在金属或塑料的部件被CNC精确加工后,它们有时还需要经过一系列表面处理来提升颜值、增强强度、调整导电性等。比较常见的处理方法包括阳极化处理、粉末涂层和珠光喷砂。但如果无需特殊表面处理,保留加工后的原始状态也是一个可选项。
CNC 加工后的常见表面处理方法如下:
阳极化处理(铝材):阳极化是一种电化学过程,通过将铝材或钛合金浸没在一个电解液中,从而在加工后的部件上形成一层更加浓密、电绝缘且耐用的天然氧化层。阳极化处理还能很好地控制尺寸,尤其适用于那些对精度要求极高的工程应用,如内部空腔和小型部件。阳极化不仅美观,还能增强部件适应性,但其费用较高。
珠光喷砂(金属或塑料):珠光喷砂通过高压空气将无数微小的玻璃珠射向部件,能够高效地除去工具留下的痕迹和表面瑕疵,并打造出一层细腻、均匀的磨砂或丝光效果。这种方法并不改变材料的化学或机械属性,相比粉末涂层,它是一种减少材料的工艺,因此在部件尺寸精度要求很高时需要考虑。这是一种较为经济的表面处理方式,但这个过程需要手动完成。此外,选用的珠光粒度和质地也会影响最后的表面效果。
黑氧化处理(钢材、不锈钢、铜):黑氧化是一种电化学或化学处理手段,在含铁金属表面形成黑色氧化铁层。也被称为黑色处理、氧化处理或黑钝化,这个过程不仅是让金属表面形成了一层黑色氧化物,而是通过金属中铁元素与氧化盐溶液的反应形成一种黑色的磁铁矿形态的铁氧化物,从而在视觉上呈现出哑光黑色。该处理不仅改善了零件的尺寸稳定性和视觉效果,还降低了反射光率,对于在辐射环境中使用的部件特别重要。对于像螺丝刀和钻头这样的工具,黑氧化处理还可以增强它们的锋利度。
粉末涂层(适用于各种金属):粉末涂层与喷漆有些相似。首先,加工完成的零件会被涂上底漆以防锈。接着使用静电喷枪对零件进行干粉喷涂,并将其放入至少预热至200°C的烤箱中使之固化。可以施加多层粉末涂层以增加表面的厚度,形成一层薄而坚硬、耐用并且外观吸引人的保护层。这种处理还可以与珠砂抛光相结合,进一步提升零件的抗腐蚀性,并使外观和质感更加一致。不同于阳极氧化工艺,粉末涂层适用于所有类型的金属,更加耐用,也更具有抵抗撞击的能力。但是,与阳极氧化相比,粉末涂层在尺寸控制方面略显欠缺,不推荐用于小型配件或内部结构。此外,由于成本较高,使用粉末涂层的大规模生产会更加昂贵。
机加工原貌(金属或塑料):不进行任何后续精加工处理,使零件保持机加工完成后的原始状态,这通常被称为“机加工原貌”或“车铣原貌”。零件上可能会有一些小的工具痕迹和缺陷,但这种做法可以实现最精确的尺寸公差,且生产成本非常低,这非常适合那些对尺寸精度要求极高而对美观要求不高的应用场景。需要注意的是,如果不进行额外的表面处理或不涂上保护层,这样的机加工零件会更容易被刮伤或擦损。
选择合适的材料和表面处理
挑选零件的材料和后加工方式,取决于这个零件将以何种环境和方式被使用。在选择零件材料和表面处理时须考虑的关键因素包括:
环境因素:零件使用环境的具体条件对于选定最合适的材料和处理方式至关重要。温度的高低、是否接触火焰、紫外线、化学物质或是否需要高压蒸汽消毒等多种要素都需要考虑在内,以保证零件的实用性。
电气特性:零件是需要导电还是需要绝缘,是选择材料时必须考虑的关键。如果你需要让零件具备导电性能,你可能会采用铜这类导体材料;反之,如果寻求良好绝缘性能的材料,尼龙66或是一个不错的选择。
机械性能:若部件需承受重负荷、摩擦或其他外部力量,就必须选择能够承受这些力量的材料。识别出零件所需的最佳或必备特性——如柔韧性、抗冲击力、抗拉伸或抗压强度——将有助于确定最适合的材料选择。
外观效果:尽管对某些零件而言,外观可能是次要因素,但对许多消费者产品来说就非常重要了。有些部件或应用场景可能要求使用在颜色、透明度或表面效果上具有特定需求的材料。
尺寸公差:制造中预期会有部件之间的尺寸差异,尺寸公差就是指可接受的部件变异范围。更精确的尺寸公差要求能够反复实现,但它更费工且成本更高,基于零件的应用特点,这种精度有时是必需的。
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