金属表面処理
表面処理は、物理的または化学的方法により、1 つ以上の特殊な特性を持つ材料表面の層を形成するプロセスです。表面処理により、製品の外観、質感、機能性などの性能を向上させることができます。
外観：色、パターン、ロゴ、光沢/ライン（3D、2D）。
質感：感触、粗さ、寿命（品質）、流線など。
機能: 硬化、指紋防止、傷防止。
以下に、金属部品のさまざまな表面処理プロセスを詳しく紹介します。
1、陽極酸化処理
金属または合金の陽極酸化、電気化学的酸化。金属や合金の部品を陽極として、電気分解により表面に酸化皮膜を形成します。金属酸化物の薄膜は、表面の着色、耐食性の向上、耐摩耗性と硬度の向上、金属表面の保護など、表面の状態や特性を変化させます。例えば、アルミニウムの陽極酸化では、アルミニウムとその合金を対応する電解質（硫酸、クロム酸、シュウ酸など）に陽極として入れ、特定の条件と印加電流の下で電気分解を行います。アノード上でのアルミニウムまたはその合金の酸化により、表面に厚さ 5 ～ 20 ミクロンの酸化アルミニウムの薄い層が形成されます。硬質の陽極酸化皮膜は60～200ミクロンに達することがあります。陽極酸化後、アルミニウムまたはその合金の硬度と耐摩耗性は 250 ～ 500 kg/平方ミリメートルに達します。耐熱性に優れ、硬質陽極酸化皮膜の融点は2320Kに達し、絶縁性に優れ、耐電圧は2000Vまでと耐食性を高めています。 ω=0.03NaCl 塩水噴霧中で数千時間放置しても腐食しません。酸化膜の薄い層には多数の微細孔があり、さまざまな潤滑剤を吸着することができ、エンジンのシリンダーやその他の耐摩耗部品の製造に適しています。膜の微細孔は強力な吸着能力を持ち、美しく鮮やかな様々な色に着色することができます。
陽極酸化の利点:
1.静電気防止。 2.表面マグネシウムライト。 3.耐摩耗性。
半導体デバイス上の多くの小さなアルミニウム部品は、硬度を高めて摩耗を軽減するために陽極酸化処理が必要です。
2.電気泳動
電気泳動には、コーティングの充実性、均一性、平坦性、滑らかさという利点があります。電気泳動塗膜の硬度と密着性はcです。耐食性、耐衝撃性、浸透性は他のコーティングプロセスよりも大幅に優れています。
詳細な機能:
(1) 水溶性塗料と水を溶解媒体として使用することで、大量の有機溶剤が節約され、大気汚染と環境危険が大幅に軽減され、安全と衛生が確保され、火災の危険が回避されます。
（２）塗膜効率が高く、塗膜損失が少なく、塗膜利用率が９０％〜９５％に達する。
(3) 塗膜厚さが均一で密着性が強く、塗膜品質が良好です。内層、凹部、溶接部などのワークのさまざまな部分に均一で滑らかな塗膜を得ることができ、複雑な形状のワークピースを他のコーティング方法でコーティングする問題を解決します。
（4）生産効率が高く、自動化された連続生産を実現できる建設で、労働効率が大幅に向上します。
(5) 複雑な設備、高い投資コスト、高い電力消費、乾燥と硬化のための高温要件、コーティングと塗料の複雑な管理、厳しい建設条件、および廃水処理の必要性。
(6) 水溶性塗料のみ使用可能であり、塗装途中での色の変化はありません。長期間保管すると、コーティングの安定性を制御することが困難になります。
(7) 電気泳動塗装装置は複雑かつ技術的に進歩しており、固定色の生産に適しています。
3. レーザー彫刻
レーザー彫刻は、レーザー彫刻またはレーザーマーキングとも呼ばれ、光学原理を使用した表面処理プロセスです。レーザー彫刻は、高エネルギー密度のレーザーを使用してワークピースを局所的に照射し、表面材料に瞬間的な蒸発または色の変化という化学反応を引き起こし、永久的なマークを残すマーキング方法です。レーザー彫刻では、文字サイズがミリメートルからマイクロメートルまでのさまざまな種類のテキスト、記号、パターンを作成できます。この技術で彫られた文字は傷がなく、表面が滑らかで、筆跡が消えません。
プロセス（実装方法）：
レーザー彫刻とは、レーザービームの光エネルギーを使用して表面素材に化学的および物理的変化を引き起こし、マークを作成するか、光エネルギーを使用して素材の一部を焼き落とし、目的のエッチングを明らかにするレーザー彫刻を指します。グラフィックとテキスト。彫刻方法の違いにより、ドットマトリクス彫刻とベクトル切断に分けることができます。
レーザー彫刻のプロセスは非常に簡単で、コンピューターとプリンターを使用して紙に印刷するのと同じです。 CorelDraw などのさまざまなグラフィック処理ソフトウェアでデザインでき、スキャンされたグラフィック、ベクトル化されたグラフィック、さまざまな CAD ファイルを彫刻機で簡単に「印刷」できます。唯一の違いは、印刷では紙にトナーが塗布されるのに対し、レーザー彫刻では木材、アクリル、プラスチック、金属、石など、ほぼすべての素材にレーザーが照射されることです。
4.黒化処理
黒染めは化学表面処理の一般的な方法で、金属表面に酸化皮膜を作り、空気を隔離して防錆を図ります。
黒化処理には、従来のアルカリ加熱黒化とその後の室温黒化の 2 つの方法が一般的に使用されます。しかし、室温での黒化プロセスは低炭素鋼にはあまり効果的ではありません。アルカリ黒染めはさらに細分化されており、1回黒染めと2回黒染めの違いがあります。黒液の主成分は水酸化ナトリウムと亜硝酸ナトリウムです。黒染めに必要な温度耐性は135～155℃と比較的高く、良好な表面を得ることができますが、必要な時間は少し短くなります。
5.不動態化処理
酸化媒体による処理後、処理前と比較して金属の腐食速度が大幅に低下する現象は、金属不動態化と呼ばれます。不動態化のメカニズムは、主に薄膜理論によって説明できます。薄膜理論では、不動態化は金属と酸化性媒体の間の相互作用によるものであると考えられています。相互作用中に、非常に薄く、緻密で、よく覆われた強力な不動態膜が金属表面に生成されます。このフィルム層は、通常は酸素と金属の化合物である独立した相として存在します。金属を腐食性媒体から完全に分離する役割を果たし、金属と腐食性媒体の直接接触を防ぎ、それにより金属の溶解を基本的に停止させて不動態状態を形成させ、腐食を防止する効果を達成します。
不動態化処理は、材料の腐食を防ぐことを目的とした化学洗浄の最終かつ重要なステップです。酸洗浄、水洗、すすぎ後のボイラーの金属表面は非常にきれいで、活性度が高く、腐食しやすくなっています。したがって、洗浄された金属表面に保護膜を形成し、腐食を遅らせるために、直ちに不動態化処理を実行する必要があります。
6.伸線
伸線技術は金属加工技術です。金属の圧入加工に。外力を加えて金属を金型に強制的に通し、金属の断面積を圧縮し、必要な断面積の形状や大きさを得る技術的な加工方法を金属絞り加工技術といいます。形を変えてみましょう。寸法を測る道具を絞り型といいます。ケーブル業界では、銅伸線機と大から小まで 5 ～ 8 個の伸線金型を使用して、8 mm の銅棒を 3.5 mm、2.0 mm などの銅線に引き抜きます。
伸線加工は、伸線した布片を前後に動かすことで表面を往復させ、表面に線状の凹凸を与えることで、ワークの表面平滑性を向上させる方法です。表面品質を向上させ、表面の小さな傷を隠すことができます。
伸線の機能:
金属板の表面には、防錆性、耐酸化性、耐傷性、耐薬品性、耐発煙性などの特性があります。視覚的には、製品自体が持つ独特の明るい表面により、摩擦による光沢の損失を避けるために、摩擦の少ない水平面または一般的な垂直面での使用をお勧めします。また、製品の安定性を維持するために、乾燥した場所、または湿気がそれほど多くない場所で使用することをお勧めします。金属表面の描画により、製造中の機械的パターンや金型の欠陥を効果的に隠すことができます。
7、CDパターン
CD パターンは、CD ディスク上のパターンと同様に、精密 CD パターン マシンを使用して金属表面から材料を除去することによって得られる効果です。パターン間の間隔は、製品の外観とサイズによって決まります。業界では、CD パターンが金属表面のハイエンド表面処理プロセスであることは広く認識されています。
高品質な CD パターン処理には、次の 5 つの要素が必要です。
1.高精度CDエンボスマシン。
2. 科学製品加工用治具。
3. プロセスの訓練を受けたオペレーター。
4. 適切な加工ツールを選択します。
5. 正しい冷却計画。
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