Los materiales metálicos comúnmente utilizados incluyen acero inoxidable, aleación de aluminio, perfiles de aluminio puro, aleación de zinc, latón, etc. Este artículo se centra principalmente en el aluminio y sus aleaciones, presentando varios procesos de tratamiento de superficies comunes que se utilizan en ellos.
El aluminio y sus aleaciones se caracterizan por su fácil procesamiento, sus sofisticados métodos de tratamiento de superficies y sus atractivos efectos visuales, y se utilizan ampliamente en numerosos productos. En una ocasión vi un vídeo que mostraba cómo la carcasa de una laptop Apple se procesa a partir de una sola pieza de aleación de aluminio mediante equipos de mecanizado CNC y se somete a múltiples tratamientos superficiales, que incluyen diversos procesos principales como fresado CNC, pulido, fresado de alto brillo y trefilado.
Para el aluminio y las aleaciones de aluminio, el tratamiento de la superficie incluye principalmente fresado de alto brillo/corte de alto brillo, arenado, pulido, trefilado, anodizado, pulverización, etc.
1. Fresado de alto brillo/corte de alto brillo
El uso de equipos de mecanizado CNC de alta precisión para cortar detalles de piezas de aluminio o aleación de aluminio da como resultado áreas brillantes en la superficie del producto. Por ejemplo, algunas carcasas metálicas de teléfonos móviles se fresan con un círculo de chaflanes brillantes, mientras que algunas piezas pequeñas de apariencia metálica se fresan con una o varias ranuras rectas poco profundas y brillantes para aumentar el brillo de la superficie del producto. Algunos marcos metálicos de televisores de alta gama también aplican este proceso de fresado de alto brillo. Durante el fresado/corte de alto brillo, la velocidad de la fresa es bastante particular. Cuanto mayor sea la velocidad, más brillantes serán los reflejos de corte. Por el contrario, no produce ningún efecto de reflejo y es propenso a la formación de líneas de herramienta.
2. Chorro de arena
El proceso de arenado se refiere al uso de un flujo de arena a alta velocidad para tratar superficies metálicas, incluyendo la limpieza y el desbaste, con el fin de lograr un cierto grado de limpieza y rugosidad en la superficie de piezas de aluminio y aleación de aluminio. Este proceso no solo mejora las propiedades mecánicas de la superficie de la pieza y su resistencia a la fatiga, sino que también aumenta la adhesión entre la superficie original y el recubrimiento, lo que favorece la durabilidad de la película de recubrimiento y su nivelación y decoración. Se ha comprobado que, en algunos productos, el efecto de formar una superficie mate de plata perlada mediante arenado sigue siendo muy atractivo, ya que confiere a la superficie metálica una textura mate más sutil.
3. Pulido
El pulido se refiere al proceso de utilizar efectos mecánicos, químicos o electroquímicos para reducir la rugosidad superficial de una pieza de trabajo y obtener una superficie brillante y plana. El pulido de la carcasa del producto no se utiliza principalmente para mejorar la precisión dimensional ni la precisión geométrica de la pieza (ya que el propósito no es el ensamblaje), sino para obtener una superficie lisa o un brillo de espejo.
Los procesos de pulido incluyen principalmente el pulido mecánico, el pulido químico, el pulido electrolítico, el pulido ultrasónico, el pulido por fluidos y el pulido abrasivo magnético. En muchos productos de consumo, las piezas de aluminio y aleación de aluminio suelen pulirse mediante pulido mecánico y electrolítico, o una combinación de ambos. Tras el pulido mecánico y electrolítico, la superficie de las piezas de aluminio y aleación de aluminio puede alcanzar una apariencia similar a la de un espejo de acero inoxidable. Los espejos metálicos suelen transmitir una sensación de simplicidad, moda y alta gama, inspirando un gran amor por los productos. El espejo metálico debe solucionar el problema de las huellas dactilares.
4. Anodizado
En la mayoría de los casos, las piezas de aluminio (incluyendo aluminio y sus aleaciones) no son aptas para la galvanoplastia y no se galvanizan. En su lugar, se utilizan métodos químicos como el anodizado para el tratamiento superficial. La galvanoplastia en piezas de aluminio es mucho más difícil y compleja que la galvanoplastia en materiales metálicos como acero, aleaciones de zinc y cobre. La razón principal es que las piezas de aluminio son propensas a formar una película de óxido con el oxígeno, lo que afecta gravemente la adhesión del recubrimiento de galvanoplastia. Al sumergirse en el electrolito, el potencial negativo del electrodo del aluminio tiende a desplazarse con iones metálicos con un potencial relativamente positivo, lo que afecta la adhesión de la capa de galvanoplastia. El coeficiente de expansión de las piezas de aluminio es mayor que el de otros metales, lo que afectará la fuerza de unión entre el recubrimiento y las piezas de aluminio. El aluminio es un metal anfótero poco estable en soluciones de galvanoplastia ácidas y alcalinas.
La oxidación anódica se refiere a la oxidación electroquímica de metales o aleaciones. Por ejemplo, el aluminio y sus aleaciones (denominados productos de aluminio) se depositan en el electrolito correspondiente como ánodos. Bajo condiciones específicas y corriente externa, se forma una capa de óxido de aluminio sobre su superficie. Esta capa mejora la dureza superficial, la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión, y aprovecha la capacidad de adsorción de los microporos de la fina capa de óxido, coloreando la superficie de los productos de aluminio con diversos colores vibrantes y atractivos, realzando su color y mejorando su estética. El anodizado se utiliza ampliamente en aleaciones de aluminio.
El anodizado también permite dotar de diferentes colores una zona específica de un producto, como el anodizado bicolor. De esta forma, la apariencia metálica del producto refleja la comparación de los colores bicolores y refleja mejor su singularidad. Sin embargo, el proceso de anodizado bicolor es complejo y costoso.
5. Trefilado
El trefilado superficial es un proceso relativamente avanzado que forma líneas regulares en la superficie de las piezas metálicas mediante rectificado para lograr efectos decorativos. El trefilado superficial puede reflejar eficazmente la textura de los materiales metálicos y se utiliza ampliamente en numerosos productos. Es un método común de tratamiento de superficies metálicas y muy apreciado por muchos usuarios. Por ejemplo, los efectos de trefilado se utilizan comúnmente en piezas como los extremos de las juntas metálicas de lámparas de escritorio, manijas de puertas, paneles de cerraduras, paneles de control de pequeños electrodomésticos, estufas de acero inoxidable, paneles de portátiles, cubiertas de proyectores, etc. El trefilado puede crear un efecto satinado, así como otros efectos listos para el trefilado.
Según los diferentes efectos superficiales, el trefilado metálico se puede dividir en trefilado recto, desordenado, espiral, etc. El efecto de línea del trefilado puede variar considerablemente. Mediante la tecnología de trefilado, se pueden visualizar con claridad finas marcas de alambre en la superficie de las piezas metálicas. Visualmente, se puede describir como un brillo fino sobre un metal mate, lo que le da al producto un toque tecnológico y moderno.
6. Pulverización
El objetivo de la pulverización superficial de piezas de aluminio no es solo proteger la superficie, sino también mejorar su apariencia. El tratamiento de pulverización de piezas de aluminio incluye principalmente el recubrimiento electroforético, la pulverización electrostática de polvo, la pulverización electrostática en fase líquida y la pulverización de fluorocarbonos.
La pulverización electroforética puede combinarse con el anodizado. El objetivo del pretratamiento de anodizado es eliminar la grasa, las impurezas y la película de óxido natural de la superficie de las piezas de aluminio, formando una película anodizada uniforme y de alta calidad sobre una superficie limpia. Tras el anodizado y la coloración electrolítica de las piezas de aluminio, se aplica el recubrimiento electroforético. El recubrimiento resultante es uniforme y delgado, con alta transparencia, resistencia a la corrosión, alta resistencia a la intemperie y afinidad por la textura del metal.
La pulverización electrostática de polvo consiste en pulverizar un recubrimiento en polvo sobre la superficie de piezas de aluminio mediante una pistola pulverizadora, formando una película de polímero orgánico con una función principal protectora y decorativa. Su principio de funcionamiento se describe brevemente: se aplica una alta tensión negativa a la pistola, se conecta a tierra la pieza recubierta y se crea un campo electrostático de alta tensión entre la pistola y la pieza, lo cual resulta beneficioso para la pulverización.
La pulverización electrostática en fase líquida se refiere al proceso de tratamiento de superficies que consiste en aplicar recubrimientos líquidos a la superficie de perfiles de aleación de aluminio a través de una pistola de pulverización electrostática para formar una película de polímero orgánico protectora y decorativa.
La pulverización de fluorocarbono, también conocida como "aceite de curio", es un proceso de pulverización de alta gama con un precio elevado. Las piezas que utilizan este proceso de pulverización presentan una excelente resistencia a la decoloración, las heladas, la lluvia ácida y otros tipos de corrosión, además de una gran resistencia al agrietamiento y a los rayos UV, además de soportar condiciones climáticas adversas. Los recubrimientos de fluorocarbono de alta calidad presentan un brillo metálico, colores brillantes y una clara sensación tridimensional. El proceso de pulverización de fluorocarbono es relativamente complejo y generalmente requiere múltiples tratamientos de pulverización. Antes de la pulverización, se deben realizar una serie de pretratamientos, lo cual es relativamente complejo y exige altos requisitos.
Hora de publicación: 07-05-2024