I materiali metallici comunemente utilizzati includono acciaio inossidabile, lega di alluminio, profili in alluminio puro, lega di zinco, ottone, ecc. Questo articolo si concentra principalmente sull'alluminio e sulle sue leghe, presentando diversi processi di trattamento superficiale comunemente utilizzati su di essi.
L'alluminio e le sue leghe sono caratterizzati da una facile lavorazione, da metodi di trattamento superficiale avanzati e da un buon impatto visivo, e sono ampiamente utilizzati in molti prodotti. Una volta ho visto un video che mostrava come la scocca di un portatile Apple viene lavorata da un unico pezzo di lega di alluminio utilizzando macchinari a controllo numerico (CNC) e sottoposta a molteplici trattamenti superficiali, che includono molteplici processi principali come la fresatura CNC, la lucidatura, la fresatura ad alta brillantezza e la trafilatura.
Per l'alluminio e le leghe di alluminio, il trattamento superficiale comprende principalmente fresatura ad alta brillantezza/taglio ad alta brillantezza, sabbiatura, lucidatura, trafilatura, anodizzazione, spruzzatura, ecc.
1. Fresatura ad alta lucentezza/taglio ad alta lucentezza
L'utilizzo di macchinari CNC ad alta precisione per tagliare alcuni dettagli di componenti in alluminio o lega di alluminio, determina la formazione di aree lucide localizzate sulla superficie del prodotto. Ad esempio, alcune scocche metalliche per telefoni cellulari vengono fresate con una serie di smussi circolari lucidi, mentre alcuni piccoli pezzi di metallo vengono fresati con una o più scanalature dritte e poco profonde per aumentare la brillantezza della superficie del prodotto. Anche alcune cornici metalliche per TV di fascia alta utilizzano questo processo di fresatura ad alta lucentezza. Durante la fresatura/taglio ad alta lucentezza, la velocità della fresa è piuttosto specifica. Maggiore è la velocità, più brillanti saranno i punti luce del taglio. Al contrario, non produce alcun effetto di luce ed è soggetta a linee di taglio.
2. Sabbiatura
Il processo di sabbiatura si riferisce all'utilizzo di un flusso di sabbia ad alta velocità per trattare le superfici metalliche, inclusa la pulizia e l'irruvidimento delle superfici metalliche, al fine di ottenere un certo grado di pulizia e rugosità superficiale su componenti in alluminio e leghe di alluminio. Oltre a migliorare le proprietà meccaniche e la resistenza alla fatica del componente, questa procedura aumenta anche l'adesione tra la superficie originale del componente e il rivestimento, contribuendo alla durata del film di rivestimento e al livellamento e alla decorazione del rivestimento stesso. È stato riscontrato che su alcuni prodotti, l'effetto di una superficie opaca color argento perlato ottenuto tramite sabbiatura è ancora molto gradevole, poiché conferisce alla superficie del materiale metallico una texture opaca più delicata.
3. Lucidatura
La lucidatura si riferisce al processo che utilizza effetti meccanici, chimici o elettrochimici per ridurre la rugosità superficiale di un pezzo e ottenere una superficie lucida e piana. La lucidatura sulla scocca del prodotto non viene utilizzata principalmente per migliorare la precisione dimensionale o la precisione geometrica del pezzo (poiché lo scopo non è l'assemblaggio), ma per ottenere una superficie liscia o un effetto lucido a specchio.
I processi di lucidatura includono principalmente la lucidatura meccanica, la lucidatura chimica, la lucidatura elettrolitica, la lucidatura a ultrasuoni, la lucidatura a fluido e la lucidatura con abrasivo magnetico. In molti prodotti di consumo, i componenti in alluminio e lega di alluminio vengono spesso lucidati utilizzando la lucidatura meccanica e la lucidatura elettrolitica, o una combinazione di questi due metodi. Dopo la lucidatura meccanica e la lucidatura elettrolitica, la superficie dei componenti in alluminio e lega di alluminio può raggiungere un aspetto simile alla superficie a specchio dell'acciaio inossidabile. Gli specchi metallici di solito trasmettono alle persone un senso di semplicità, eleganza e lusso, suscitando in loro un sentimento di amore per i prodotti a tutti i costi. Lo specchio metallico deve risolvere il problema delle impronte digitali.
4. Anodizzazione
Nella maggior parte dei casi, i componenti in alluminio (inclusi alluminio e leghe di alluminio) non sono adatti alla galvanoplastica e non vengono galvanizzati. Invece, per il trattamento superficiale vengono utilizzati metodi chimici come l'anodizzazione. La galvanoplastica su componenti in alluminio è molto più difficile e complessa rispetto alla galvanoplastica su materiali metallici come acciaio, lega di zinco e rame. Il motivo principale è che i componenti in alluminio tendono a formare una pellicola di ossido sull'ossigeno, che compromette seriamente l'adesione del rivestimento galvanico; quando immersi nell'elettrolita, il potenziale elettrodico negativo dell'alluminio tende a spostarsi con ioni metallici con un potenziale relativamente positivo, influenzando così l'adesione dello strato galvanico; il coefficiente di dilatazione dei componenti in alluminio è maggiore rispetto a quello di altri metalli, il che influisce sulla forza di legame tra il rivestimento e i componenti in alluminio; l'alluminio è un metallo anfotero poco stabile in soluzioni galvaniche acide e alcaline.
L'ossidazione anodica si riferisce all'ossidazione elettrochimica di metalli o leghe. Prendendo come esempio l'alluminio e i prodotti in lega di alluminio (denominati prodotti in alluminio), i prodotti in alluminio vengono immersi nell'elettrolita corrispondente come anodi. In condizioni specifiche e in presenza di corrente esterna, si forma uno strato di pellicola di ossido di alluminio sulla superficie dei prodotti in alluminio. Questo strato di pellicola di ossido di alluminio migliora la durezza superficiale e la resistenza all'usura dei prodotti in alluminio, ne aumenta la resistenza alla corrosione e sfrutta anche la capacità di adsorbimento di un gran numero di micropori presenti nel sottile strato della pellicola di ossido, colorando la superficie dei prodotti in alluminio in vari colori accesi e vivaci, arricchendone l'espressione cromatica e migliorandone l'estetica. L'anodizzazione è ampiamente utilizzata nelle leghe di alluminio.
L'anodizzazione può anche conferire a un'area specifica di un prodotto colori diversi, come nel caso dell'anodizzazione bicolore. In questo modo, l'aspetto metallico del prodotto può riflettere il confronto tra i due colori e valorizzare al meglio la nobiltà unica del prodotto. Tuttavia, il processo di anodizzazione bicolore è complesso e costoso.
5. Trafilatura
La trafilatura superficiale è un processo relativamente maturo che forma linee regolari sulla superficie di pezzi metallici tramite molatura per ottenere effetti decorativi. La trafilatura superficiale dei metalli può riprodurre efficacemente la texture dei materiali metallici ed è ampiamente utilizzata in molti prodotti. È un metodo comune per il trattamento delle superfici metalliche ed è apprezzato da molti utenti. Ad esempio, gli effetti di trafilatura dei metalli sono comunemente utilizzati su componenti come la superficie frontale dei perni metallici delle lampade da scrivania, maniglie delle porte, pannelli di rivestimento delle serrature, pannelli di controllo di piccoli elettrodomestici, fornelli in acciaio inossidabile, pannelli di computer portatili, coperture di proiettori, ecc. La trafilatura può creare un effetto satinato, così come altri effetti pronti per la trafilatura.
A seconda dei diversi effetti superficiali, la trafilatura del filo metallico può essere suddivisa in filo dritto, filo disordinato, filo a spirale, ecc. L'effetto della trafilatura può variare notevolmente. Grazie alla tecnologia di trafilatura, è possibile ottenere sottili segni di filo chiaramente visibili sulla superficie dei componenti metallici. Visivamente, può essere descritto come una sottile lucentezza che brilla su un metallo opaco, conferendo al prodotto un tocco di tecnologia e di stile.
6. Spruzzatura
Lo scopo della spruzzatura superficiale sui componenti in alluminio non è solo quello di proteggere la superficie, ma anche di migliorarne l'aspetto. Il trattamento di spruzzatura dei componenti in alluminio comprende principalmente il rivestimento elettroforetico, la spruzzatura elettrostatica a polvere, la spruzzatura elettrostatica in fase liquida e la spruzzatura con fluorocarbonio.
Per la spruzzatura elettroforetica, è possibile combinarla con l'anodizzazione. Lo scopo del pretrattamento di anodizzazione è rimuovere grasso, impurità e pellicola di ossido naturale dalla superficie dei componenti in alluminio e formare una pellicola di anodizzazione uniforme e di alta qualità su una superficie pulita. Dopo l'anodizzazione e la colorazione elettrolitica dei componenti in alluminio, viene applicato il rivestimento elettroforetico. Il rivestimento ottenuto tramite elettroforesi è uniforme e sottile, con elevata trasparenza, resistenza alla corrosione, elevata resistenza agli agenti atmosferici e affinità per la struttura del metallo.
La spruzzatura elettrostatica a polvere è il processo di spruzzatura di un rivestimento a polvere sulla superficie di componenti in alluminio tramite una pistola a spruzzo, formando uno strato di pellicola polimerica organica, che svolge principalmente una funzione protettiva e decorativa. Il principio di funzionamento della spruzzatura elettrostatica a polvere è brevemente descritto come l'applicazione di un'alta tensione negativa alla pistola a spruzzo, la messa a terra del pezzo rivestito e la formazione di un campo elettrostatico ad alta tensione tra la pistola e il pezzo, che è vantaggioso per la spruzzatura a polvere.
La spruzzatura elettrostatica in fase liquida si riferisce al processo di trattamento superficiale di applicazione di rivestimenti liquidi sulla superficie di profili in lega di alluminio tramite una pistola a spruzzo elettrostatica per formare una pellicola polimerica organica protettiva e decorativa.
La spruzzatura di fluorocarbonio, nota anche come "olio di curio", è un processo di spruzzatura di fascia alta con prezzi elevati. I componenti che utilizzano questo processo di spruzzatura presentano un'eccellente resistenza allo sbiadimento, al gelo, alla pioggia acida e ad altri tipi di corrosione, un'elevata resistenza alle crepe e ai raggi UV, e possono resistere ad ambienti meteorologici difficili. I rivestimenti in fluorocarbonio di alta qualità presentano lucentezza metallica, colori brillanti e una chiara tridimensionalità. Il processo di spruzzatura di fluorocarbonio è relativamente complesso e generalmente richiede più trattamenti. Prima della spruzzatura, è necessario eseguire una serie di pretrattamenti, che sono relativamente complessi e richiedono requisiti elevati.
Data di pubblicazione: 07-05-2024