פני השטח המקוריים של החלק לציפוי, דבר מועיל יותר לעמידות סרט הציפוי וליישור וקישוט הציפוי. נמצא כי במוצרים מסוימים, ההשפעה של יצירת משטח כסף פנינה מט באמצעות התזת חול עדיין אטרקטיבית מאוד, שכן התזת חול מעניקה למשטח חומר המתכת מרקם מט עדין יותר.
3. ליטוש
ליטוש מתייחס לתהליך של שימוש באפקטים מכניים, כימיים או אלקטרוכימיים כדי להפחית את חספוס פני השטח של חומר עבודה ולקבל משטח בהיר ושטוח. ליטוש מעטפת המוצר אינו משמש בעיקר לשיפור הדיוק הממדי או דיוק הצורה הגיאומטרית של חומר העבודה (מכיוון שהמטרה אינה הרכבה), אלא להשגת משטח חלק או אפקט 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 לעתים קרובות באמצעות ליטוש מכני וליטוש אלקטרוליטי, או שילוב של שתי שיטות אלו. 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 תחושה של פשטות, אופנה ויוקרתיות, ומעניקות להם תחושה של אהבה למוצרים בכל מחיר. מראת המתכת צריכה לפתור את בעיית טביעת האצבע.
4. אנודיזציה
ברוב המקרים, חלקי אלומיניום (כולל אלומיניום וסגסוגות אלומיניום) אינם מתאימים לציפוי אלקטרוליטי ואינם עוברים ציפוי אלקטרוליטי. במקום זאת, נעשה שימוש בשיטות כימיות כמו אנודייז לטיפול פני השטח. ציפוי אלקטרוליטי על חלקי אלומיניום קשה ומורכב הרבה יותר מאשר ציפוי אלקטרוליטי על חומרי מתכת כמו פלדה, סגסוגת אבץ ונחושת. הסיבה העיקרית לכך היא שחלקי אלומיניום נוטים ליצור שכבת תחמוצת על חמצן, דבר המשפיע קשות על הידבקות ציפוי האלקטרוליטי; כאשר טבולים באלקטרוליט, פוטנציאל האלקטרודה השלילי של האלומיניום נוטה להזזה עם יוני מתכת בעלי פוטנציאל חיובי יחסית, ובכך משפיע על הידבקות שכבת הציפוי האלקטרוליטי; מקדם ההתפשטות של חלקי אלומיניום גדול מזה של מתכות אחרות, דבר שישפיע על כוח ההדבקה בין הציפוי לחלקי האלומיניום; אלומיניום הוא מתכת אמפוטרית שאינה יציבה במיוחד בתמיסות ציפוי אלקטרוליטי חומציות ובסיסיות.
חמצון אנודי מתייחס לחמצון אלקטרוכימי של מתכות או סגסוגות. אם ניקח לדוגמה מוצרי אלומיניום וסגסוגות אלומיניום (המכונים מוצרי אלומיניום), מוצרי אלומיניום מונחים באלקטרוליט המתאים כאנודות. בתנאים ספציפיים וזרם חיצוני, נוצרת שכבה של סרט תחמוצת אלומיניום על פני השטח של מוצרי האלומיניום. שכבה זו של סרט תחמוצת אלומיניום משפרת את קשיות פני השטח ואת עמידות הבלאי של מוצרי האלומיניום, משפרת את עמידותם בפני קורוזיה של מוצרי האלומיניום, וגם מנצלת את יכולת הספיחה של מספר רב של מיקרופורות בשכבה הדקה של סרט התחמוצת, צובעת את פני השטח של מוצרי אלומיניום בצבעים יפים ותוססים שונים, מעשירה את ביטוי הצבע של מוצרי האלומיניום ומגבירה את האסתטיקה שלהם. אנודיזציה נמצאת בשימוש נרחב בסגסוגות אלומיניום.
אנודיזציה יכולה גם להעניק לאזור ספציפי צבעים שונים על גבי מוצר, כגון אנודיזציה דו-צבעית. בדרך זו, מראה המתכת של המוצר יכול לשקף את ההשוואה בין צבעים כפולים ולשקף טוב יותר את האצילות הייחודית של המוצר. עם זאת, תהליך האנודיזציה הדו-צבעית הוא מורכב ויקר.
5. שרטוט תיל
תהליך שרטוט תיל על פני השטח הוא תהליך יחסית בוגר היוצר קווים קבועים על פני השטח של חלקי מתכת באמצעות שיוף כדי להשיג אפקטים דקורטיביים. שרטוט תיל על פני מתכת יכול לשקף ביעילות את המרקם של חומרי מתכת והוא נמצא בשימוש נרחב במוצרים רבים. זוהי שיטת טיפול נפוצה על פני השטח של מתכת ואהובה על ידי משתמשים רבים. לדוגמה, אפקטים של שרטוט תיל מתכת נמצאים בשימוש נפוץ על חלקי מוצר כגון פני הקצה של פיני חיבור מתכת של מנורת שולחן, ידיות דלתות, לוחות גימור מנעולים, לוחות בקרה של מכשירי חשמל ביתיים קטנים, תנורים מנירוסטה, לוחות מחשבים ניידים, כיסויי מקרן וכו'. שרטוט תיל יכול ליצור אפקט דמוי סאטן, כמו גם אפקטים אחרים המוכנים לשרטוט תיל.
בהתאם לאפקטים השונים של פני השטח, ניתן לחלק את משיכת חוטי המתכת לחוט ישר, חוט לא מסודר, משיכת חוט ספירלית וכו'. אפקט הקווים של משיכת חוט יכול להשתנות מאוד. ניתן להציג סימני חוט עדינים בבירור על פני השטח של חלקי מתכת באמצעות טכנולוגיית משיכת חוטים. מבחינה ויזואלית, ניתן לתאר זאת כברק שיער דק המבהיק במתכת מט, המעניק למוצר תחושה של טכנולוגיה ואופנה.
6. ריסוס
מטרת ריסוס פני השטח על חלקי אלומיניום אינה רק להגן על פני השטח, אלא גם לשפר את מראה חלקי האלומיניום. טיפול הריסוס של חלקי אלומיניום כולל בעיקר ציפוי אלקטרופורטי, ריסוס אבקה אלקטרוסטטי, ריסוס אלקטרוסטטי בפאזה נוזלית וריסוס פלואורו-פחמני.
לצורך ריסוס אלקטרופורטי, ניתן לשלב זאת עם אנודייז. מטרת הטיפול המקדים באנודייז היא להסיר שומנים, זיהומים ושכבת תחמוצת טבעית מפני השטח של חלקי אלומיניום, וליצור שכבת אנודייז אחידה ואיכותית על משטח נקי. לאחר האנודייז וצביעה אלקטרוליטית של חלקי אלומיניום, מיושם ציפוי אלקטרופורטי. הציפוי שנוצר על ידי הציפוי האלקטרופורטי הוא אחיד ודק, בעל שקיפות גבוהה, עמידות בפני קורוזיה, עמידות גבוהה בפני מזג אוויר וזיקה למרקם מתכתי.
ריסוס אבקה אלקטרוסטטי הוא תהליך של ריסוס ציפוי אבקה על פני השטח של חלקי אלומיניום באמצעות אקדח ריסוס אבקה, ויצירת שכבה של סרט פולימר אורגני, אשר ממלא בעיקר תפקיד מגן ודקורטיבי. עקרון הפעולה של ריסוס אבקה אלקטרוסטטי מתואר בקצרה כהפעלת מתח גבוה שלילי על אקדח ריסוס האבקה, הארקת חומר העבודה המצופה, ויצירת שדה אלקטרוסטטי במתח גבוה בין האקדח לחומר העבודה, דבר המועיל לריסוס אבקה.
ריסוס אלקטרוסטטי בפאזה נוזלית מתייחס לתהליך טיפול פני השטח של מריחת ציפויים נוזליים על פני השטח של פרופילי סגסוגת אלומיניום באמצעות אקדח ריסוס אלקטרוסטטי ליצירת שכבת פולימר אורגני מגן ודקורטיבית.
ריסוס פלואורוקרבון, המכונה גם "שמן קוריום", הוא תהליך ריסוס יוקרתי במחירים 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 פלואורוקרבון איכותיים בעלי ברק מתכתי, צבעים בהירים ותחושה תלת-ממדית ברורה. תהליך ריסוס הפלואורוקרבון מורכב יחסית ודורש בדרך כלל טיפולי ריסוס מרובים. לפני הריסוס, יש לבצע סדרה של תהליכי טיפול מקדים, שהם מורכבים יחסית ודורשים דרישות גבוהות.
זמן פרסום: 22 במאי 2024