- 8月 5, 2023
無論成品部件有多好,優(yōu)質(zhì)的金屬表面處理都會(huì)使其更加完美。表面精加工是金屬部件制造中的一項(xiàng)基本工藝。正確的表面處理可確保金屬零件外觀更好、壽命更長。
然而,金屬表面處理有多種類型。因此,了解多種表面處理的細(xì)節(jié)非常重要。盲目使用表面處理工藝會(huì)造成材料浪費(fèi)、周期延長和制造成本上升。
本文介紹了各種可用的金屬表面處理技術(shù),這將幫助您避免不理想的金屬表面效果,提高產(chǎn)品質(zhì)量。讓我們進(jìn)入正題!
什么是表面精加工/表面處理?
表面精加工是通過去除、添加或重塑來改變金屬表面的各種工藝的總稱。它是一種化學(xué)、機(jī)械或電氣保護(hù)工藝,有助于改善金屬部件的美觀、強(qiáng)度和其他性能。
表面處理工藝的獨(dú)特效果取決于所選擇的方法。根據(jù)需要,您可以選擇一種或多種金屬表面處理方法,以達(dá)到理想的產(chǎn)品質(zhì)量。
為什么表面精加工對(duì)金屬部件非常重要?
表面精加工對(duì)最終產(chǎn)品和用戶都有好處。一般來說,優(yōu)質(zhì)的表面處理會(huì)使最終產(chǎn)品看起來更美觀,使用壽命更長。因此,最終用戶可以更愉快地使用產(chǎn)品。
同樣,一些表面處理程序也能讓制造過程變得更簡(jiǎn)單。例如,在噴漆前刷洗金屬表面可以增加金屬與油漆的附著力。這樣,制造商就能更容易地獲得高質(zhì)量的表面處理效果。
表面處理工藝的一些好處如下:
- 提高耐用性
- 增強(qiáng)耐腐蝕性
- 消除表面缺陷
- 有助于油漆和其他涂層的附著力
- 增強(qiáng)外觀美感
- 增強(qiáng)耐化學(xué)性
- 提高導(dǎo)電性
- 高強(qiáng)度和耐磨性
金屬表面處理的類型
表面處理有多種類型,每種類型都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。零件的類型和材料的選擇將決定你所采用的表面處理工藝。以下是一些常見的金屬表面處理方法:
電鍍
金屬電鍍是通過在基材表面鍍上鋅、鎳、鉻或鎘等其他金屬薄層來改變金屬表面。金屬電鍍可提高部件的耐用性、表面摩擦力、耐腐蝕性和外觀美感。不過,電鍍工藝可能不太適合去除表面缺陷。
主要有兩種電鍍類型:
- 電解電鍍:這種工藝是將部件浸沒在含有金屬離子的鍍液中進(jìn)行鍍膜。然后向金屬施加直流電,使離子沉積在金屬部件上,在表面留下一層新的鍍層。
- 無電解電鍍:這種方法不需要電流,因?yàn)樗且环N自催化電鍍,不需要外部電源。相反,將金屬零件放入充滿銅或鎳的溶液中,會(huì)產(chǎn)生分解金屬離子的反應(yīng)。
無電解電鍍工藝可在金屬上留下持久的表面效果,也是修復(fù)和維護(hù)磨損部件的一種手段。這些工藝可賦予金屬零件硬度,并提高其耐腐蝕性,因此可用于多種應(yīng)用。
需要注意的是,電鍍通常是一種大規(guī)模的化學(xué)密集型工藝。因此,必須由技術(shù)熟練、經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員來完成。
陽極氧化
這種電化學(xué)工藝有助于形成耐用、裝飾性和耐腐蝕的陽極氧化表面。制造商將金屬浸入酸性電解液槽中,然后使電流通過介質(zhì),從而完成表面處理。鋁作為陽極,而陰極則安裝在陽極氧化槽內(nèi)。
在這個(gè)過程中,電解液中釋放的氧離子與鋁原子結(jié)合,在工件表面形成陽極氧化層。因此,陽極氧化是一種高度受控的金屬基底氧化工藝。陽極氧化主要用于鋁制零件的表面處理,但對(duì)鎂和鈦等有色金屬也很有效。
金屬磨削
制造商使用打磨機(jī)借助粘合劑磨平金屬表面。它是機(jī)械加工的最后步驟之一,有助于減少機(jī)械加工在金屬表面留下的粗糙度。有多種磨床可提供不同程度的光滑度。
平面磨床是最常見的機(jī)床。不過,還有許多其他專用磨床,如Blanchard磨床和無心磨床。精密Blanchard磨床廣泛用于大型零件的加工。另一方面,無心磨床使用特殊形狀的砂輪,有助于細(xì)節(jié)加工。
金屬拋光
在這個(gè)工藝中,拋光的磨料有助于降低金屬加工后的表面粗糙度。這些研磨粉與毛氈或皮革砂輪相結(jié)合,可根據(jù)需要對(duì)金屬表面進(jìn)行拋光和磨光。
制造商可以手動(dòng)或自動(dòng)(使用機(jī)器人拋光)進(jìn)行金屬拋光。除了降低材料的表面粗糙度,拋光還能增加金屬的光澤。因此,拋光主要目的是提高金屬加工部件的美觀度。
電解拋光
電解拋光與電鍍工藝完全相反。電解拋光不是在金屬部件表面沉積金屬離子,而是從表面去除金屬離子。在這一過程中,在施加電流之前,將基材浸入電解液槽中。
基體成為陽極,離子從陽極流出,清除缺陷、銹跡、碎屑等。其結(jié)果是把金屬拋光平滑,使其表面沒有凹凸不平的地方。電解拋光可去除金屬表面的波峰和波谷,直至微觀層面。對(duì)于需要完全干凈外觀的金屬而言,這是最佳的表面處理選擇之一。
粉末涂層
粉末涂料是現(xiàn)代版的噴漆,它利用靜電將粉末顆粒吸引到金屬部件上。粉末顆粒均勻地覆蓋在材料表面,然后通過熱處理或紫外線固化。這種方法對(duì)于自行車車架、汽車車身面板和其他一些金屬部件等部件的表面處理既快速又高效。
噴砂
噴砂通常用于需要均勻啞光紋理的產(chǎn)品,這是一種成本效益高的工藝,將表面清潔和精加工合二為一。在噴砂過程中,高壓玻璃丸噴射到金屬表面,以改變其質(zhì)地,清除碎屑,并使表面光滑。
它還可以用作表面處理電鍍和涂層,以提高金屬零件的耐用性。常見的噴砂方法有噴砂和噴珠。另一種獨(dú)特的噴丸方法是噴丸強(qiáng)化。這種工藝有助于在金屬表面施加壓應(yīng)力,從而提高抗疲勞和抗腐蝕開裂能力。噴砂通??梢怨?jié)省成本和時(shí)間,使產(chǎn)品經(jīng)理能夠更快地將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。
拉絲
拉絲能有效地形成均勻的表面紋理,并使金屬加工產(chǎn)品的外表更加平滑。與電鍍不同,這種金屬表面處理技術(shù)非常適合去除金屬表面的瑕疵。它通常使用鋼絲刷達(dá)到上述目的。
對(duì)工藝的不同應(yīng)用,拉絲飾面的效果可能會(huì)有所不同。例如,沿單一方向移動(dòng)刷子或砂帶有助于在表面上形成略微圓滑的邊緣。另一方面,鋼絲刷的目的是清除焊接操作過程中產(chǎn)生的熔渣。它還能在清洗、電鍍或涂層前清除金屬表面的砂礫和水垢。
噴漆
噴漆和粉末噴涂非常相似。它是用油漆、顏料或顏色等物質(zhì)改變金屬零件。這種表面處理技術(shù)可在金屬表面添加彩色保護(hù)層。
該工藝首先將油漆霧化,通過高壓縮和其他外力將其轉(zhuǎn)化為小液滴。然后,機(jī)械師用最合適的方法將油漆送到金屬部件上。
噴漆的目的是在部件表面形成一層保護(hù)層,使其外觀得到改善,達(dá)到較高的光澤度。
選擇金屬表面處理工藝應(yīng)考慮的因素
表面精加工是金屬加工的一個(gè)重要方面,正確理解需求將有助于獲得理想的精加工效果。以下是在為金屬零件選擇表面處理之前需要考慮的一些因素。
基材金屬
并非所有金屬表面處理技術(shù)都適用于所有金屬。例如,陽極氧化就非常適合鋁和其他有色金屬。因此,在選擇金屬表面處理工藝之前,必須首先考慮制造部件所使用的金屬材料。
有些金屬質(zhì)地較軟,因此不要使用強(qiáng)力磨料,以免損壞其表面。另一方面,在堅(jiān)硬或強(qiáng)韌的材料上使用有力的技術(shù)才能達(dá)到預(yù)期效果。
交貨速度
不同的表面處理有不同的完成時(shí)限,因此,您必須考慮交付項(xiàng)目所需的時(shí)間。分析金屬表面處理選項(xiàng)并考慮其加工時(shí)間。如果您需要快速交付項(xiàng)目,那么您就需要采用加工時(shí)間非常快的表面處理工藝,比如噴漆。
應(yīng)用
產(chǎn)品的應(yīng)用和暴露環(huán)境也會(huì)影響您的選擇。對(duì)于高強(qiáng)度應(yīng)用的零件,應(yīng)選擇保護(hù)性表面處理。這些保護(hù)性表面處理將賦予部件耐用性,防止過早損壞。另一方面,您可以為不需要暴露在高強(qiáng)度環(huán)境中的部件選擇美觀的表面處理。
預(yù)算
您可能已經(jīng)為您的金屬產(chǎn)品找到了完美的表面處理技術(shù),但它是否在您的預(yù)算范圍之內(nèi)呢?您的預(yù)算是決定您選擇哪種表面處理工藝的總體因素。您應(yīng)該選擇一種既在您的預(yù)算范圍之內(nèi),又能提供優(yōu)質(zhì)效果的工藝。昂貴的表面處理可能會(huì)提高產(chǎn)品成本,影響公司的預(yù)算底線。
結(jié)論
優(yōu)質(zhì)的表面處理對(duì)金屬零件的生產(chǎn)至關(guān)重要。它不僅對(duì)最終用戶有利,而且還能為制造商帶來多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。然而,如果不掌握正確的方法,從長遠(yuǎn)來看,制造商和最終用戶都會(huì)受到影響。因此,您必須了解自己的需求,并為您的項(xiàng)目尋找最合適的飾面。
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