Các vật liệu kim loại thường được sử dụng bao gồm thép không gỉ, hợp kim nhôm, thanh nhôm nguyên chất, hợp kim kẽm, đồng thau, v.v. Bài viết này chủ yếu tập trung vào nhôm và hợp kim của nhôm, giới thiệu một số quy trình xử lý bề mặt phổ biến được sử dụng trên nhôm.
Nhôm và hợp kim của nó có đặc tính dễ gia công, phương pháp xử lý bề mặt phong phú, hiệu ứng thị giác tốt và được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm. Tôi đã từng xem một video giới thiệu về cách gia công vỏ máy tính xách tay Apple từ một khối hợp kim nhôm duy nhất bằng thiết bị gia công CNC và trải qua nhiều công đoạn xử lý bề mặt, bao gồm nhiều quy trình chính như phay CNC, đánh bóng, phay độ bóng cao và kéo dây.
Đối với nhôm và hợp kim nhôm, xử lý bề mặt chủ yếu bao gồm phay/cắt bóng cao, phun cát, đánh bóng, kéo dây, anot hóa, phun, v.v.
1. Phay bóng cao/cắt bóng cao
Sử dụng thiết bị gia công CNC có độ chính xác cao để cắt một số chi tiết nhôm hoặc hợp kim nhôm, tạo ra các vùng sáng cục bộ trên bề mặt sản phẩm. Ví dụ, một số vỏ kim loại điện thoại di động được phay với một vòng vát sáng, trong khi một số chi tiết kim loại nhỏ được phay với một hoặc nhiều rãnh thẳng nông sáng để tăng độ sáng của bề mặt sản phẩm. Một số khung kim loại TV cao cấp cũng áp dụng quy trình phay bóng cao này. Trong quá trình phay bóng cao/cắt bóng cao, tốc độ của dao phay khá đặc biệt. Tốc độ càng nhanh, các điểm sáng cắt càng sáng. Ngược lại, nó không tạo ra bất kỳ hiệu ứng nổi bật nào và dễ bị lộ đường nét.
2. Phun cát
Quy trình phun cát là việc sử dụng dòng cát tốc độ cao để xử lý bề mặt kim loại, bao gồm làm sạch và làm nhám bề mặt kim loại, nhằm đạt được độ sạch và độ nhám nhất định trên bề mặt các chi tiết nhôm và hợp kim nhôm. Phương pháp này không chỉ cải thiện tính chất cơ học của bề mặt chi tiết, nâng cao khả năng chống mỏi của chi tiết mà còn tăng độ bám dính giữa bề mặt ban đầu của chi tiết và lớp phủ, mang lại lợi ích lớn hơn cho độ bền của màng phủ, độ phẳng và độ trang trí của lớp phủ. Trên một số sản phẩm, hiệu ứng tạo thành bề mặt bạc ngọc trai mờ thông qua phun cát vẫn rất hấp dẫn, vì phun cát mang lại cho bề mặt vật liệu kim loại một kết cấu mờ tinh tế hơn.
3. Đánh bóng
Đánh bóng là quá trình sử dụng các tác động cơ học, hóa học hoặc điện hóa để giảm độ nhám bề mặt của chi tiết gia công, nhằm đạt được bề mặt sáng bóng và phẳng. Việc đánh bóng vỏ sản phẩm chủ yếu không nhằm mục đích cải thiện độ chính xác về kích thước hoặc độ chính xác về hình dạng hình học của chi tiết gia công (vì mục đích không phải là lắp ráp), mà nhằm đạt được bề mặt nhẵn mịn hoặc hiệu ứng bóng gương.
Các quy trình đánh bóng chủ yếu bao gồm đánh bóng cơ học, đánh bóng hóa học, đánh bóng điện phân, đánh bóng siêu âm, đánh bóng lưu chất và đánh bóng mài mòn từ tính. Trong nhiều sản phẩm tiêu dùng, các chi tiết nhôm và hợp kim nhôm thường được đánh bóng bằng phương pháp đánh bóng cơ học và đánh bóng điện phân, hoặc kết hợp cả hai. Sau khi đánh bóng cơ học và đánh bóng điện phân, bề mặt của các chi tiết nhôm và hợp kim nhôm có thể đạt được vẻ ngoài tương tự như bề mặt gương của thép không gỉ. Gương kim loại thường mang lại cho mọi người cảm giác đơn giản, thời trang và cao cấp, khiến họ yêu thích sản phẩm bằng mọi giá. Gương kim loại cần giải quyết vấn đề in dấu vân tay.
4. Anodizing
Trong hầu hết các trường hợp, các bộ phận bằng nhôm (bao gồm nhôm và hợp kim nhôm) không phù hợp để mạ điện và không được mạ điện. Thay vào đó, các phương pháp hóa học như anodizing được sử dụng để xử lý bề mặt. Mạ điện trên các bộ phận bằng nhôm khó hơn và phức tạp hơn nhiều so với mạ điện trên các vật liệu kim loại như thép, hợp kim kẽm và đồng. Lý do chính là các bộ phận bằng nhôm dễ tạo thành màng oxit trên oxy, ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ bám dính của lớp mạ điện; Khi ngâm trong chất điện phân, thế điện cực âm của nhôm dễ bị dịch chuyển với các ion kim loại có thế tương đối dương, do đó ảnh hưởng đến độ bám dính của lớp mạ điện; Hệ số giãn nở của các bộ phận bằng nhôm lớn hơn so với các kim loại khác, điều này sẽ ảnh hưởng đến lực liên kết giữa lớp phủ và các bộ phận bằng nhôm; Nhôm là kim loại lưỡng tính không bền lắm trong dung dịch mạ điện có tính axit và kiềm.
Quá trình oxy hóa anot là quá trình oxy hóa điện hóa kim loại hoặc hợp kim. Lấy nhôm và các sản phẩm hợp kim nhôm (gọi chung là sản phẩm nhôm) làm ví dụ, các sản phẩm nhôm được đặt trong chất điện phân tương ứng làm anot. Dưới các điều kiện và dòng điện bên ngoài nhất định, một lớp màng nhôm oxit được hình thành trên bề mặt sản phẩm nhôm. Lớp màng nhôm oxit này cải thiện độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn của sản phẩm nhôm, tăng cường khả năng chống ăn mòn của sản phẩm nhôm, đồng thời tận dụng khả năng hấp phụ của một số lượng lớn các lỗ nhỏ trong lớp màng oxit mỏng, tạo màu sắc đẹp mắt và rực rỡ cho bề mặt sản phẩm nhôm, làm phong phú thêm khả năng thể hiện màu sắc của sản phẩm nhôm và tăng tính thẩm mỹ của chúng. Anodizing được sử dụng rộng rãi trong hợp kim nhôm.
Anodizing cũng có thể tạo ra các màu sắc khác nhau cho một khu vực cụ thể trên sản phẩm, chẳng hạn như anodizing hai màu. Bằng cách này, vẻ ngoài kim loại của sản phẩm có thể phản ánh sự so sánh của hai màu và phản ánh rõ hơn vẻ đẹp độc đáo của sản phẩm. Tuy nhiên, quá trình anodizing hai màu khá phức tạp và tốn kém.
5. Vẽ dây
Quy trình kéo dây bề mặt là một quy trình tương đối hoàn thiện, tạo ra các đường nét đều đặn trên bề mặt phôi kim loại thông qua quá trình mài để đạt được hiệu ứng trang trí. Kéo dây bề mặt kim loại có thể phản ánh hiệu quả kết cấu của vật liệu kim loại và được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm. Đây là phương pháp xử lý bề mặt kim loại phổ biến và được nhiều người dùng yêu thích. Ví dụ, hiệu ứng kéo dây kim loại thường được sử dụng trên các bộ phận sản phẩm như mặt cuối của chốt nối kim loại đèn bàn, tay nắm cửa, tấm ốp khóa, bảng điều khiển thiết bị gia dụng nhỏ, bếp thép không gỉ, tấm ốp máy tính xách tay, vỏ máy chiếu, v.v. Kéo dây có thể tạo ra hiệu ứng satin, cũng như các hiệu ứng khác đã sẵn sàng để kéo dây.
Theo hiệu ứng bề mặt khác nhau, kéo dây kim loại có thể được chia thành kéo thẳng, kéo rối, kéo xoắn ốc, v.v. Hiệu ứng đường nét của kéo dây có thể rất đa dạng. Sử dụng công nghệ kéo dây, các đường nét tinh xảo có thể được hiển thị rõ ràng trên bề mặt kim loại. Về mặt trực quan, nó có thể được mô tả như một sợi tóc mỏng sáng bóng trên nền kim loại mờ, mang lại cho sản phẩm cảm giác công nghệ và thời trang.
6. Phun thuốc
Mục đích của việc phun bề mặt các chi tiết nhôm không chỉ là bảo vệ bề mặt mà còn nâng cao hiệu ứng thẩm mỹ của các chi tiết nhôm. Việc xử lý phun các chi tiết nhôm chủ yếu bao gồm phủ điện di, phun bột tĩnh điện, phun pha lỏng tĩnh điện và phun fluorocarbon.
Đối với phun điện di, có thể kết hợp với anod hóa. Mục đích của quá trình tiền xử lý anod hóa là loại bỏ dầu mỡ, tạp chất và màng oxit tự nhiên khỏi bề mặt chi tiết nhôm, tạo thành màng anod hóa đồng đều và chất lượng cao trên bề mặt sạch. Sau khi anod hóa và nhuộm màu điện phân các chi tiết nhôm, lớp phủ điện di được phủ lên. Lớp phủ được tạo thành bằng phương pháp phủ điện di có độ đồng đều và mỏng, có độ trong suốt cao, chống ăn mòn, chịu được thời tiết khắc nghiệt và có độ bám dính tốt với kết cấu kim loại.
Phun bột tĩnh điện là quá trình phun lớp phủ bột lên bề mặt chi tiết nhôm thông qua súng phun bột, tạo thành một lớp màng polymer hữu cơ, chủ yếu có tác dụng bảo vệ và trang trí. Nguyên lý hoạt động của phun bột tĩnh điện được mô tả ngắn gọn là áp dụng điện áp cao âm vào súng phun bột, nối đất chi tiết đã được phủ, tạo ra một trường tĩnh điện cao áp giữa súng và chi tiết, có lợi cho việc phun bột.
Phun pha lỏng tĩnh điện là quá trình xử lý bề mặt bằng cách phủ lớp phủ lỏng lên bề mặt của các thanh hợp kim nhôm thông qua súng phun tĩnh điện để tạo thành lớp màng polyme hữu cơ bảo vệ và trang trí.
Phun Fluorocarbon, còn được gọi là "dầu Curium", là một quy trình phun cao cấp với chi phí cao. Các chi tiết sử dụng quy trình phun này có khả năng chống phai màu, sương giá, mưa axit và các loại ăn mòn khác tuyệt vời, khả năng chống nứt và chống tia UV mạnh mẽ, và có thể chịu được môi trường thời tiết khắc nghiệt. Lớp phủ Fluorocarbon chất lượng cao có độ bóng kim loại, màu sắc tươi sáng và cảm giác ba chiều rõ nét. Quy trình phun Fluorocarbon tương đối phức tạp và thường đòi hỏi nhiều lần phun. Trước khi phun, cần thực hiện một loạt các quy trình tiền xử lý, tương đối phức tạp và yêu cầu cao.
Thời gian đăng: 22-05-2024