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什么是金属表面处理?解释

作者: 邓耀祖
发表于:2024-05-18
分类: 表面处理

“表面处理不仅可以改善金属零件的外观,还可以提高其耐腐蚀性和耐磨性,以确保耐用性和更好的性能。”

制造的金属零件或部件含有毛刺、碎片、划痕、痕迹和其他缺陷,这些缺陷会直接影响零件的性能和寿命。因此,金属表面精加工被广泛采用,通过去除缺陷或不规则性来获得高质量的金属表面。各种各样的 金属表面处理技术 适用于各种金属和合金表面,无论制造方法如何。然而,本文将重点讨论 CNC 加工表面。 

此外,还将详细阐述金属精加工的初级精加工技术、优点、应用和其他方面。最终,您将获得有关选择正确的金属表面处理类型/方法的提示。 

 

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为什么表面处理对于金属零件很重要?

在金属表面进行表面处理的主要原因之一是减少可能导致更多污染风险的不规则现象。例如,划痕很容易积聚水分并很快使表面生锈。 

其次,一些特定的应用,如液压杆或旋转部件,需要表面进行无缝操作。因此,精加工对于此类组件的功能至关重要。

表面处理之前和之后

表面处理之前和之后

随后,消费品需要具有吸引人的外观以用于标记目的或吸引顾客。因此,表面处理可以产生具有多种颜色变化的闪亮和反光表面。

此外,电镀或硬涂层等涂层饰面可以提高导电性、表面硬度和强度等性能。

  • 美学的感染力
  • 提高耐用性和性能
  • 防止污染
  • 增强的表面性能
  • 低摩擦 

相关新闻: 为什么要对产品进行表面处理?

 

金属表面处理的类型? 

有不同的方法来完成金属表面。在众多机械、化学和电气手段中,在制造和表面处理行业中最为常见。每种金属 CNC 加工完成 使用不同的机制和设备来产生预期的效果。同时,它们的兼容性取决于特定金属的特性并需要规格。

  • 机械表面处理
  • 化学表面处理
  • 金属电镀  

1. 机械表面处理

机械表面精加工的基本原理是将研磨介质施加到金属表面,去除微小的材料或缺陷以产生均匀的表面。正确种类和尺寸的磨料可以实现反光和镜面般的外观。金属表面精加工的常见机械技术包括去毛刺、研磨、喷砂和抛光。

机械精加工技术适用于实现与特定表面光洁度相对应的表面光洁度 表面处理符号,它们可以用于 数控表面处理 以低成本生产不太复杂的形状。

表:金属零件的机械表面处理技术

流程 进度解析  使用的工具 结果 Ra值
去毛刺 表面被送到去毛刺工具上,工具切割锋利的边缘和毛刺。  去毛刺机、刷子、锉刀 具有平滑过渡的均匀表面  10 至 25 微米
研磨 砂轮旋转并通过切割多余的材料和其他缺陷来平整表面。  磨床和砂轮 降低表面粗糙度并消除缺陷。  0.8 至 6 微米 
喷砂 将研磨介质高速推向表面,以对其进行清洁和纹理化。 喷砂机、研磨介质(例如沙子、玻璃珠) 使表面纹理化,清除铁锈和污染物,增加表面均匀度 1.6 µm至12.5 µm
抛光 它涉及使用越来越细的磨料进行重复研磨以及使用柔软的超细磨粒进行抛光。 砂轮、抛光轮和抛光剂。  光滑、镜面般的表面 低至 0.1 µm 

2.金属化学表面处理

这种金属表面处理工艺涉及化学处理以改变表面特性。根据基材金属类型和所需的结果,化学表面处理工艺使用不同的化学溶液。

表:金属零件的化学表面处理技术

流程 描述 金属制品 优点 应用案例
化学转化膜 它涉及使用与金属表面反应形成保护层的化学溶液。例如,铝的铬酸盐转化。 铝,钢 耐腐蚀性和油漆附着力 航空航天和汽车零部件、电子外壳和户外用品。 
酸洗 使用硫酸或盐酸等强酸去除表面杂质、铁锈、氧化皮、焊缝烧伤和其他缺陷。 所有金属,特别是钢 清洁金属表面并为进一步加工做好准备 焊接钢结构的表面清洁,以及锻造金属零件最终加工的准备。
钝化 它涉及用柠檬酸或硝酸溶液处理不锈钢以形成铬层。 不锈钢 提高耐磨性和耐腐蚀性 食品加工设备、制药容器、船用五金件等  

3. 金属电镀表面处理

金属电镀精加工采用电解工艺在基材表面镀上所需的金属层。它涉及以基材作为阳极、电镀母版作为阴极以及含有电镀材料的自由离子的电解溶液的电解装置。 

例如,钢铁表面上的镀锌包括硫酸锌或其他类似溶液作为电解质。同时,锌与-端子连接,铁工件与+端子连接。一旦通电,锌铁就会从阴极还原并沉积在铁表面上,形成牢固结合的锌层。这就是您可以在工件上电镀优质金属以完成表面的方法。金属和合金的电镀不仅可以降低粗糙度,而且电镀还可以为基材表面增加一些坚固的性能。

电镀处理轴承

电镀件 

此外,镀层的厚度和镀层的均匀性取决于电解电流、时间、电解液中离子浓度和其他工艺参数等因素。

阳极氧化

阳极氧化表面处理将金属(主要是铝)表面转化为装饰性、耐用、耐腐蚀的阳极氧化表面处理。阳极氧化过程在金属表面形成完整的氧化物层。您可以在汽车、电子产品和厨具中看到阳极氧化铝零件。

电镀锌

锌镀在铁、钢或其他金属上,以保护它们免受腐蚀。电镀产生的薄锌层充当牺牲涂层。因此,它会先于底层金属腐蚀。此外,镀锌广泛用于高湿度应用。

电镀铬

电镀铬涉及在金属物体上沉积一层薄薄​​的铬。这种镀层因其美观品质而受到高度重视,因为它提供了明亮而闪亮的表面。

 

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如何测量表面光洁度质量? 

- 表面粗糙度Ra 是金属表面精加工质量的指标。其测量称为“Ra值” 以微米为单位直接给出了理想的光洁度。值越低,表面越光滑。 “Ra”的计算涉及不同的工具和设备,如坐标测量机、千分尺和量规。

此外,表面粗糙度用数值表征表面不规则性和缺陷。例如,Ra 6.3 μm 表示粗糙的铸态表面,而 Ra 0.2-0.5 μm 表示镜面光洁度。 

通过与标准样品比较确认质量 

此外,比较精加工板也用于金属表面光洁度测量,其中标准板(称为表面粗糙度测量仪)将测量值与工件进行比较,以评估质量。将成品零件与相同材料的预先测量的精加工表面样本进行比较,以验证结果。同时,制造商还使用标准样品进行铣削、车削和铣削等加工方法。

表面精加工量规 

 

如何选择合适的金属表面处理技术?

由于金属表面处理技术有很多种,因此选择正确的一种技术来为您的特定金属部件提供所需的光滑度和外观是令人困惑和具有挑战性的。因此,所选择的技术需要具有成本效益,以保持最终产品的整体经济可行性。

以下是您在选择合适的产品时可以考虑的一些因素 金属饰面的类型 为您的项目;

因素 需要考虑的事项 推荐的整理技术
课程教材 不同的金属对精加工工艺的反应不同。因此,请选择与您的金属兼容的技术。 
  • 铝阳极氧化
  • 钢或黄铜电镀
耐腐蚀性 水分含量和其他环境会影响腐蚀速率。 
  • 阳极氧化
  •  电镀锌
  • 镀铬
耐磨性 高磨损应用需要能够承受摩擦和磨损的表面。
  • 硬质阳极氧化
  • 镀铬
审美要求 消费品需要有吸引力的外观
  • 镀铬
  • 抛光
成本考虑因素 预算限制会影响整理技术的选择。
  • 研磨
  • 化学镀或化学镀

 

ProleanTech 的金属表面处理

我们是一家总部位于中国的制造公司,拥有广泛的表面处理设施。我们的机加工表面处理服务包括机械、化学和电镀金属表面处理。此外,您可以在我们的工厂精加工任何加工金属或合金,从不锈钢和铝到铜和钛。

此外,我们还可以生产多种金属饰面,如哑光、光泽、反光和镜面。无论您的应用或要求是什么,您都可以信赖 Proleantech 机加工表面处理服务

因此,请将您的设计以及所需的加工规格发送给我们,以便从我们的工程师那里获得准确的报价! 

 

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总结

总的来说,无论金属零件的应用如何,加工表面光洁度都是至关重要的。如果不是为了功能或外观,零件需要 金属表面处理 以保护零件并避免由于表面退化或生锈而随着时间的推移而导致性能低下的风险。

此外,精加工类型和技术的多样化选择允许加工任何金属和合金、复杂形状和表面条件。通过正确的方法,可以将表面定制为所需的规格。

 

常见问题

金属表面处理有哪些类型?

金属表面处理的三种主要类型是机械抛光、化学转化和电镀。

金属的机械表面处理和化学表面处理有什么区别?

机械表面精加工涉及物理方法,如研磨、打磨或抛光,这些方法会机械地改变表面。另一方面,化学整理利用化学反应来修饰表面。 

CNC 加工表面光洁度有哪些选项?

CNC 加工表面光洁度差异很大,包括喷砂、阳极氧化、粉末涂层和电镀。 

表面处理的零件耐用吗?

是的,表面处理的零件通常更耐用。表面精加工可以显着增强零件的耐腐蚀、耐磨损和撕裂能力。

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