CNC+陽極加工的外殼往往成品率高、外觀質(zhì)感好,但成本高、CNC用量多、加工周期長(zhǎng)。屬于典型的高成本換取高品質(zhì)的案例,例如蘋果系列。
以智能手機(jī)外殼為例,采用CNC時(shí),要30多分鐘才能完成切割,再加上精加工作業(yè),估計(jì)需要近1個(gè)小時(shí)的時(shí)間。而壓鑄工藝只需20~30秒即可成型,再加上精加工工序,可在10~20分鐘完成作業(yè)。壓鑄加工外殼則利用模具成型,因此加工時(shí)間短,成本也比較低。但是,壓鑄鋁很難進(jìn)行陽極氧化。
陽極氧化
陽極氧化處理是利用電化學(xué)的方法,在適當(dāng)?shù)碾娊庖褐?,以合金零件為陽極,不銹鋼、鉻、或?qū)щ娦噪娊庖罕旧頌殛帢O,在一定電壓電流等條件下,使陽極發(fā)生氧化,從而使工件表面獲得陽極氧化膜的過程,在陽極氧化上色過程中需要用硫酸陽極氧化。
陽極氧化工藝圖
硫酸陽極氧化對(duì)鋁合金材質(zhì)的限制
1、合金元素的存在會(huì)使氧化膜質(zhì)量下降,同樣條件下,在純鋁上獲得的氧化膜最厚,硬度最高,抗蝕性最佳,均勻度最好。鋁合金材料,要想獲得好的氧化效果,要確保鋁的含量,通常情況下,以不低于95%為佳。
2、在合金中,銅會(huì)使氧化膜泛紅色,破壞電解液質(zhì)量,增加氧化缺陷;硅會(huì)使氧化膜變灰,特別是當(dāng)含量超過4.5%時(shí),影響更明顯;鐵因本身特點(diǎn),在陽極氧化后會(huì)以黑色斑點(diǎn)的形式存在。
壓鑄鋁合金
鑄造鋁合金和壓鑄件一般含有較高的硅含量,陽極氧化膜都是呈深色的,不可能得到無色透明的氧化膜,隨著硅含量的增加,陽極氧化膜的顏色從淺灰色到深灰色直至黑灰色。因此鑄造鋁合金不適合于陽極氧化。
常用的壓鑄鋁合金,主要可以分為三大類:
一是鋁硅合金,主要包含YL102(ADC1、A413.0等)、YL104(ADC3、A360);
二是鋁硅銅合金,主要包含YL112(A380、ADC10)、YL113(A383、ADC12)、YL117(B390、ADC14);
三是鋁鎂合金,主要包含302(5180、ADC5、ADC6)。
鋁硅合金、鋁硅銅合金
對(duì)于鋁硅合金、鋁硅銅合金,顧名思義,其成分除鋁之外,硅與銅是主要構(gòu)成;通常情況下,硅含量在6-12%之間,主要起到提高合金液流動(dòng)性的作用;銅含量?jī)H次之,主要起到增強(qiáng)強(qiáng)度及拉伸力的作用;鐵含量通常在0.7-1.2%之間,在此比例之內(nèi),工件的脫模效果最佳;通過其成分構(gòu)成可以看出,此類合金是不可能氧化上色的,即使采用脫硅氧化,也難以達(dá)到理想效果。而鋁硅合金或含銅量較高的鋁合金,氧化膜則較難生成,且生成的膜發(fā)暗、發(fā)灰,光澤性不好。
鋁鎂合金
對(duì)于鋁鎂合金的氧化膜容易生成,膜的質(zhì)量也較佳,是可以氧化上色的,這是區(qū)別與其它合金的一個(gè)重要特點(diǎn);但比較而言,也存在部分缺點(diǎn)。
1、陽極氧化膜具備雙重性,且孔隙較大、分布不均,難以達(dá)到最佳防腐效果;
2、鎂有產(chǎn)生硬化及脆性、降低伸長(zhǎng)率、增大熱裂的傾向,如ADC5、ADC6等,在生產(chǎn)中,因其凝固范圍寬、收縮傾向大,經(jīng)常產(chǎn)生縮松和裂紋,鑄造性能極差,因此,在其使用范圍上有較大局限性,結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜的工件,根本不宜生產(chǎn);
3、市場(chǎng)上常用的鋁鎂合金,因其成分復(fù)雜,鋁純度過低,硫酸陽極氧化時(shí),難以產(chǎn)生透明防護(hù)膜,多呈乳白色,上色狀態(tài)也差,按正常工藝難以達(dá)到理想效果。
綜合所述,可以看出,常用壓鑄鋁合金是不宜采取硫酸陽極氧化的;但是,并非所有壓鑄鋁合金都不能達(dá)到氧化上色的目的,如鋁錳鈷合金DM32、鋁錳鎂合金DM6等,壓鑄性能與氧化性能俱佳。
“ 壓鑄鋁陽極氧化解決方案 ”
壓鑄件能完成鍛壓件、車件/CNC件難以做到的結(jié)構(gòu)、棱角線,氧化的品質(zhì),重心于壓鑄件的質(zhì)量是非常的關(guān)鍵,一個(gè)微小變化、細(xì)節(jié)的工藝撐控決定了陽極的質(zhì)量。從事壓鑄件氧化的生產(chǎn)廠家,必須科學(xué)撐控模具的流道技術(shù)、壓鑄工藝和后加工的方法,有了這一連串的嚴(yán)控過程,可確保氧化質(zhì)量的順利出品。
模具流道、澆口的設(shè)計(jì)、模溫的控制;因原料含鋁量大,流動(dòng)性不良,工作溫度高的特點(diǎn),所以模具的流道、澆口以射程短設(shè)計(jì)為準(zhǔn)則開設(shè);運(yùn)水道宜用模溫機(jī)來保證模具的平衡溫度,克服局部過冷,流痕過多;
原料的使用,避免污染因素;選擇低含雜量的原料;生產(chǎn)使用時(shí),杜絕硅、銅、鐵和鋅元素的污染、即必需單獨(dú)用高質(zhì)石墨坩堝,不可和其他原料混用生產(chǎn);
壓鑄過程工藝控制,減少水紋和黑色水??;壓鑄生產(chǎn)時(shí)使用專業(yè)脫模劑,科學(xué)噴涂,減少型腔余留水珠,避免壓鑄水紋;控制壓鑄壓力和速度,減輕局部充型過壓,易粘模;
毛坯前加工處理;機(jī)加工后,根據(jù)產(chǎn)品的需求,手工拋光或研磨清除毛刺和氧化層;
陽極表面處理廠的選擇;因壓鑄件表皮底層含有不同程度的縮孔、污漬;所以陽極前處理必須在常規(guī)鋁合金件工藝的基礎(chǔ)上,調(diào)整做法,使鑄件表面氧化層清潔才可進(jìn)行陽極工藝,就是說常規(guī)氧化后工藝生產(chǎn)滿足不了壓鑄件的氧化工藝,應(yīng)有批量生產(chǎn)前,要試驗(yàn)和審核,驗(yàn)證適合的專業(yè)廠家。
相信原材料、技術(shù)、工藝的不斷刷新,壓鑄件的陽極氧化會(huì)開創(chuàng)更廣泛的應(yīng)用!
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