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7大钛金属表面处理工艺盘点

[ 信息发布:本站 | 时间:2024-01-27 | 浏览:235 ]

如何把金属制品表明做美观,离不开多种多样的表面处理技术,本文来盘点钛金属7大表面处理工艺,看你都了解哪些!

一、阳极氧化

阳极氧化作为一种为大众所熟知的成熟工艺,这里就不做过多介绍了。除了常用的铝合金阳极外,钛金属也是可以做阳极的,并且大部分钛的着色工艺都是通过阳极氧化实现,可以做更为丰富的色彩及图纹,极具差异化,包括冰晶花、螺纹等多种选择。

除了装饰性,阳极氧化工艺同时也起到在产品金属表面形成致密膜层,增强机械性能、耐磨耐候性、绝缘性、提高与涂层的结合力等功能性。

这里值得一提的是,钛合金与铝合金不同,虽然钛做阳极的成本较高,但钛合金形成的氧化膜硬度要比本身还要差一些。所以,一般来说,很多厂商选择在纯钛材质产品表面做阳极,比如图中的几款产品,都是TC4纯钛材质表面做的阳极效果。

大部分钛产品都是采用阳极氧化工艺上色,但之后都要配合一些表面工艺来做防护。比如iPhone 15 Pro,除了原色钛银色之外,其他三种颜色(黑、白、蓝)都是阳极氧化技术着色。随后是PVD实现功能性防护。

二、PVD镀膜

PVD也就是物理气相沉积,真空镀膜的一种,工艺已经非常成熟。钛合金表面做PVD是可以的,主要是增加功能性涂层,起到保护防护等作用。但值得注意的是,目前PVD也只能是做功能性的才勉强可以过关而已,耐用度还有待提升,除非PVD的底涂材质性能都是非常好的情况下。

以iPhone 15 Pro为例,4款配色:黑钛、白钛、蓝钛、天然钛中,除了原色钛银色外,其他三款配色在阳极基础上搭配PVD镀膜工艺,以此增加产品表面性能,但依然后续出现了褪色等不良情况,也反应出PVD在耐用性方面的不足。

当然,除了功能性外,也可以实现着色效果。总体来说,可以极大提升产品的设计档次。

三、CNC

CNC加工钛合金主要是起到塑形、精修等作用。加工过程比较大的问题之一就在于刀具的损耗。因为钛合金比较硬,加工难度相比于其他金属要更高。加工过程中,刀具所受的温度高,切削力大,摩擦距离长,振动变形大,粘刀等、导致刀具磨损严重。传统的刀具很难加工钛合金,必须用特殊复合涂层刀,甚至钻石刀,CBN刀才能对其进行较好的机械加工。以智能手表表壳为例,平均每生产出4块表壳就要损耗掉1把刀具,成本巨大。

四、研磨抛光

研磨抛光几乎是每种材质加工的必要步骤,目的是使产品呈现出更为精准的尺寸、更为细腻的质感,往往需要采用细小的抛光粒子或耗材对产品表面各个位置都要进行精细打磨。同时通过特定的工艺方案,也可以实现特殊的效果,比如高光镜面、哑光磨砂等等。

五、拉丝

金属表面可以做拉丝效果形成哑光质感。这种钛金属拉丝效果在消费电子行业产品中的出镜率非常高,兼顾细腻触感及视觉美观度,被更多消费者们所认可和青睐。

六、激光镭雕

主要有激光打孔与焊接等工艺。

七、喷砂

钛合金表面喷砂工艺主要目的还是以功能性为主。包括提升钛金属表面附着力、提升使用寿命(去除表面杂质等)及增加产品表面平整及美观度等。也可以理解为是为其他表面处理工艺做服务的效果。

苹果之前的一项新专利提到过钛合金与喷砂工艺。通过全新喷砂工艺与蚀刻及阳极氧化结合,实现钛合金表面效果的处理。可以去粗取精,达到更好的防护及外观。据了解,苹果最新的iPhone 15 Pro钛金属边框就采用了喷砂工序。

金属制品的表面处理上,特别是精密电子产品领域,比较好的手段是异种金属复合再做外观。痛点在于成本比较高,原因在于异种金属复合,必须保持各自特殊属性与特性,同时要满足规模化生产,因此价格较贵。苹果最新推出的iPhone 15 Pro就是采用了全新结构设计,包裹着100%再生铝金属制成的全新次级结构,采用的是全新热机械加工等工艺,通过固态扩散的超高压力让这两种金属进行高强度结合。但在实际的效果中依然差强人意,钛金属的表面处理技术还需进一步提升。



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