Нестандартные детали из листового металла:добавление завершающего штриха

Создание нестандартных деталей из листового металла — это гораздо больше, чем просто резка и сгибание металлической пластины. Для каждой детали, которую вы проектируете, вы должны учитывать качество материала металла и среду, в которой деталь будет установлена. Коррозия может быстро разрушить деталь, если вы выберете не тот металл с неправильным защитным покрытием.

Второе соображение — это то, как выглядит конечный продукт. Некоторым людям нравится деревенский или индустриальный вид голого металла, но иногда хочется, чтобы детали выделялись цветом. В целях брендинга вы можете добавить свой логотип или дополнительный текст или изображения с вашей стороны.

Как правило, детали из листового металла присоединяются к другим деталям как части сборки. Сделать это — задача специализированного оборудования. Если вы хотите продлить срок службы детали, сделать ее эстетически привлекательной или обеспечить структурную целостность сборки, все зависит от отделки.

Анодирование можно использовать для придания косметической коррозионно-стойкой поверхности деталям из листового металла. Он лучше всего подходит для алюминиевых компонентов и доступен в прозрачном и черном цветах (на фото выше).

Отделка для защиты:химические конверсионные покрытия

Когда железо и вода смешиваются с образованием страшного соединения оксида железа (FeO₂ , для вас, химиков там), вы получаете ржавчину. Поскольку железо присутствует в большей части листового металла, в правильных условиях ваша деталь будет медленно растворяться в порошок. Нехорошо. Но обработанные правильными химическими покрытиями листовые металлы могут эксплуатироваться годами, не проявляя заметных признаков коррозии.

«В конце концов, правильные технические характеристики отделки являются ключевым компонентом процесса нанесения покрытия», — сказал Майкл Гарнер, руководитель отдела материалов Protolabs. «Вы должны думать о химическом составе детали, потому что покрытия не обязательно работают на всех металлических поверхностях. Тщательный выбор поможет вам избежать задержек в производстве».

Вот некоторые из наиболее распространенных типов химической обработки, которые помогут сохранить детали в целости на долгие годы.

Цинк

Этот элемент является ключевым в покрытии, защищающем оцинкованные и отожженные металлы. Цинк защищает металл под ним, ограничивая и даже предотвращая образование ржавчины. В этом процессе цинк химически связывается со сталью, жертвуя собой при воздействии элементов, особенно воды, сохраняя сердцевину детали. Даже если покрытие слегка повреждено, присутствие цинка ограничит коррозионное воздействие с вашей стороны. Визуальный конечный результат этой химической обработки заключается в том, что оцинкованные металлы имеют блестящее качество серебряных и серых тонов. Оцинкованные металлы имеют гладкую матовую поверхность, которую впоследствии можно красить. Следует помнить, что эти типы металлов нельзя сваривать, поскольку они выделяют опасные токсины. Вместо этого мы можем сваривать холоднокатаную сталь (CRS), а затем оцинковывать ее.

Если вам нужно нанести цинковое покрытие после того, как деталь была создана, это можно сделать с помощью кислотного или щелочного процесса. Кислотный цинк быстро наносится и хорошо покрывает деталь, но не всегда равномерно распределяется. С другой стороны, процесс щелочного цинкования занимает больше времени, поскольку требует гальванического покрытия. Электрический ток проходит через ванну с цинком, в результате чего ионы цинка текут и прикрепляются к материалу вашего сердечника. Преимущество этого процесса заключается в том, что металлы, обработанные в ванне с щелочным цинком, имеют более однородное покрытие, более податливое растяжению и деформации.

Преобразование хромата

Цинк — не единственное химическое вещество, помогающее избежать коррозии. Преобразование Chrome , добавляет бонус к электропроводности алюминиевым, цинковым, оловянным, серебряным, магниевым или кадмиевым деталям. Качество отделки от прозрачного до желтого. Для покрытия разных металлов используются разные способы обработки, но в конечном итоге хромат может выступать в качестве своего рода защитной грунтовки, позволяющей окрашивать поверхность. Обратите внимание, что сталь и металлы на основе железа не могут быть хромированы напрямую — сначала вам потребуется предварительно обработать их цинком.

Анодирование

Этот метод заключается в помещении листа алюминия в кислотную ванну, наполненную электролитами. Когда вы пропускаете электричество через резервуар, поверхность алюминия соединяется с атомами кислорода в электролите с образованием оксида алюминия ( Al₂ О₃ ). Обычно это происходит в реальном мире, но в контролируемой среде быстро получается привлекательная, гладкая, устойчивая к коррозии поверхность. Вам может понравиться отделка просто так, но поскольку поверхность пористая, вы также можете добавить цвет и дополнительный герметик. Следует помнить, что анодирование хорошо работает с алюминием, но не с CRS.

Пассивация

Еще один способ защитить целостность поверхности вашей детали — пассивировать поверхность. Одна из самых интересных вещей в этом процессе заключается в том, что никто на самом деле не знает, как он работает. Что известно наверняка, так это то, что пассивация добавляет чрезвычайно тонкий слой, который защищает поверхность нержавеющей стали от коррозии. Однако неправильное выполнение процесса может создать больше возможностей для коррозии, чем его полное отсутствие, поэтому надлежащая очистка металла перед обработкой имеет решающее значение для успешной пассивации.

Порошковое покрытие — это быстрое решение для эстетичных деталей, требующих гладкой поверхности и определенного цвета. Как правило, процесс добавляет около 0,002–0,004 дюйма порошкового покрытия на обе стороны детали.

Острый вид:покрытие листового металла для эстетики

Химические покрытия отлично защищают ваши детали, но, может быть, вы имеете в виду что-то более яркое? Если это так, вам следует рассмотреть один из этих двух популярных способов отделки металла:порошковое покрытие или трафаретная печать.

Порошковое покрытие

Название процесса говорит само за себя. При порошковой окраске цель состоит в том, чтобы покрыть как можно меньше или больше объекта пигментированным порошком. Это кажется простым, но есть несколько шагов, чтобы заставить его работать правильно.

Во-первых, ваша часть должна быть очищена, чтобы порошок мог прилипнуть к ней. Затем к нему присоединяется электрически заряженный провод, обычно сделанный из меди. Порошкообразные пигменты распыляются из конца сопла на вашей стороне, приводимого в действие компрессором. Поскольку порошок является электростатическим, он любит прилипать к заряженным поверхностям. Опытный отделочник нацеливает распыление на равномерное покрытие детали. В этот момент порошок все еще может легко отделиться, поэтому с вашей деталью нужно обращаться осторожно.

После того, как деталь была покрыта, ее отправляют в печь с температурой 400°F для запекания в течение примерно 20 минут. Термореактивный полимер в порошке плавится и затвердевает в печи. В конце концов, порошковое покрытие оставляет вашу деталь гладкой и ровной.

Шелкография

Допустим, вы хотите добавить свой логотип или пояснительную информацию к своей части. Шелкография – это то, что нужно. Вы предоставляете дизайн и текст, которые хотите перенести. Затем мы используем процесс, который включает файл дизайна, который вы предоставляете, на очень тонком экране с мелкой сеткой, на который мы наносим большую каплю чернил. Когда на слой чернил оказывается давление, они могут течь через экран на вашу часть, ограничиваясь областями, где вы хотите, чтобы они отображались. После переноса мы нагреваем чернила, приклеивая их к детали. Шелкография хорошо работает на необработанном металле или на поверхностях с покрытием, и, как и в случае с порошковым покрытием, мы можем подобрать желаемый цвет Pantone.

Формирование заключительной части

Эстетика является одним из наиболее важных аспектов нестандартных деталей из листового металла. Очень косметическая деталь или сборка деталей может стать решающим фактором успеха или неудачи продукта. В Protolabs мы стремимся предложить ряд вариантов отделки листового металла, которые могут удовлетворить различные потребности, как косметические, так и функциональные.

Ознакомьтесь с этими ресурсами, чтобы узнать больше о возможностях финишной обработки деталей из листового металла: 

• Варианты отделки листового металла
• Библиотека порошковых покрытий
• Параметры оборудования