设计提示

CNC加工和钣金的电镀和其他精加工注意事项

可选择数控精加工,钣金加工项目保护零件,提高功能


也许你想知道如何让你订购的4140钢支架不生锈。也许你想让你定制的铝自行车踏板是一个美丽的蓝色,或者螺纹紧固件你变得更耐久了。这些只是我们可以帮助您的几个例子金属板而且数控加工零件通过使用各种精加工选项,性能更好,使它们更耐磨和耐腐蚀,并改善零件的整体外观。这些选项,包括在本设计提示,包括:电镀,阳极氧化,密封,粉末涂层,油漆和钝化。

镀铬铝,钛和其他金属
各种电镀选择——包括这里显示的铬酸盐电镀——可以帮助金属板材和加工零件性能更好,外观更好,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的人,适合各种各样的材料,看看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。第一种方法——光亮镀镍——是将工件浸入电解液槽后进行负电荷处理。电流被施加到容器内的一系列镍阳极上,缓慢释放镍离子,这些离子在溶液中迁移,并与部件结合。

顾名思义,明亮的镍是闪亮的。根据应用的电流和在罐内的时间,厚度范围为0.00005英寸。到0.001英寸。(0.00127毫米至0.0254毫米)。你的旧车的保险杠很有可能是镀镍的,仪表盘上的装饰物也是如此,家里的照明装置也是如此。所有这些都包括在SAE AMS QQ N 290,尽管其他标准适用。化学镀镍消除了电接触的需要和后续的电流刚刚描述。因此,它是最受欢迎的大批量电镀紧固件,配件和其他硬件项目。这也是非常有用的很难到达内部区域,因为它均匀地覆盖整个部分。它可以应用于几乎任何基材: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,银和其他电镀选择

上述电镀工艺也可应用于其他金属。例如,把镍阳极换成锌阳极,你就得到了一层能很好地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部件。有关更多信息,请参阅锌涂层ASTM B633-15。

由于成本低,镀锡也相当普遍。它是一种柔软,延展性,银白色的金属,不仅耐腐蚀,而且非常适合焊接,因此经常用于电子工业的计算机机箱和其他部件。热浸镀锡也是可能的,MIL- t -10727 (MIL是一种军用规格涂层)描述了热浸镀锡及其电镀替代品。

还有镀金和镀银的选择。从电子行业的角度来看,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,价格也更高。从它们在珠宝和餐具市场上的使用可以明显看出,它们具有诱人的外观。这些金属和其他金属可能需要在电镀前对表面施加“镍冲击”以提高附着力。镀镍具有优异的附着力,因此常被用作其他涂料的“底漆”。

用于数控加工和钣金的阳极氧化
除防腐蚀外,阳极氧化是最常见的精加工选择之一,可以增强金属零件的整体外观。

阳极氧化是一种常见的整理方法

阳极氧化是最常执行的所有整理选项之一。通常被称为电镀操作,从技术上讲,这是一种电化学转换过程,在金属部件表面产生一层薄薄的氧化膜。

在本讨论中,我们将重点讨论标准MIL-A-8625所涵盖的铝阳极氧化,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。铬酸阳极氧化(类型I)提供了一个低语薄但仍然耐用的涂层,通常介于0.00002英寸。0.0001。(0.00127毫米和0.00254毫米)厚。它的外观是灰色的,但可以染成暗淡的,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。像所有阳极氧化表面一样,它是不导电的。

更难的是II型硫酸阳极氧化,也被称为装饰性阳极氧化,因为它能够吸收几乎任何颜色的染料。也就是说,它提供了一个非常耐用的完成高达0.001英寸。(0.0254毫米)厚,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型阳极氧化。

除此之外,是III型硬阳极氧化,或硬涂层。它的颜色范围从深灰色到古铜色,是最厚的阳极氧化可用,添加多达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,钛元件的阳极氧化也是一种可能。请参阅标准航空航天材料规范(AMS),特别是AMS 2487和AMS 2488了解更多详细信息。还有,现实世界中钛元件阳极氧化的例子?在医疗行业,钛医疗设备通常阳极化以进行颜色编码。在航空航天应用中,钛部件经过阳极处理以提高耐腐蚀性。

为了结束本节,在整个阳极氧化和电镀的讨论中,只是提醒大家使用军事(MIL)和航空航天(AMS)标准。如果有,最好在从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等。

下表概述了三种类型的铝阳极氧化可用。

铝阳极氧化 厚度
铬酸(第一类) 范围在0.00002英寸之间。0.0001。(0.00127毫米及0.00254毫米)
硫酸(第二类)

高达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)

钣金粉末涂料
作为钣金制造商的主要产品,粉末涂料本质上是一种可以应用于任何导电金属的干涂料。

阳极氧化后要注意密封

除了一些例外,零件通常在醋酸镍或热去离子水中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,如改善粘接和润滑性,这取决于所使用的阳极氧化和密封工艺的类型。

对于关键任务部件,请务必在继续之前与我们的应用程序工程师之一讨论您的应用程序需求。

用于机加工,钣金加工的粉末涂层或油漆

钣金件粉末涂料是另一个受欢迎的选择。像Protolabs这样的钣金制造商的主要产品,可以把它看作是可以涂在任何导电金属上的干漆。

这种方法是通过一种特殊的喷枪将一种基于聚合物的彩色粉末喷射出去,当单个油漆颗粒通过时,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。它对环境也更好——任何剩余的粉末都可以回收和重复使用,而且不像油漆那样需要处理难闻的VOCs(挥发性有机化合物)。然而,对于不能抵抗固化过程的热量的部件,或者需要比粉末涂层更薄的涂层的部件,油漆是一个很好的替代品。

无论哪种情况,我们都提供数十种颜色和光泽选择。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东西。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,但对于油漆,我们可以颜色匹配。注:我们提供注塑件配色

钝化也保护零件

最后,如果不解释一下钝化,关于电镀过程的讨论就不完整。钝化是一种将金属的外表面“转化”为极薄的氧化层的过程。在这方面它与阳极氧化相似,但它的用途要广泛得多,适用于各种各样的金属,并且大多数是在没有电的情况下进行的。

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杂铁。

合金钢、以前镀过的零件和铝都要经过转换涂层,如化学薄膜,并使用磷酸盐或铬酸盐来创建保护外表面。这些转换涂层为镀件和一些合金创造了额外的保护膜。铬酸盐和其他化学薄膜涂层具有良好的耐腐蚀性,是油漆的良好基础。

最后,如果您想了解哪种类型的电镀或其他整理选项适合您的零件和应用,只需将CAD文件上传到我们的网站。此外,一如既往,如果您有任何问题,请随时联系我们的应用工程师(电子邮件保护)或877-479-3680。