设计提示

数控加工和钣金的电镀和其他整理注意事项

可选择数控加工,钣金加工项目保护零件,提高功能


也许您想知道如何使您订购的4140钢支架不生锈。也许你想要你的定制铝制自行车踏板是一个美丽的蓝色阴影,或螺纹紧固件你变得更耐用了。这些只是我们可以帮助您制作的几个例子金属板而且数控加工零件性能更好,使它们更耐磨损和腐蚀,并改善零件的整体外观,通过使用各种各样的整理选择。这些选项,在这个设计提示,包括:电镀,阳极氧化,密封,粉末涂层,油漆和钝化。

铬酸盐电镀铝,钛和其他金属
多种电镀选择——包括这里所示的铬酸盐电镀——可以帮助提高钣金和机加工零件的性能、外观,并使它们更耐磨和耐腐蚀。

电镀适用于各种材料

对于那些需要耐用,耐腐蚀和耐磨的表面处理,适用于各种各样的材料,没有比镀镍更进一步的了。多种类型可供选择。在Protolabs,我们提供两种最常见的方法。第一种方法——光亮镀镍——是将工件浸入电解液中后,对其进行负电荷处理。电流被施加到槽内的一系列镍阳极上,缓慢释放出镍离子,这些镍离子在溶液中迁移并结合到零件上。

顾名思义,明亮的镍是有光泽的。根据施加的电流量和在槽中停留的时间,厚度可以从0.00005英寸不等。0.001。(0.00127毫米到0.0254毫米)。很有可能你的旧车保险杠是镀镍的,仪表盘上的饰件也是镀镍的,家里的照明装置也是镀镍的。所有这些都在SAE AMS QQ N 290中覆盖,尽管其他标准适用。化学镀镍不需要电接触和刚才描述的后续电流动。因此,它是大量电镀紧固件、配件和其他硬件项目的首选。它也是非常有用的难以到达的内部区域,因为它在整个部分均匀盘子。它几乎可以应用于任何基板:钢,不锈钢,铝,黄铜和其他。 It also has excellent wear resistance compared to electroplated products. And, as with all of the other plating, coating, and painting processe listed in this design tip, electroless nickel is suitable for machined or fabricated components.

锌,锡,金,银和其他电镀选项

上述电镀工艺也适用于其他金属。例如,把镍阳极换成锌阳极,你就得到了一种能有效保护钢铁免受腐蚀的镀层。但是,锌不应该用于温度超过500华氏度或海洋环境的零件。更多信息请参见锌涂层ASTM B633-15。

由于其成本低,镀锡也相当普遍。它是一种柔软、有韧性、银白色的金属,不仅耐腐蚀,而且很适合焊接,因此它经常用于电子工业的电脑机箱和其他组件。热浸镀锡也是可能的,在MIL- t -10727 (MIL是一种军事规范涂层)中描述了热浸镀锡及其电镀替代方法。

还有镀金和镀银的选择。从电子工业的角度来看,两者都类似于锡,尽管具有更高的导电性、可焊性和耐腐蚀性,而且价格也更高。从它们在珠宝和餐具市场的使用可以明显看出,它们有一个吸引人的外观。这些金属和其他金属可能需要在电镀前对表面进行“镍击”,以提高附着力。镀镍提供了优良的附着力,所以它经常被用作其他涂层的“底涂层”。

用于数控加工和钣金的阳极氧化
除了防腐蚀外,阳极氧化是最常见的表面处理选择之一,可以增强金属零件的整体外观。

阳极氧化是一种常见的表面处理方法

阳极氧化是所有整理方法中最常用的一种。通常被称为电镀操作,从技术上讲,这是一个电化学转换过程,在金属零件表面产生一层薄薄的氧化膜。

在本讨论中,我们将重点讨论MIL-A-8625标准下的铝阳极氧化,尽管钛和其他金属的阳极氧化也是可能的。稍后会有更多关于钛的报道。

铝阳极氧化有三种类型可供选择。铬酸阳极氧化(I型)可提供极薄但仍然耐用的涂层,通常在0.00002英寸之间。和0.0001。(0.00127mm和0.00254mm)厚度。它的外观是灰色的,但可以被染成暗淡的,不反光的黑色。它通常用于焊接零件和组件,并作为油漆前的底漆。像所有的阳极氧化表面一样,它是不导电的。

更困难的是第二类硫酸阳极氧化,也被称为装饰性阳极氧化的能力,几乎吸收任何颜色的染料。也就是说,它提供了非常持久的完成0.001英寸。(0.0254毫米)的厚度也相当吸引人。从钩钩和手电筒把手到摩托车零件和液压阀体,所有东西都可以进行II型阳极处理。

除此之外是III型硬阳极氧化,或硬涂层。它的颜色从深灰色到古铜色不等,是目前可用的最厚的阳极氧化层,厚度可达0.003英寸。(0.0762毫米)到零件直径和螺纹的两倍。大多数涂层和镀层的尺寸影响是相当小的,硬涂层正好相反,在设计紧密公差零件时必须考虑。

如前所述,钛组件的阳极氧化也是一种可能。参考标准航空航天材料规范(AMS),特别是AMS 2487和AMS 2488了解更多细节。还有,钛合金零件阳极氧化的真实例子呢?在医疗行业中,钛医疗器械通常被阳极氧化以进行颜色编码。在航空航天应用中,钛部件经过阳极氧化,以增加耐腐蚀性。

在本节结束时,在整个关于阳极氧化和电镀的讨论中,提醒大家使用军事(MIL)和航空航天(AMS)标准。如果可以,最好在向我们订购时参考这些和其他适用的规格;否则,我们可能会想知道你要求的是哪种阳极氧化等。

下表列出了三种可用的铝阳极氧化方法。

铝阳极氧化 厚度
铬酸(I型) 范围在0.00002英寸之间。和0.0001。(0.00127毫米和0.00254毫米)
硫酸(II型)

可达0.001英寸。(0.0254毫米)

硬质阳极氧化(III型)

高达0.003英寸。(0.0762毫米)

金属薄板粉末涂层
粉末涂料是钣金制造商的主要产品,本质上是一种干漆,可应用于任何导电金属。

注意阳极氧化后的密封

除了一些例外,零件通常在醋酸镍或热去离子水阳极氧化后立即密封,关闭材料的微观孔隙。这一过程也产生不同的性能特征,如改善结合和润滑,这取决于阳极氧化和密封工艺的类型。

对于关键任务部分,在继续之前,一定要与我们的应用程序工程师之一讨论您的应用程序需求。

用于机械加工,钣金加工的粉末涂层或涂装

用于钣金件的粉末涂层是另一个受欢迎的选择。Protolabs等钣金制造商的主要产品,可以将其视为可应用于任何导电金属的干漆。

这种方法的工作原理是,通过一种特殊的喷枪,将基于聚合物的彩色粉末喷射出去,当单个油漆颗粒通过时,该喷枪会给它们充电,使它们粘在表面上。然后将涂有粉末的部分放入热烤箱中固化。

粉末涂料比传统的湿式涂料更厚,更耐用,更耐褪色。这对环境也有好处——任何剩余的粉末都可以回收和重复利用,而且也不像油漆那样需要与难闻的挥发性有机化合物(VOCs)作斗争。对于不能抵抗固化过程的热量的零件,然而,或那些需要比粉末涂层提供更薄的涂层,油漆是一个很好的选择。

无论哪种情况,我们都提供数十种颜色选择和光泽。油漆和粉末涂层都可以做成光滑的、平坦的、哑光的或介于两者之间的任何颜色。只需让我们知道您正在寻找使用Sherwin Williams油漆代码或等效,因为这为我们提供了正确完成工作所需的所有信息。颜色匹配通常是不可用的,虽然我们可以为油漆颜色匹配。注意:我们提供注塑件配色

钝化也保护零件

最后,如果不解释钝化,即把金属的外表面“转化”为一层极薄的氧化物的过程,就不能完整地讨论电镀过程。在这方面,它与阳极氧化相似,但它的用途要广泛得多,适用于各种金属,而且大多是在无电的情况下进行的。

不锈钢被钝化,以进一步减少任何腐蚀的机会,并从加工操作中去除任何分散的铁。

合金钢、先前镀过的零件和铝都要进行转换涂层,如化学膜,并使用磷酸盐或铬酸盐来创建保护外表面。这些转换涂层为被镀零件和某些合金创造了额外的保护膜。铬酸盐和其他用于铝的化学膜涂料具有良好的耐腐蚀性,是油漆的优良基材。

最后,如果您想探索哪种类型的电镀或其他整理选择适合您的零件和应用程序,只需上传一个CAD文件到我们的网站。此外,如往常一样,如果您有任何问题,请随时与应用程序工程师联系(电子邮件保护)或877-479-3680。