Mezi běžně používané kovové materiály patří nerezová ocel, hliníkové slitiny, profily z čistého hliníku, slitiny zinku, mosaz atd. Tento článek se zaměřuje především na hliník a jeho slitiny a představuje několik běžných procesů povrchové úpravy, které se na nich používají.
Hliník a jeho slitiny se vyznačují snadným zpracováním, bohatými metodami povrchové úpravy a dobrými vizuálními efekty a jsou široce používány v mnoha produktech. Jednou jsem viděl video, které ukazovalo, jak se plášť notebooku Apple vyrábí z jednoho kusu hliníkové slitiny pomocí CNC obráběcího zařízení a podrobuje se několika povrchovým úpravám, které zahrnují několik hlavních procesů, jako je CNC frézování, leštění, frézování do vysokého lesku a tažení drátu.
U hliníku a hliníkových slitin zahrnuje povrchová úprava především frézování/řezání s vysokým leskem, pískování, leštění, tažení drátu, eloxování, stříkání atd.
1. Frézování/řezání s vysokým leskem
Použití vysoce přesného CNC obráběcího zařízení k řezání některých detailů z hliníku nebo hliníkových slitin vede k lokálním světlým plochám na povrchu výrobku. Například některé kovové kryty mobilních telefonů jsou frézovány s kruhem s světlými zkoseními, zatímco některé malé kusy kovového vzhledu jsou frézovány s jednou nebo několika světlými mělkými rovnými drážkami pro zvýšení jasu povrchu výrobku. Některé kovové rámy televizorů vyšší třídy také používají tento proces frézování s vysokým leskem. Při frézování s vysokým leskem/řezání s vysokým leskem je rychlost frézy poměrně specifická. Čím vyšší je rychlost, tím jasnější jsou řezné odlesky. Naopak nevznikají žádné světlejší odlesky a jsou náchylné k tvorbě rysek po nástroji.
2. Pískování
Proces pískování označuje použití vysokorychlostního proudu písku k úpravě kovových povrchů, včetně čištění a zdrsňování kovových povrchů, za účelem dosažení určitého stupně čistoty a drsnosti povrchu hliníkových a hliníkových slitin. Může nejen zlepšit mechanické vlastnosti povrchu dílu, zlepšit odolnost dílu proti únavě, ale také zvýšit adhezi mezi původním povrchem dílu a povlakem, což je výhodnější pro trvanlivost povlakového filmu a vyrovnání a zdobení povlaku. Bylo zjištěno, že u některých výrobků je efekt vytvoření matného perleťově stříbrného povrchu pískováním stále velmi atraktivní, protože pískování dodává povrchu kovového materiálu jemnější matnou texturu.
3. Leštění
Leštění označuje proces použití mechanických, chemických nebo elektrochemických účinků ke snížení drsnosti povrchu obrobku za účelem dosažení lesklého a rovného povrchu. Leštění pláště výrobku se nepoužívá hlavně ke zlepšení rozměrové přesnosti nebo geometrické tvarové přesnosti obrobku (protože účelem není zohlednění montáže), ale k dosažení hladkého povrchu nebo zrcadlového lesku.
Leštící procesy zahrnují především mechanické leštění, chemické leštění, elektrolytické leštění, ultrazvukové leštění, leštění kapalinami a magnetické abrazivní leštění. V mnoha spotřebních výrobcích se hliníkové a hliníkové slitinové díly často leští mechanickým a elektrolytickým leštěním nebo kombinací těchto dvou metod. Po mechanickém leštění a elektrolytickém leštění může povrch hliníkových a hliníkových slitinových dílů dosáhnout vzhledu podobného zrcadlovému povrchu nerezové oceli. Kovová zrcadla obvykle lidem dávají pocit jednoduchosti, módy a luxusu a za každou cenu jim dávají pocit lásky k produktům. Kovové zrcadlo musí vyřešit problém otisků prstů.
4. Eloxování
Ve většině případů nejsou hliníkové díly (včetně hliníku a hliníkových slitin) vhodné pro galvanické pokovování a nejsou galvanicky pokovovány. Místo toho se k povrchové úpravě používají chemické metody, jako je eloxování. Galvanické pokovování hliníkových dílů je mnohem obtížnější a složitější než galvanické pokovování kovových materiálů, jako je ocel, slitiny zinku a měď. Hlavním důvodem je, že hliníkové díly jsou náchylné k tvorbě oxidového filmu na kyslíku, což vážně ovlivňuje přilnavost galvanického povlaku; při ponoření do elektrolytu je záporný elektrodový potenciál hliníku náchylný k vytěsnění kovovými ionty s relativně kladným potenciálem, čímž ovlivňuje přilnavost galvanické vrstvy; koeficient roztažnosti hliníkových dílů je větší než u jiných kovů, což ovlivní spojovací sílu mezi povlakem a hliníkovými díly; hliník je amfoterní kov, který není příliš stabilní v kyselých a alkalických galvanických roztocích.
Anodická oxidace označuje elektrochemickou oxidaci kovů nebo slitin. Například hliník a výrobky ze slitin hliníku (označované jako hliníkové výrobky) se umisťují do odpovídajícího elektrolytu jako anody. Za určitých podmínek a vnějšího proudu se na povrchu hliníkových výrobků vytvoří vrstva oxidového filmu. Tato vrstva oxidového filmu zlepšuje tvrdost povrchu a odolnost hliníkových výrobků proti opotřebení, zvyšuje odolnost hliníkových výrobků proti korozi a také využívá adsorpční kapacitu velkého počtu mikroporéz v tenké vrstvě oxidového filmu, čímž se povrch hliníkových výrobků zbarví do různých krásných a zářivých barev, čímž se obohatí barevný projev hliníkových výrobků a zvýší se jejich estetika. Anodizace se široce používá u hliníkových slitin.
Anodizace může také dodat specifické oblasti produktu různé barvy, například dvoubarevná eloxace. Tímto způsobem může kovový vzhled produktu odrážet srovnání dvou barev a lépe vyjadřovat jedinečnou ušlechtilost produktu. Proces dvoubarevné eloxace je však složitý a nákladný.
5. Tažení drátu
Proces povrchového tažení drátem je relativně pokročilý proces, který vytváří pravidelné linie na povrchu kovových obrobků broušením za účelem dosažení dekorativních efektů. Tažení kovového povrchu drátem může efektivně odrážet texturu kovových materiálů a je široce používáno v mnoha výrobcích. Je to běžná metoda povrchové úpravy kovů, kterou si oblíbilo mnoho uživatelů. Například efekty tažení kovovým drátem se běžně používají na součástech výrobků, jako jsou čelní plochy kovových kloubových čepů stolních lamp, kliky dveří, obložení zámků, ovládací panely malých domácích spotřebičů, nerezové sporáky, panely notebooků, kryty projektorů atd. Tažení drátem může vytvořit saténový efekt a další efekty, které jsou připraveny pro tažení drátem.
Podle různých povrchových efektů lze tažení kovových drátů rozdělit na rovné dráty, neuspořádané dráty, spirálové dráty atd. Liniový efekt tažení drátů se může značně lišit. Pomocí technologie tažení drátů lze na povrchu kovových součástí jasně zobrazit jemné stopy po drátech. Vizuálně to lze popsat jako jemný vlasový lesk zářící v matném kovu, který dodává výrobku technologický a módní nádech.
6. Postřik
Účelem povrchového stříkání hliníkových dílů není jen ochrana povrchu, ale také zlepšení vzhledu hliníkových dílů. Stříkací úprava hliníkových dílů zahrnuje především elektroforetické lakování, elektrostatické práškové stříkání, elektrostatické stříkání v kapalné fázi a stříkání fluorouhlíků.
U elektroforetického stříkání lze kombinovat s eloxováním. Účelem předúpravy eloxováním je odstranit mastnotu, nečistoty a přirozený oxidový film z povrchu hliníkových dílů a vytvořit rovnoměrný a vysoce kvalitní eloxovaný film na čistém povrchu. Po eloxování a elektrolytickém barvení hliníkových dílů se nanáší elektroforetický povlak. Povlak vytvořený elektroforetickým povlakováním je rovnoměrný a tenký, s vysokou průhledností, odolností proti korozi, vysokou odolností proti povětrnostním vlivům a afinitou k textuře kovu.
Elektrostatické práškové stříkání je proces nanášení práškového laku na povrch hliníkových dílů pomocí práškové stříkací pistole, čímž se vytvoří vrstva organického polymerního filmu, která hraje hlavně ochrannou a dekorativní roli. Princip fungování elektrostatického práškového stříkání je stručně popsán jako přivedení záporného vysokého napětí na práškovou stříkací pistoli, uzemnění potaženého obrobku a vytvoření vysokonapěťového elektrostatického pole mezi pistolí a obrobkem, což je výhodné pro práškové stříkání.
Elektrostatické stříkání v kapalné fázi označuje proces povrchové úpravy, při kterém se kapalné povlaky nanášejí na povrch profilů z hliníkových slitin pomocí elektrostatické stříkací pistole za účelem vytvoření ochranného a dekorativního organického polymerního filmu.
Fluorokarbonové stříkání, známé také jako „kuriový olej“, je špičkový proces stříkání s vysokou cenou. Díly vyrobené tímto procesem stříkání mají vynikající odolnost vůči blednutí, mrazu, kyselým dešťům a další korozi, silnou odolnost proti praskání a UV záření a odolávají drsnému povětrnostnímu prostředí. Vysoce kvalitní fluorokarbonové povlaky mají kovový lesk, zářivé barvy a jasný trojrozměrný vjem. Proces stříkání fluorokarbonem je poměrně složitý a obvykle vyžaduje několik stříkacích úprav. Před stříkáním je třeba provést řadu předběžných úprav, což je poměrně složité a vyžaduje vysoké požadavky.
Čas zveřejnění: 22. května 2024