Veelgebruikte metalen materialen zijn onder meer roestvrij staal, aluminiumlegeringen, zuivere aluminiumprofielen, zinklegeringen, messing, enz. In dit artikel richten we ons voornamelijk op aluminium en aluminiumlegeringen, waarbij we enkele veelgebruikte oppervlaktebehandelingsprocessen introduceren die voor aluminium worden gebruikt.
Aluminium en aluminiumlegeringen kenmerken zich door eenvoudige bewerking, uitgebreide oppervlaktebehandelingsmethoden en aantrekkelijke visuele effecten. Ze worden dan ook veelvuldig in producten gebruikt. Ik zag ooit een video waarin werd uitgelegd hoe de behuizing van een Apple laptop uit één stuk aluminiumlegering wordt vervaardigd met behulp van CNC-bewerkingsapparatuur en vervolgens meerdere oppervlaktebehandelingen ondergaat, waaronder diverse hoofdprocessen zoals CNC-frezen, polijsten, hoogglansfrezen en draadtrekken.
Voor aluminium en aluminiumlegeringen bestaat de oppervlaktebehandeling hoofdzakelijk uit hoogglansfrezen/hoogglanssnijden, zandstralen, polijsten, draadtrekken, anodiseren, spuiten, etc.
1. Hoogglans frezen/hoogglans snijden
Met behulp van zeer nauwkeurige CNC-bewerkingsapparatuur worden details van aluminium of aluminiumlegeringen gesneden, wat resulteert in lokale heldere zones op het oppervlak van het product. Zo worden metalen behuizingen van mobiele telefoons soms gefreesd met een cirkel van heldere afschuiningen, terwijl kleine stukjes metaallook worden gefreesd met een of meerdere heldere, ondiepe, rechte groeven om de helderheid van het productoppervlak te verhogen. Sommige hoogwaardige metalen tv-frames passen dit hoogglansfreesproces ook toe. Bij hoogglansfrezen/hoogglanssnijden is de snelheid van de frees vrij specifiek. Hoe hoger de snelheid, hoe helderder de snijhighlights. Daarentegen produceert het geen highlight-effect en is het gevoelig voor gereedschapslijnen.
2. Zandstralen
Zandstralen verwijst naar het gebruik van hogesnelheidszand om metalen oppervlakken te behandelen, inclusief het reinigen en opruwen van metalen oppervlakken, om een zekere mate van reinheid en ruwheid op het oppervlak van aluminium en aluminiumlegeringen te bereiken. Het kan niet alleen de mechanische eigenschappen van het onderdeeloppervlak verbeteren, de vermoeiingsweerstand van het onderdeel verbeteren, maar ook de hechting tussen het oorspronkelijke oppervlak van het onderdeel en de coating verbeteren, wat de duurzaamheid van de coatingfilm en de egalisatie en decoratie van de coating ten goede komt. Gebleken is dat het effect van het vormen van een mat parelmoerzilveren oppervlak door zandstralen op sommige producten nog steeds zeer aantrekkelijk is, omdat zandstralen het metaaloppervlak een subtielere matte textuur geeft.
3. Polijsten
Polijsten verwijst naar het proces waarbij mechanische, chemische of elektrochemische effecten worden gebruikt om de oppervlakteruwheid van een werkstuk te verminderen en zo een glanzend en vlak oppervlak te verkrijgen. Het polijsten van de productmantel wordt hoofdzakelijk niet gebruikt om de maatnauwkeurigheid of geometrische vormnauwkeurigheid van het werkstuk te verbeteren (aangezien het niet om de assemblage gaat), maar om een glad oppervlak of een spiegelgladde uitstraling te verkrijgen.
Polijstprocessen omvatten voornamelijk mechanisch polijsten, chemisch polijsten, elektrolytisch polijsten, ultrasoon polijsten, vloeistofpolijsten en magnetisch polijsten. In veel consumentenproducten worden onderdelen van aluminium en aluminiumlegeringen vaak gepolijst met behulp van mechanisch en elektrolytisch polijsten, of een combinatie van deze twee methoden. Na mechanisch en elektrolytisch polijsten kan het oppervlak van onderdelen van aluminium en aluminiumlegeringen een uitstraling krijgen die lijkt op het spiegelende oppervlak van roestvrij staal. Metalen spiegels geven mensen doorgaans een gevoel van eenvoud, mode en high-end, waardoor ze een gevoel van liefde voor producten krijgen, koste wat kost. De metalen spiegel moet het probleem van vingerafdrukken oplossen.
4. Anodiseren
In de meeste gevallen zijn aluminium onderdelen (inclusief aluminium en aluminiumlegeringen) niet geschikt voor galvaniseren en worden ze niet gegalvaniseerd. In plaats daarvan worden chemische methoden zoals anodiseren gebruikt voor oppervlaktebehandeling. Galvaniseren op aluminium onderdelen is veel moeilijker en complexer dan galvaniseren op metalen materialen zoals staal, zinklegering en koper. De belangrijkste reden hiervoor is dat aluminium onderdelen de neiging hebben om een oxidefilm te vormen op zuurstof, wat de hechting van de galvaniseerlaag ernstig beïnvloedt; wanneer ondergedompeld in de elektrolyt, is de negatieve elektrodepotentiaal van aluminium gevoelig voor verdringing door metaalionen met een relatief positief potentiaal, wat de hechting van de galvaniseerlaag beïnvloedt; de uitzettingscoëfficiënt van aluminium onderdelen is groter dan die van andere metalen, wat de bindingskracht tussen de coating en de aluminium onderdelen beïnvloedt; aluminium is een amfoteer metaal dat niet erg stabiel is in zure en alkalische galvaniseeroplossingen.
Anodische oxidatie verwijst naar de elektrochemische oxidatie van metalen of legeringen. Aluminium en aluminiumlegeringsproducten (ook wel aluminiumproducten genoemd) worden bijvoorbeeld in de bijbehorende elektrolyt geplaatst als anoden. Onder specifieke omstandigheden en onder invloed van een externe stroom vormt zich een aluminiumoxidelaag op het oppervlak van de aluminiumproducten. Deze aluminiumoxidelaag verbetert de oppervlaktehardheid en slijtvastheid van de aluminiumproducten, verhoogt de corrosiebestendigheid en benut tevens het adsorptievermogen van een groot aantal microporiën in de dunne oxidelaag. Hierdoor krijgt het oppervlak van aluminiumproducten diverse mooie en levendige kleuren, wat de kleurexpressie van aluminiumproducten verrijkt en hun esthetiek verbetert. Anodiseren wordt veel toegepast bij aluminiumlegeringen.
Anodiseren kan ook een specifiek gebied op een product van verschillende kleuren voorzien, zoals tweekleurig anodiseren. Op deze manier kan het metaaluiterlijk van het product de vergelijking van de twee kleuren weerspiegelen en de unieke nobelheid van het product beter weerspiegelen. Het proces van tweekleurig anodiseren is echter complex en kostbaar.
5. Draadtrekken
Het trekken van metaaloppervlakken is een relatief volwassen proces waarbij door middel van slijpen regelmatige lijnen op het oppervlak van metalen werkstukken worden aangebracht om decoratieve effecten te bereiken. Draadtrekken van metaaloppervlakken kan de textuur van metalen materialen effectief weergeven en wordt veel gebruikt in vele producten. Het is een veelgebruikte methode voor de oppervlaktebehandeling van metaal en is geliefd bij veel gebruikers. Metaaldraadtrekeffecten worden bijvoorbeeld vaak gebruikt op productonderdelen zoals de kopse kanten van metalen verbindingspennen van bureaulampen, deurgrepen, slotpanelen, bedieningspanelen van kleine huishoudelijke apparaten, roestvrijstalen fornuizen, laptoppanelen, projectorbehuizingen, enz. Draadtrekken kan een satijnachtig effect creëren, evenals andere effecten die geschikt zijn voor draadtrekken.
Afhankelijk van de verschillende oppervlakte-effecten kan metaaldraadtrekken worden onderverdeeld in rechte draad, ongeordende draad, spiraalvormige draadtrekken, enz. Het lijneffect van draadtrekken kan sterk variëren. Fijne draadmarkeringen kunnen duidelijk worden weergegeven op het oppervlak van metalen onderdelen met behulp van draadtrektechnologie. Visueel kan het worden omschreven als een fijne haarglans die schittert in een mat metaal, wat het product een vleugje technologie en mode geeft.
6. Spuiten
Het doel van oppervlaktespuiten op aluminium onderdelen is niet alleen om het oppervlak te beschermen, maar ook om het uiterlijk van aluminium onderdelen te verbeteren. De spuitbehandeling van aluminium onderdelen omvat voornamelijk elektroforetisch coaten, elektrostatisch poederspuiten, elektrostatisch vloeistofspuiten en fluorkoolstofspuiten.
Elektroforetisch spuiten kan worden gecombineerd met anodiseren. Het doel van de anodisatievoorbehandeling is het verwijderen van vet, onzuiverheden en de natuurlijke oxidelaag van het oppervlak van aluminium onderdelen en het vormen van een uniforme en hoogwaardige anodisatiefilm op een schoon oppervlak. Na het anodiseren en elektrolytisch kleuren van de aluminium onderdelen wordt elektroforetische coating aangebracht. De coating die door elektroforetisch coaten wordt gevormd, is uniform en dun, met een hoge transparantie, corrosiebestendigheid, hoge weersbestendigheid en affiniteit voor de metaaltextuur.
Elektrostatisch poederspuiten is het proces waarbij poedercoating op het oppervlak van aluminium onderdelen wordt aangebracht met behulp van een poederspuitpistool. Hierdoor ontstaat een laag organische polymeerfilm, die voornamelijk een beschermende en decoratieve rol vervult. Het werkingsprincipe van elektrostatisch poederspuiten wordt kort beschreven als het aanleggen van een negatieve hoogspanning op het poederspuitpistool, het aarden van het gecoate werkstuk en het creëren van een elektrostatisch hoogspanningsveld tussen het pistool en het werkstuk, wat gunstig is voor poederspuiten.
Elektrostatisch vloeistoffasespuiten is het oppervlaktebehandelingsproces waarbij vloeibare coatings op het oppervlak van aluminiumlegeringsprofielen worden aangebracht met behulp van een elektrostatisch spuitpistool om een beschermende en decoratieve organische polymeerfilm te vormen.
Fluorkoolstofspuiten, ook wel bekend als "curiumolie", is een hoogwaardig spuitproces met hoge prijzen. De onderdelen die met dit spuitproces worden behandeld, zijn uitstekend bestand tegen verkleuring, vorst, zure regen en andere corrosie, hebben een hoge scheur- en uv-bestendigheid en zijn bestand tegen extreme weersomstandigheden. Hoogwaardige fluorkoolstofcoatings hebben een metaalachtige glans, heldere kleuren en een duidelijke driedimensionale uitstraling. Het spuitproces van fluorkoolstof is relatief complex en vereist over het algemeen meerdere spuitbehandelingen. Vóór het spuiten moeten een aantal voorbehandelingen worden uitgevoerd, wat relatief complex is en hoge eisen stelt.
Geplaatst op: 7 mei 2024