Zu den häufig verwendeten Metallmaterialien zählen Edelstahl, Aluminiumlegierungen, Profile aus reinem Aluminium, Zinklegierungen, Messing usw. Dieser Artikel konzentriert sich hauptsächlich auf Aluminium und seine Legierungen und stellt mehrere häufig verwendete Verfahren zur Oberflächenbehandlung vor.
Aluminium und seine Legierungen zeichnen sich durch einfache Verarbeitung, vielfältige Oberflächenbehandlungen und eine ansprechende Optik aus und werden in zahlreichen Produkten eingesetzt. Ich habe einmal ein Video gesehen, in dem gezeigt wurde, wie das Gehäuse eines Apple-Laptops mithilfe von CNC-Bearbeitungsmaschinen aus einem einzigen Stück Aluminiumlegierung gefertigt und mehreren Oberflächenbehandlungen unterzogen wird. Dabei kommen mehrere Hauptprozesse wie CNC-Fräsen, Polieren, Hochglanzfräsen und Drahtziehen zum Einsatz.
Bei Aluminium und Aluminiumlegierungen umfasst die Oberflächenbehandlung hauptsächlich Hochglanzfräsen/Hochglanzschneiden, Sandstrahlen, Polieren, Drahtziehen, Eloxieren, Sprühen usw.
1. Hochglanzfräsen/Hochglanzschneiden
Durch den Einsatz hochpräziser CNC-Bearbeitungsmaschinen werden Details von Aluminium- oder Aluminiumlegierungsteilen herausgearbeitet, wodurch lokal helle Bereiche auf der Produktoberfläche entstehen. Beispielsweise werden Metallgehäuse einiger Mobiltelefone mit kreisförmigen hellen Fasen gefräst, während kleine Metallteile mit einer oder mehreren hellen, flachen, geraden Rillen gefräst werden, um die Helligkeit der Produktoberfläche zu erhöhen. Auch bei einigen Metallrahmen hochwertiger Fernseher wird dieses Hochglanzfräsverfahren angewendet. Beim Hochglanzfräsen/Hochglanzschneiden ist die Geschwindigkeit des Fräsers sehr unterschiedlich. Je höher die Geschwindigkeit, desto heller die Schnitthighlights. Umgekehrt erzeugt es keinen Highlight-Effekt und neigt zu Werkzeugspuren.
2. Sandstrahlen
Beim Sandstrahlen werden Metalloberflächen mithilfe von Hochgeschwindigkeitssandstrahlen gereinigt und aufgeraut, um eine gewisse Sauberkeit und Rauheit auf der Oberfläche von Aluminium- und Aluminiumlegierungsteilen zu erreichen. Dadurch werden nicht nur die mechanischen Eigenschaften der Teileoberfläche verbessert und die Ermüdungsbeständigkeit erhöht, sondern auch die Haftung zwischen der ursprünglichen Oberfläche des Teils und der Beschichtung erhöht, was sich positiv auf die Haltbarkeit des Beschichtungsfilms sowie auf die Nivellierung und Verzierung der Beschichtung auswirkt. Es hat sich gezeigt, dass bei einigen Produkten der Effekt der Bildung einer matten Perlsilberoberfläche durch Sandstrahlen immer noch sehr attraktiv ist, da das Sandstrahlen der Metalloberfläche eine subtilere matte Textur verleiht.
3. Polieren
Polieren bezeichnet den Prozess, bei dem mechanische, chemische oder elektrochemische Effekte eingesetzt werden, um die Oberflächenrauheit eines Werkstücks zu verringern und eine glänzende, ebene Oberfläche zu erhalten. Das Polieren der Produktschale dient in erster Linie nicht der Verbesserung der Maßgenauigkeit oder der geometrischen Formgenauigkeit des Werkstücks (da es nicht um die Montage geht), sondern dem Erzielen einer glatten Oberfläche oder eines spiegelglänzenden Aussehens.
Zu den Polierverfahren zählen hauptsächlich mechanisches, chemisches, elektrolytisches, Ultraschall-, Flüssigkeits- und magnetisches Schleifpolieren. In vielen Konsumgütern werden Aluminium- und Aluminiumlegierungsteile häufig mechanisch und elektrolytisch oder durch eine Kombination dieser beiden Verfahren poliert. Nach dem mechanischen und elektrolytischen Polieren kann die Oberfläche von Aluminium- und Aluminiumlegierungsteilen ein spiegelähnliches Aussehen wie bei Edelstahl erreichen. Metallspiegel vermitteln ein Gefühl von Schlichtheit, Mode und Luxus und wecken die Liebe zu Produkten. Metallspiegel müssen das Problem der Fingerabdrücke lösen.
4. Eloxieren
Aluminiumteile (einschließlich Aluminium und Aluminiumlegierungen) sind in den meisten Fällen nicht für die Galvanisierung geeignet und werden nicht galvanisiert. Stattdessen werden chemische Verfahren wie Eloxieren zur Oberflächenbehandlung eingesetzt. Die Galvanisierung von Aluminiumteilen ist wesentlich schwieriger und komplexer als die Galvanisierung von Metallen wie Stahl, Zinklegierungen und Kupfer. Der Hauptgrund dafür ist, dass Aluminiumteile dazu neigen, auf Sauerstoff einen Oxidfilm zu bilden, der die Haftung der galvanischen Beschichtung stark beeinträchtigt. Beim Eintauchen in den Elektrolyten neigt das negative Elektrodenpotential von Aluminium dazu, durch Metallionen mit einem relativ positiven Potential ersetzt zu werden, wodurch die Haftung der galvanischen Schicht beeinträchtigt wird. Der Ausdehnungskoeffizient von Aluminiumteilen ist größer als der anderer Metalle, was die Bindungskraft zwischen der Beschichtung und den Aluminiumteilen beeinträchtigt. Aluminium ist ein amphoteres Metall, das in sauren und alkalischen Galvanisierungslösungen nicht sehr stabil ist.
Anodische Oxidation bezeichnet die elektrochemische Oxidation von Metallen oder Legierungen. Am Beispiel von Aluminium und Aluminiumlegierungen (Aluminiumprodukte) werden Aluminiumprodukte als Anoden in den entsprechenden Elektrolyten eingelegt. Unter bestimmten Bedingungen und externer Spannung bildet sich auf der Oberfläche der Aluminiumprodukte eine Aluminiumoxidschicht. Diese Aluminiumoxidschicht verbessert die Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit der Aluminiumprodukte, erhöht deren Korrosionsbeständigkeit und nutzt die Adsorptionskapazität der zahlreichen Mikroporen in der dünnen Oxidschicht. Dadurch färbt sich die Oberfläche von Aluminiumprodukten in verschiedenen schönen und lebendigen Farben, bereichert deren Farbausdruck und steigert ihre Ästhetik. Eloxieren wird häufig bei Aluminiumlegierungen angewendet.
Durch Eloxieren kann ein bestimmter Bereich eines Produkts mit unterschiedlichen Farben versehen werden, beispielsweise durch zweifarbiges Eloxieren. Dadurch kann das metallische Erscheinungsbild des Produkts den Kontrast der beiden Farben widerspiegeln und die einzigartige Noblesse des Produkts besser widerspiegeln. Das Verfahren des zweifarbigen Eloxierens ist jedoch komplex und kostspielig.
5. Drahtziehen
Das Oberflächendrahtziehen ist ein relativ ausgereiftes Verfahren, bei dem durch Schleifen regelmäßige Linien auf der Oberfläche von Metallwerkstücken erzeugt werden, um dekorative Effekte zu erzielen. Das Oberflächendrahtziehen kann die Textur von Metallmaterialien effektiv widerspiegeln und wird häufig für viele Produkte eingesetzt. Es ist eine gängige Methode zur Oberflächenbehandlung von Metallen und wird von vielen Anwendern geschätzt. Beispielsweise werden Metalldrahtzieheffekte häufig für Produktteile wie die Stirnflächen von Metallverbindungsstiften von Schreibtischlampen, Türgriffe, Schlossverkleidungen, Bedienfelder kleiner Haushaltsgeräte, Edelstahlherde, Laptop-Panels, Projektorabdeckungen usw. verwendet. Durch Drahtziehen können ein satinartiger Effekt sowie andere Effekte erzeugt werden, die für das Drahtziehen geeignet sind.
Je nach Oberflächeneffekt kann das Metalldrahtziehen in geraden, ungeordneten und spiralförmigen Draht usw. unterteilt werden. Der Linieneffekt des Drahtziehens kann stark variieren. Feine Drahtmarkierungen lassen sich mithilfe der Drahtziehtechnik deutlich auf der Oberfläche von Metallteilen darstellen. Optisch ähnelt es einem feinen Haarglanz auf mattem Metall und verleiht dem Produkt einen Hauch von Technologie und Mode.
6. Sprühen
Der Zweck des Oberflächensprühens auf Aluminiumteilen besteht nicht nur darin, die Oberfläche zu schützen, sondern auch das Erscheinungsbild der Aluminiumteile zu verbessern. Die Sprühbehandlung von Aluminiumteilen umfasst hauptsächlich elektrophoretische Beschichtung, elektrostatisches Pulversprühen, elektrostatisches Flüssigphasensprühen und Fluorkohlenwasserstoffsprühen.
Beim elektrophoretischen Spritzen kann es mit Eloxieren kombiniert werden. Ziel der Eloxalvorbehandlung ist es, Fett, Verunreinigungen und natürliche Oxidschichten von der Oberfläche von Aluminiumteilen zu entfernen und auf einer sauberen Oberfläche eine gleichmäßige und hochwertige Eloxalschicht zu bilden. Nach dem Eloxieren und der elektrolytischen Färbung der Aluminiumteile wird eine elektrophoretische Beschichtung aufgetragen. Die durch die elektrophoretische Beschichtung gebildete Beschichtung ist gleichmäßig und dünn, weist eine hohe Transparenz, Korrosionsbeständigkeit, hohe Witterungsbeständigkeit und Affinität zur Metallstruktur auf.
Beim elektrostatischen Pulverspritzen wird Pulverbeschichtung mit einer Pulverspritzpistole auf die Oberfläche von Aluminiumteilen gesprüht. Dabei bildet sich eine Schicht aus organischem Polymerfilm, der vor allem schützende und dekorative Eigenschaften hat. Das Funktionsprinzip des elektrostatischen Pulverspritzens lässt sich kurz wie folgt beschreiben: Durch Anlegen einer negativen Hochspannung an die Pulverspritzpistole wird das beschichtete Werkstück geerdet und es entsteht ein elektrostatisches Hochspannungsfeld zwischen Pistole und Werkstück, das für das Pulverspritzen von Vorteil ist.
Unter elektrostatischem Flüssigphasenspritzen versteht man den Oberflächenbehandlungsprozess, bei dem flüssige Beschichtungen mit einer elektrostatischen Spritzpistole auf die Oberfläche von Aluminiumlegierungsprofilen aufgetragen werden, um einen schützenden und dekorativen organischen Polymerfilm zu bilden.
Fluorkohlenwasserstoff-Sprühen, auch als „Curiumöl“ bekannt, ist ein hochwertiges und teures Sprühverfahren. Die mit diesem Sprühverfahren beschichteten Teile weisen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Ausbleichen, Frost, sauren Regen und andere Korrosionsarten sowie eine hohe Riss- und UV-Beständigkeit auf und halten auch rauen Witterungsbedingungen stand. Hochwertige Fluorkohlenwasserstoff-Beschichtungen zeichnen sich durch metallischen Glanz, leuchtende Farben und eine klare dreidimensionale Wirkung aus. Das Fluorkohlenwasserstoff-Sprühverfahren ist relativ komplex und erfordert in der Regel mehrere Sprühvorgänge. Vor dem Sprühen sind mehrere komplexe Vorbehandlungsprozesse mit hohen Anforderungen erforderlich.
Beitragszeit: 07. Mai 2024