Warum benötigen CNC-bearbeitete Präzisionsteile eine Oberflächenbehandlung?

In vielen Branchen, die Präzisionsteile herstellen, wird heutzutage die CNC-Bearbeitung eingesetzt. Nach Abschluss der CNC-Bearbeitung ist die Oberfläche vieler Produkte jedoch immer noch relativ rau, sodass eine sekundäre Oberflächenbearbeitung erforderlich ist.

Zunächst einmal ist die Oberflächenbehandlung nicht für alle CNC-bearbeiteten Produkte geeignet. Manche Produkte können direkt nach der Bearbeitung verwendet werden, andere erfordern Handpolitur, Galvanisierung, Oxidation, Radiumgravur, Siebdruck, Pulverbeschichtung und weitere spezielle Verfahren. Hier sind einige wichtige Informationen zur Oberflächenbehandlung.

1, Verbesserung der Produktgenauigkeit ; Nach der Produktbearbeitung weisen einige Produkte eine raue Oberfläche und hohe Eigenspannungen auf, was die Produktgenauigkeit verringert und die Passgenauigkeit der Teile beeinträchtigt. In diesem Fall ist eine Oberflächenbehandlung erforderlich.

2, Produktverschleißfestigkeit gewährleisten ; Wenn die Teile in den üblichen Einsatzszenarien mit anderen Teilen interagieren, erhöht sich der Teileverschleiß bei langfristiger Nutzung, was auch eine Bearbeitung der Produktoberfläche erforderlich macht, um die Lebensdauer der Teile zu verlängern.

3, Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit des Produkts ; Teile, die über einen längeren Zeitraum in stark korrosiven Umgebungen eingesetzt werden, erfordern eine spezielle Oberflächenbehandlung, die Polieren und Besprühen mit Korrosionsschutzmitteln umfasst. Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und Lebensdauer des Produkts.

Die oben genannten drei Punkte sind die Voraussetzungen für die Oberflächenbearbeitung nach der CNC-Präzisionsbearbeitung von Teilen. Im Folgenden werden verschiedene Oberflächenbehandlungsmethoden vorgestellt.

01. Was ist Galvanisierung?

Bei der Galvanisierung handelt es sich um eine Oberflächentechnik, bei der durch Elektrolyse in einer Salzlösung, die die metallisierte Gruppe enthält, ein fester Metallfilm auf der Oberfläche des Substrats erzeugt wird. Dabei dient die metallisierte Gruppe als Kathode und die metallisierte Gruppe oder ein anderer inerter Leiter als Anode unter Einwirkung von Gleichstrom.

02. Warum galvanisieren?

Ziel der Galvanisierung ist es , das Aussehen des Materials zu verbessern und der Oberfläche des Materials eine Vielzahl physikalischer und chemischer Eigenschaften zu verleihen , wie z. B. Korrosionsbeständigkeit, dekorative Eigenschaften, Verschleißfestigkeit, Lötbarkeit sowie elektrische, magnetische und optische Eigenschaften.

03. Welche Arten und Anwendungsgebiete gibt es der Galvanisierung?

1, verzinkt

Die galvanisierte Schicht ist von hoher Reinheit und eine anodische Beschichtung. Die Zinkschicht schützt die Stahlmatrix mechanisch und elektrochemisch.

Daher findet die galvanisierte Schicht breite Anwendung im Maschinenbau, in der Hardwareindustrie, der Elektronikindustrie, im Instrumentenbau, in der Leichtindustrie und in anderen Bereichen und ist eine der am häufigsten verwendeten Beschichtungsarten.

2. Verkupferung

Die Kupferbeschichtung ist eine kathodische Polarbeschichtung, die dem Grundmetall lediglich einen mechanischen Schutz bietet. Die Kupferplattierung dient üblicherweise nicht als alleinige Schutz- und Dekorationsschicht, sondern als untere oder mittlere Schicht, um die Haftung zwischen Oberflächenbeschichtung und Grundmetall zu verbessern.

Im Bereich der Elektronik, wie z. B. der Durchsteckverkupferung auf Leiterplatten, sowie in der Hardwaretechnik, im Kunsthandwerk, im Möbeldesign und anderen Bereichen.

3. Vernickelung

Die Nickelplattierung ist eine negativ geladene Schutzschicht, die dem Grundmetall lediglich einen mechanischen Schutz bietet. Neben der direkten Verwendung in einigen Medizingeräten und Batteriegehäusen dient die Nickelplattierung häufig als untere oder mittlere Zwischenschicht und findet breite Anwendung in der Haushaltsgeräteindustrie, der Leichtindustrie, im Maschinenbau und anderen Branchen.

4. Verchromung

Die Chromschicht ist eine negativ geladene Beschichtung, die lediglich eine mechanische Schutzfunktion erfüllt. Bei der dekorativen Verchromung besteht die untere Schicht in der Regel aus einer polierten oder galvanisch abgeschiedenen Glanzschicht.

Weit verbreitet ist Chrom für Instrumente, Messgeräte, Haushaltswaren, Flugzeuge, Automobile, Motorräder, Fahrräder und andere exponierte Teile. Funktionelle Chrombeschichtungen umfassen Hartchrom, poröses Chrom, Schwarzchrom, Opalchrom usw.

Hartchromschichten werden hauptsächlich für Messschieber, Lehren, Schneidwerkzeuge und verschiedene Wellenarten verwendet. Chromschichten mit lockeren Bohrungen dienen vorwiegend der Abdichtung von Kolben in Zylinderhohlräumen. Schwarzchromschichten werden für Teile eingesetzt, die eine matte Oberfläche und Verschleißfestigkeit erfordern, wie beispielsweise Instrumente für die Luftfahrt, optische Instrumente und Fotoausrüstung. Opaleszierendes Chrom findet vorwiegend Anwendung in verschiedenen Messwerkzeugen.

5. Verzinnung

Im Vergleich zum Stahlsubstrat ist Zinn eine negativ polarisierte Beschichtung, im Vergleich zum Kupfersubstrat hingegen eine anodische. Die Zinnschicht dient hauptsächlich als Schutzschicht dünner Bleche in der Dosenindustrie, und die meisten Tempergussbleche bestehen aus verzinnten Eisenblechen. Weitere wichtige Anwendungsgebiete von Zinnbeschichtungen sind die Elektronik- und Energieindustrie.

6. Legierungsplattierung

In einer Lösung werden zwei oder mehr Metallionen gemeinsam auf der Kathode ausgefällt, wodurch ein gleichmäßiger, feiner Beschichtungsprozess entsteht, der als Legierungsplattierung bezeichnet wird.

Die Legierungsgalvanisierung ist der Einzelmetallgalvanisierung hinsichtlich Kristalldichte, Porosität, Farbe, Härte, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, magnetischer Leitfähigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit überlegen.

Es gibt über 240 verschiedene galvanisierbare Legierungen, aber weniger als 40 davon werden tatsächlich in der Produktion eingesetzt. Man unterscheidet im Allgemeinen drei Kategorien: Schutzlegierungsbeschichtungen, dekorative Legierungsbeschichtungen und Funktionslegierungsbeschichtungen .

Weit verbreitet in der Luftfahrt, Raumfahrt, Navigation, Automobilindustrie, im Bergbau, im Militär, bei Instrumenten, Messgeräten, visuellen Hardware, Geschirr, Musikinstrumenten und anderen Branchen.

Zusätzlich zu den oben genannten Verfahren gibt es weitere chemische Beschichtungsverfahren, Verbundbeschichtungen, nichtmetallische Beschichtungen, Goldbeschichtungen, Silberbeschichtungen und so weiter.

Die Oberfläche der mittels CNC-Bearbeitung oder 3D-Druck hergestellten Teile ist manchmal rau, und die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit der Produkte sind hoch, daher müssen sie poliert werden.

Polieren bezeichnet die Anwendung mechanischer, chemischer oder elektrochemischer Verfahren zur Reduzierung der Oberflächenrauheit des Werkstücks, um eine helle, ebene Oberfläche zu erhalten.

Durch Polieren lässt sich die Maßgenauigkeit oder geometrische Genauigkeit des Werkstücks nicht verbessern, sondern es dient dazu, eine glatte Oberfläche oder einen Spiegelglanz zu erzielen und manchmal auch den Glanz zu beseitigen (Extinktion).

Im Folgenden werden einige gängige Poliermethoden beschrieben:

01. Mechanisches Polieren

Beim mechanischen Polieren wird die Oberfläche des Materials durch Schneiden und plastische Verformung bearbeitet, um eine glatte, konvexe Oberfläche zu erzielen. Dabei kommen üblicherweise Schleifsteine, Wollscheiben, Schleifpapier usw. zum Einsatz. Die Bearbeitung erfolgt hauptsächlich manuell. Je nach Anforderungen an die Oberflächenqualität kann auch ein superfeines Polierverfahren angewendet werden.

Superfinish-Polieren bezeichnet den Einsatz spezieller Schleifwerkzeuge, die in einer Polierflüssigkeit mit Schleifmittel getaucht und unter hoher Drehzahl fest auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche gepresst werden. Dieses Verfahren findet häufig Anwendung bei optischen Linsenformen.

02. Chemisches Polieren

Beim chemischen Polieren werden die mikroskopisch erhabenen Teile der Materialoberfläche bevorzugt im chemischen Medium aufgelöst, während die Vertiefungen weniger stark aufgelöst werden, um eine glatte Oberfläche zu erhalten.

Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, dass sie keine komplexe Ausrüstung erfordert, Werkstücke mit komplexer Form polieren kann und viele Werkstücke gleichzeitig mit hoher Effizienz polieren kann.

Das Kernproblem beim chemischen Polieren ist die Herstellung der Polierflüssigkeit.

03. Elektrolytisches Polieren

Das Grundprinzip des elektrolytischen Polierens ist dasselbe wie das des chemischen Polierens, d. h. die Oberfläche wird durch selektives Auflösen kleiner, hervorstehender Teile auf der Oberfläche des Materials geglättet.

Im Vergleich zur chemischen Politur kann der Einfluss der Kathodenreaktion eliminiert werden, und das Ergebnis ist besser.

04. Ultraschallpolieren

Das Werkstück wird in die Schleifmittelsuspension eingetaucht und zusammen mit dieser in das Ultraschallfeld gebracht. Durch die Schwingung der Ultraschallwelle wird das Schleifmittel auf der Werkstückoberfläche abgetragen und poliert.

Die makroskopische Kraft bei der Ultraschallbearbeitung ist gering und verursacht keine Verformung des Werkstücks, allerdings ist die Werkzeugherstellung und -installation schwieriger.

05. Flüssigpolieren

Beim Flüssigkeitspolieren werden die Oberfläche des Werkstücks durch eine schnell fließende Flüssigkeit und die darin enthaltenen Schleifpartikel abgewaschen, um den Poliereffekt zu erzielen.

Gängige Verfahren sind: Abrasivstrahlbearbeitung, Flüssigkeitsstrahlbearbeitung, hydrodynamisches Schleifen usw. Beim hydrodynamischen Schleifen wird der Flüssigkeitsstrom, der die Abrasivpartikel transportiert, durch hydraulischen Druck mit hoher Geschwindigkeit über die Werkstückoberfläche gepresst.

Das Medium besteht hauptsächlich aus speziellen Verbindungen mit guter Fließfähigkeit bei niedrigem Druck und wird mit Schleifmitteln, wie beispielsweise Siliciumcarbidpulver, vermischt.

06. Magnetisches Schleifen und Polieren

Beim magnetischen Schleifen und Polieren wird ein magnetisches Schleifmittel unter Einwirkung eines Magnetfelds zu einer Schleifbürste geformt, mit der das Werkstück bearbeitet wird.

Dieses Verfahren zeichnet sich durch hohe Verarbeitungseffizienz, gute Qualität, einfache Kontrolle der Verarbeitungsbedingungen und gute Arbeitsbedingungen aus.

Oben sind 6 gängige Polierverfahren aufgeführt.

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