アルミニウム合金の一般的な表面処理

一般的に使用される金属材料には、ステンレス鋼、アルミニウム合金、純アルミニウム形材、亜鉛合金、真鍮などがあります。この記事では主にアルミニウムとその合金に焦点を当て、それらに使用されるいくつかの一般的な表面処理プロセスを紹介します。

アルミニウムおよびその合金は、加工が容易で、表面処理方法が豊富で、視覚効果が優れているという特徴があり、多くの製品に広く使用されています。以前、Apple ノートパソコンのシェルが CNC 加工機を使用して単一のアルミニウム合金から加工され、CNC フライス加工、研磨、高光沢フライス加工、ワイヤーなどの複数の主要プロセスを含む複数の表面処理が施される様子を紹介するビデオを見たことがあります。描画。

アルミニウムおよびアルミニウム合金の表面処理には、主に高光沢フライス/高光沢切断、サンドブラスト、研磨、伸線、陽極酸化処理、スプレーなどが含まれます。

1. 高光沢フライス/高光沢切削

高精度の CNC 機械加工装置を使用してアルミニウムまたはアルミニウム合金部品の一部の細部を切断すると、製品の表面に局所的な明るい領域が生じます。たとえば、一部の携帯電話の金属シェルには明るい面取りが施された円形のフライス加工が施されていますが、一部の小さな金属の外観には、製品表面の明るさを高めるために 1 つまたは複数の明るく浅い直線の溝がフライス加工されています。一部のハイエンド TV 金属フレームにも、この高光沢フライス加工プロセスが適用されています。高光沢フライス/高光沢切断中、フライスカッターの速度は非常に特殊です。速度が速いほど、カットハイライトは明るくなります。逆に言えば、ハイライト効果が得られず、ツールラインが発生しやすくなります。

2.サンドブラスト

サンドブラストプロセスとは、アルミニウムおよびアルミニウム合金部品の表面にある程度の清浄度と粗さを達成するために、高速の砂流を使用して金属表面の洗浄および粗面化を含む金属表面を処理することを指します。部品表面の機械的特性を改善し、部品の耐疲労性を向上させるだけでなく、部品の元の表面とコーティングの間の密着性も向上させることができ、これはコーティング膜の耐久性とコーティングの耐久性にとってより有益です。コーティングのレベリングと装飾。一部の製品では、サンドブラストによりマットなパールシルバー表面を形成する効果が依然として非常に魅力的であることが判明しています。これは、サンドブラストにより金属材料の表面により微妙なマットな質感が与えられるためです。

3. 研磨

研磨とは、機械的、化学的、または電気化学的効果を利用してワークピースの表面粗さを低減し、明るく平坦な表面を得るプロセスを指します。製品シェルの研磨は、主にワークの寸法精度や幾何学的形状精度を向上させるため（組立を考慮したものではないため）ではなく、表面の平滑性や鏡面光沢の外観効果を得るために使用されます。

研磨工程には主に機械研磨、化学研磨、電解研磨、超音波研磨、流体研磨、磁気研磨研磨などがあります。多くの消費者製品では、アルミニウムおよびアルミニウム合金部品は、機械研磨と電解研磨、またはこれら 2 つの方法の組み合わせを使用して研磨されることがよくあります。機械研磨や電解研磨を行うことにより、アルミニウムおよびアルミニウム合金部品の表面をステンレス鋼の鏡面と同様の外観にすることができます。金属ミラーは通常、人々にシンプル、ファッション、高級感を与え、製品に対する愛着を感じさせます。金属ミラーは指紋印刷の問題を解決する必要があります。

4. 陽極酸化処理

ほとんどの場合、アルミニウム部品 (アルミニウムおよびアルミニウム合金を含む) は電気めっきには適していないため、電気めっきは行われません。代わりに、陽極酸化などの化学的方法が表面処理に使用されます。アルミニウム部品への電気めっきは、鋼、亜鉛合金、銅などの金属材料への電気めっきよりもはるかに難しく複雑です。主な理由は、アルミニウム部品は酸素により酸化膜を形成しやすく、電気めっきコーティングの密着性に重大な影響を与えるためです。電解液に浸漬すると、アルミニウムの負極電位は比較的正電位の金属イオンと置換される傾向があり、それによって電気めっき層の密着性に影響を与えます。アルミニウム部品の膨張係数は他の金属よりも大きいため、コーティングとアルミニウム部品の間の結合力に影響します。アルミニウムは両性金属であり、酸性およびアルカリ性の電気めっき溶液中ではあまり安定していません。

陽極酸化とは、金属または合金の電気化学的酸化を指します。アルミニウムおよびアルミニウム合金製品（アルミニウム製品と呼ぶ）を例に挙げると、アルミニウム製品は、対応する電解液中にアノードとして配置されます。特定の条件と外部電流により、アルミニウム製品の表面に酸化アルミニウム皮膜の層が形成されます。この酸化アルミニウム皮膜の層は、アルミニウム製品の表面硬度や耐摩耗性を向上させ、アルミニウム製品の耐食性を高めるとともに、薄い酸化皮膜にある多数の微細孔の吸着能力を利用して、表面を着色します。アルミニウム製品の表面を美しく鮮やかな色彩に変化させ、アルミニウム製品の色彩表現を豊かにし、美観を高めます。陽極酸化処理はアルミニウム合金に広く使用されています。

陽極酸化では、二色陽極酸化など、製品の特定の領域に異なる色を与えることもできます。このようにして、製品の金属の外観は二色の比較を反映し、製品の独特の高貴さをよりよく反映することができます。ただし、二色陽極酸化処理は複雑でコストがかかります。

5. 伸線

表面伸線加工は比較的成熟した加工であり、研削によって金属加工品の表面に規則的な線を形成し、装飾効果を実現します。金属表面伸線加工は金属素材の質感を効果的に反映することができ、多くの製品に広く使用されています。一般的な金属の表面処理方法であり、多くのユーザーに愛用されています。たとえば、金属線引きエフェクトは、電気スタンドの金属ジョイント ピンの端面、ドア ハンドル、ロック トリム パネル、小型家電のコントロール パネル、ステンレス製ストーブ、ラップトップ パネル、プロジェクター カバーなどの製品部品によく使用されます。ワイヤー描画では、サテンのようなエフェクトや、ワイヤー描画の準備ができているその他のエフェクトを形成できます。

さまざまな表面効果に応じて、金属線引きは直線線、不規則線、スパイラル線引きなどに分類できます。線引きの線効果は大きく異なります。伸線技術により金属部品の表面に微細なワイヤーマークを鮮明に表示します。ビジュアル的には、マットな金属の中に輝く繊細な毛の光沢と表現でき、テクノロジーとファッション性を感じさせます。

6. スプレー

アルミニウム部品への表面スプレーの目的は、表面を保護するだけでなく、アルミニウム部品の外観効果を高めることでもあります。アルミニウム部品の溶射処理には、主に電気泳動塗装、静電粉体溶射、静電液相溶射、フッ素溶射などがあります。

電気泳動スプレーの場合は、陽極酸化処理と組み合わせることができます。アルマイト前処理の目的は、アルミニウム部品の表面に付着した油分や不純物、自然酸化皮膜を除去し、清浄な表面に均一で高品質なアルマイト皮膜を形成することです。アルミパーツにアルマイト処理、電解着色を施した後、電気泳動塗装を施します。電気泳動塗装により形成される塗膜は均一かつ薄く、透明性が高く、耐食性、耐候性が高く、金属の質感との親和性が優れています。

静電粉体スプレーは、粉体スプレーガンを使用してアルミニウム部品の表面に粉体塗装をスプレーし、主に保護および装飾の役割を果たす有機ポリマーフィルムの層を形成するプロセスです。静電粉体スプレーの動作原理は、粉体スプレーガンに負の高電圧を印加し、塗装されたワークピースを接地し、ガンとワークピースの間に高電圧の静電界を形成することとして簡単に説明されます。これは粉体スプレーに有益です。

静電液相スプレーとは、静電スプレーガンを使用してアルミニウム合金プロファイルの表面に液体コーティングを塗布し、保護および装飾用の有機ポリマーフィルムを形成する表面処理プロセスを指します。

「キュリウムオイル」としても知られるフルオロカーボンスプレーは、高価な高級スプレープロセスです。このスプレープロセスを使用した部品は、色あせ、霜、酸性雨などの腐食に対する優れた耐性、強い耐亀裂性、耐紫外線性を備え、過酷な気象環境に耐えることができます。高品質のフッ素樹脂塗装により、金属光沢、鮮やかな発色、鮮明な立体感が得られます。フルオロカーボンの噴霧プロセスは比較的複雑で、一般に複数回の噴霧処理が必要です。スプレーの前に、比較的複雑で高い要件を必要とする一連の前処理プロセスを実行する必要があります。

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