샌드블라스팅 대. 아노다이징: 알루미늄 CNC 부품을 위한 최고의 표면 마감 가이드

마침내 피드와 속도를 입력했습니다. CAM 도구 경로는 완벽했습니다. 그만큼CNC 밀그 일을했습니다.

당신의맞춤형 알루미늄 부품차원적으로 완벽합니다. CMM 검사를 성공적으로 통과했습니다. 하지만 손에 쥐어보면 뭔가를 깨닫게 됩니다. 마치 원시 프로토타입처럼 보입니다. 방향성 절단기 표시가 그것을 덮고 있고 요소로 인해 완전히 보호되지 않은 상태로 유지되며 프리미엄 마감 느낌이 부족합니다.

올바른 형상을 얻는 것은 제조 전투의 전반부에 불과합니다. 후반부는 표면 마무리입니다.

알루미늄으로 작업하는 경우 두 가지 일반적인 청사진 설명선이 표시될 수 있습니다. 이는 종종 비드 블래스팅이라고도 불리는 샌드 블래스팅 및 양극 산화 처리입니다. 신입 하드웨어 설계자, 기계공학 학생 또는 복잡한 공급망을 탐색하는 구매자라면 언제 어느 것을 사용해야 하는지 또는 결합해야 하는지 파악하는 것이-완전히 골치 아픈 일이 될 수 있습니다.

무미건조한 교과서 정의에서 벗어나겠습니다. 오늘은 이 두 프로세스가 작업 현장에서 어떻게 수행되는지 살펴보겠습니다. 엄격한 공차에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 알아보겠습니다.

부품이 때때로 완전한 검정색이 아닌 보라색 색조로 나타나는 이유를 설명하겠습니다. 또한 마감을 올바르게 지정하는 방법도 보여 드리겠습니다. 이는 기계 공장에서 배치를 망치는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.

비드 블라스팅과 샌드블라스팅: CNC 가공을 위한 기계적 전-처리

오늘날의 정밀 제조에서는 알루미늄이나 스테인레스 스틸에 대해 "샌드블래스팅"이라는 인쇄물이 표시될 수 있습니다. 대부분의 경우 이는 비드 블라스팅을 의미합니다. 요즘에는 실제 규사를 거의 사용하지 않습니다. 규소 먼지를 흡입하면 치명적인 폐 질환인 규폐증이 발생할 수 있기 때문입니다.

폭파는 순전히 기계적인 과정입니다. 귀하의 부품을 밀봉된 캐비닛에 로드합니다. 우리는 고압-공기를 사용하여 연마재를 금속 표면에 분사합니다.

미세한 수준에서 실제로 수행되는 작업은 다음과 같습니다.

· 도구 자국을 지웁니다.폭파는 거대하고 균일한 지우개처럼 작동합니다. 엔드밀이 금속을 절단할 때 미세한 봉우리와 골(Ra 또는 표면 거칠기)이 남습니다.

폭파 망치는 봉우리 아래로 내려갑니다. 절단 도구로 남겨진 선을 끊습니다. 균일하고 방향성이 없는-무광택 또는 새틴 마감을 남깁니다.

· 청소 및 디버링:탭 구멍 가장자리에 있는 작은 버를 강제로 제거합니다. 또한 오래된 페인트, 녹, 스케일 또는 산화를 제거합니다.

· 코팅 준비:만약에파우더 코팅, 페인트, 또는 나중에 부품에 Cerakote를 적용하면 폭파가 필요합니다. 액체 및 분체 코팅에는 기계적 그립이 필요합니다. 폭파는 표면을 거칠게 만들어 "앵커 패턴"을 만듭니다. 페인트 질감을 잡아주므로 나중에 벗겨지지 않습니다.

미디어의 중요성: 그냥 "폭발"이라고만 말할 수는 없습니다.

우리는 한 종류의 그릿만을 사용하지 않습니다. 블라스팅 캐비닛에 로드하는 것은 부품의 물리적 특성을 변경합니다.

· 유리구슬(표준):이것이 바로-알루미늄 CNC 부품입니다. 유리구슬은 완벽하게 둥글다.

그들은 금속을 보거나 자르지 않습니다. 대신에 그들은 그것을 "피닝"하여 망치질합니다. 이를 통해 기본 소재를 공격적으로 훼손하지 않고도 부드럽고 고급스러운 무광택 마감을 제공합니다. 우리는 일반적으로 외관 마감을 위해 #80~#120 그릿을 사용합니다.

· 산화알루미늄(공격자):이 물건은 각지고 날카로우며 매우 공격적입니다. 실제로 금속을 절단합니다. 우리는 심한 산화를 제거하기 위해 산화알루미늄만을 사용합니다.

우리는 또한 이를 사용하여 고강도 산업용 코팅용 부품을 준비합니다.- 얇은 알루미늄 부품에 거친 산화알루미늄을 분사하면 금속이 부식될 수 있습니다. 이로 인해 치수 공차가 손상될 수 있습니다.

· 세라믹 비즈:유리보다 더 강하고 오래 지속됩니다. 일관된 마무리를 제공합니다. 항공우주 및 의료 분야에서는 종종 이를 사용합니다. 이는 부서진 유리 구슬로 인한 오염이 우려되는 경우 중요합니다.

현실 점검(폭발만으로는 충분하지 않은 이유)

폭파는 금속 표면 질감을 변경하지만 사실상 화학적 보호 기능을 제공하지 않습니다. 비드-블라스팅 알루미늄 부품은 기본적으로 반응성이 높은 금속입니다. 무광택으로 만들어 표면적을 늘렸기 때문에 매끄럽게 가공된 부품보다 더 빨리 부식됩니다.

갓 분사한 알루미늄 부품을 습한 방에 방치하면 변색됩니다. 맨손으로 만지면 손가락에서 나오는 천연 오일과 약산성이 매트한 마무리감에 스며들 수 있습니다. 이로 인해 어둡고 오래 지속되는 지문 얼룩이 생길 수 있습니다.

그것을 보호하려면 화학이 필요합니다.

알루미늄 아노다이징: 내구성 있는 전기화학 갑옷 만들기

아노다이징은 암석에 부딪히지 않습니다. 알루미늄, 마그네슘, 티타늄과 같은 비철금속에 주로 사용되는 전기화학 공정입니다.-

페인트나 분체 코팅과 같은 금속 위에 코팅을 추가하는 대신 양극 산화 처리를 통해 금속 표면이 변경됩니다.

표면을 보호 껍질로 바꿉니다. 청소된 알루미늄 부품을 티타늄이나 알루미늄 고정 장치에 올려 놓습니다. 그런 다음 일반적으로 황산인 산성 욕조에 담급니다. 다음으로, 이를 통해 직류를 흐르게 합니다.

이로 인해 알루미늄의 자연 발생 산화물 층이 기하급수적으로 성장하게 됩니다. 아래의 기본 금속에서 직접 성장한 산화알루미늄(Al2O₃)-지구상에서 가장 견고한 재료 중 하나-로 조밀하면서도 다공성이고 정밀하게 조직화된 코팅을 효과적으로 생성하고 있습니다.

MIL{0}}A-8625 사양 디코딩(업계 성경)

구매 주문서에 무엇을 하고 있는지 알고 있는 것처럼 들리도록 하려면 Anodize Black이라고 쓸 수는 없습니다. 최적 표준 사양을 참조해야 합니다.MIL-A-8625. 작업 현장에서 실제로 접하게 될 유형에 대한 실제적인 분석은 다음과 같습니다.

유형 II(표준 황산 아노다이징)

이것은 업계의 절대적인 일꾼입니다. 이는 약 5~25미크론(0.0002"~0.001") 두께의 층을 성장시킵니다.

· 염색 과정:산과 전기가 산화물 층을 형성하면서 미세한 벌집처럼 성장합니다. 다공성. 일단 산에서 꺼내면 부품을 가열된 유기 염료 탱크에 담글 수 있습니다. 이러한 미세한 모공은 스펀지처럼 작용하여-검은색, 밝은 빨간색, 짙은 파란색, 금색 등의 색상을 흡수합니다.

· 씰:염색 후 부품을 끓는 물이나 아세트산 니켈 용액에 넣습니다. 이로 인해 기공이 부풀어 올라 닫히고 금속 내부의 염료가 영구적으로 "밀봉"됩니다. 색상은 말 그대로 알루미늄의 일부이므로 결코 벗겨지거나 벗겨지지 않습니다.

· 다음에 가장 적합: 맞춤형 기계식 키보드, 드론 섀시, 가전제품, 자동차 드레스업 부품-.

유형 III(하드코팅 아노다이징)

이것은 사물을 예쁘게 보이게 하기 위한 것이 아닙니다. 이는 심각하고 가혹한 엔지니어링 애플리케이션을 위한 것입니다.

· 과정:우리는 황산욕을 거의 어는점(약 32도 F/0도)까지 냉각합니다. 그런 다음 전압을 많이 올립니다. 생성된 산화물 층은 엄청나게 두껍습니다-보통 25~50+미크론(0.001"~0.002")입니다.

· 록하드:Hardcoat는 Rockwell C 등급(HRC)에서 약 60-70을 기록합니다. 거의 경화된 공구강만큼 단단합니다. 이는 극도의 내마모성과 유전 강도를 제공합니다.

· 컬러 캐치:층이 두껍고 치밀하기 때문에 짙은 회색, 올리브색 또는 청동색으로 변합니다. 합금에 따라 다릅니다. 따라서 밝은 염료에는 끔찍합니다. 검은색으로 염색할 수 있지만 밝은 "Type III Red"를 얻으려는 노력은 화학적으로 불가능합니다.

최적의 용도: 고성능 엔진 피스톤, 슬라이딩 레일, 유압 밸브, 전술 총기 및 로봇 조인트.

합금 함정: 소재 선택이 마감을 좌우하는 이유

모든 알루미늄이 동일한 양극 산화 처리를 하는 것은 아닙니다. 합금 원소(실리콘, 구리, 아연)는 전기화학 반응을 심각하게 방해합니다.

· 6000 시리즈(6061-T6 / 6063):기계가공과 아노다이징의 황금빛 자식. 여기에는 황산과 잘 어울리는 마그네슘과 실리콘이 포함되어 있습니다. 그들은 아름답게 양극 산화 처리되고, 균일한 층을 성장시키며, 생생한 염료를 완벽하게 흡수합니다.

· 7000 시리즈(7075-T6):항공우주 헤비급 선수. 손톱만큼 단단하지만 아연 함량이 높습니다. 보호를 위해 양극 산화 처리가 잘 되지만 아연은 산화물 층을 황색, 탁함 또는 회색으로 변하게 만듭니다. 7075가지의 밝은 색상을 염색하는 것은 엄청난 위험을 안겨줍니다. 어두운 색이나 검은색을 고수하세요.

· 2000 시리즈(2024):절대적인 매장-악몽입니다. 높은 구리 함량은 산성 욕조에서 전기 도둑 역할을 합니다. 구리는 용해되어 금속에 구멍을 남기고 약하고 매우 불규칙한 산화물 층을 남깁니다. 최소한의 내부식성을 위한-엄격한 목적이 아니라면 2024 양극 산화 처리를 피하세요.

· 주조 알루미늄(A380/A356):주물에는 액체 금속이 주형으로 흘러 들어가는 것을 돕기 위해 실리콘이 가득 들어 있습니다. 실리콘은 양극 산화 처리되지 않습니다. 주조 부품을 양극 산화 처리하려고 하면 검게 그을음-으로 덮여 있고 얼룩덜룩한 쓰레기처럼 보일 것입니다. 주물을 양극 산화 처리하지 마십시오. 대신 페인트나 파우더 코팅을 하세요.

핵심 차이점: 비드 블라스팅과 아노다이징 비교 차트

빠른 결정을 내릴 수 있도록 원시 사실을 요약해 보겠습니다.

골든 콤보: 비드 블라스팅과 아노다이징을 결합하여 프리미엄 마감 처리

프리미엄 소비자 제품을 디자인하는 경우 이 두 프로세스 중 하나를 선택하지 마십시오. 둘 다 엄격한 순서로 사용합니다.

부품을 가공하여 양극 산화 처리 탱크에 바로 넣으면 양극 산화 처리가 모든 도구 자국, 긁힘 및 떨림 선에 고정됩니다. 양극산화층은 다소 반투명하기 때문에 실제로 가공 결함을 강조합니다. 반짝이는 색깔의 고철 조각이 그 모습일 것입니다.

완벽한 프리미엄 MacBook 스타일 마감을 위한 업계 표준 레시피는 다음과 같습니다.-

CNC 가공:형상을 자릅니다.

비드 폭파:120방 유리구슬을 사용하여 도구 자국을 없애고 부드럽고 고른 무광택 질감을 만듭니다.

화학적 세척 및 에칭:양극 처리 공장에서는 부품을 약알칼리성 에칭액에 담가서 폭발된 먼지를 닦아냅니다. (참고: 에칭은 폭발의 날카로운 봉우리를 약간 "녹여" 질감을 더욱 부드럽게 만듭니다.)

유형 II 양극산화 처리:다공성 산화물 층을 성장시킵니다.

염료 및 인감:검은색(또는 유색) 염료에 담근 후 끓는 물에 밀봉합니다.

결과: 기계적 분사로 부드럽고 눈부심 방지 질감을 제공합니다.- 화학적 아노다이징은 풍부한 색상과 내구성, 긁힘 방지 기능을 제공합니다.- 그들은 일치하는 쌍입니다. 두 가지를 모두 수행하지 않으면 프리미엄 마감을 얻을 수 없습니다.

DFM 지침: 아노다이징 및 블라스팅을 위한 맞춤형 CNC 부품 설계

설계 엔지니어와 기계 공장 사이에 큰 논쟁을 불러일으키는 것이 있다면 바로 도금 공차입니다. 도금 공차로 인해 마무리 사각지대가 생기는 경우가 많습니다. 청사진에 "Anodize Type III"을 넣고 프로세스의 물리학을 고려하지 않으면 부품이 폐기됩니다.

나사산 구멍의 악몽

아노다이징은 성장하는 코팅이라는 점을 기억하십시오. 금속 속으로 50% 침투하고 바깥쪽으로 50% 성장합니다. 꼭 맞는 M3 또는 4-40 탭 구멍이 있고 Type III 하드코팅 양극산화 처리를 적용하면 직경이 줄어들 수 있습니다. 구멍은 최대 0.002"까지 작아질 수 있습니다.
표준 기계 나사가 바인딩됩니다. 무리하게 힘을 가하면 나사가 부러집니다. 구멍을 청소하기 위해 강철 탭을 사용하면 60HRC 알루미늄 산화물이 구멍을 빠르게 무디게 하거나 부러뜨릴 것입니다.

DFM 수정 사항: 도면에 다음과 같은 노골적인 메모를 작성하십시오. "양극 산화 처리 전에 모든 중요한 나사산 구멍과 맞춤 핀 보어를 가리십시오." 상점에서는 실리콘 플러그를 구멍에 수동으로 삽입하여 작동 가능한 알루미늄 상태로 유지합니다.

산성 출혈-아웃(울음) 함정

디자인에 깊은 막힌 구멍이 있거나, -핀이 꽉 눌려 있거나, 판금 이음새가 접혀 있는 경우 함정이 있는 것입니다. 절차 전반에 걸쳐 시스템은 황산을 이러한 좁은 틈새로 밀어 넣습니다. 상점에서 부품을 적극적으로 중화하고 헹구지 않으면 갇힌 산이 며칠에 걸쳐 천천히 누출됩니다.
사람들은 이것을 '울음' 또는 '흘림'-'이라고 부릅니다. 산은 구멍 주변의 염료를 먹어치우고 이목구비 주변에 보기 흉한 흰색 또는 노출된 금속 후광을 남깁니다.

DFM 수정 사항: 가능하면 깊은 막힌 구멍을 피하십시오. 정말 필요한 경우 부품을 완전히 초음파 세척하고 양극 처리 후 중화해야 한다고 명시하세요.

불가피한 랙 마크

아노다이징 처리에는 전기가 필요합니다. 부품에 전기를 공급하려면 부품을 티타늄이나 알루미늄 랙에 물리적으로 고정해야 합니다. 랙이 금속에 닿는 부분은 양극 산화 처리되지 않습니다. 작고 노출된 금속 흉터가 남습니다.

DFM 수정 사항:상점에서 고정 위치를 추측하지 마십시오. 그들은 가장 쉬운 곳에 고정할 것입니다. 아름다운 장식용 베젤의 전면이 바로 그 위치일 수 있습니다. 인쇄물에 "허용되는 랙 마크 위치: 바닥면 내부 또는 탭 구멍 내부"라는 메모를 추가하십시오.

날카로운 모서리를 깨뜨려 보세요

양극 산화 처리는 매우-90도 각도의 모서리에 고르게 자라지 않습니다. 날카로운 지점에서 전류가 급증하여 가장자리가 부서지는 빈 공간이나 "화상"이 발생합니다.

DFM 수정 사항:항상 모든 외부 가장자리에 최소 0.5mm(0.020")의 모따기 또는 반경을 설계하세요. 이렇게 하면 코팅이 원활하게 성장하고 최종 사용자가 손을 베는 것을 방지할 수 있습니다-.

결론

전체 배치를 폐기하지 않고 프리미엄 마감을 얻으려면 물리학을 존중해야 합니다. 비드 블래스팅은 물리적 질감을 변화시킵니다. 아노다이징은 화학 구조를 변화시킵니다. 그것들을 결합하면 멋진 외관을 얻을 수 있지만 많은 차원적 함정이 생길 수 있습니다.

그것이 바로 우리가 여기에서 하는 방식으로 일을 하는 이유입니다.다자오. 우리는 마감 공급업체가 매주 디자이너를 태우는 것을 봅니다. 우리는 귀하의 G-코드를 실행하는 기계 공장이 아닙니다.

우리는 귀하의 부품을 일반 판지 상자에 버리지 않습니다. 우리는 무작위 도금 제공업체에 배송하지 않습니다. 우리는 M3 스레드를 보호하는 것을 중요하게 생각합니다.

Dazao에서는 가공, 비드 블래스트 미디어, 마스킹 요구 사항, 양극 산화 처리 준비를 하나의 연결된 시스템으로 처리합니다. 우리는 밀에서 첫 번째 칩을 절단하기 전에 막힌 구멍, 날카로운 모서리 및 단단한 베어링 맞춤을 식별합니다.

CAD 파일을 업데이트하고 RFQ를 보내기 전에 실제-재해를 해결해 보겠습니다.

다음은 구매자와 엔지니어로부터 듣는 가장 일반적인 문제에 대한 직선적이고 필터링되지 않은 답변입니다.

FAQs

Q1: 검정색 양극산화 처리 배치가 몇 달 동안 햇빛에 노출된 후 보라색/청동색으로 변한 이유는 무엇입니까?
A1:이것은 전형적인 매장 실패입니다.- 일반적으로 이는 양극 산화 처리 공장에서 값싼 유기 염료를 사용했거나 더 심각하게 밀봉 공정을 망쳤다는 것을 의미합니다.

끓는 물/초산니켈 탱크에서 기공이 완전히 닫히지 않으면 자외선이 들어가 염료를 화학적으로 분해합니다. 또한 7000 시리즈 알루미늄을 사용하는 경우 아연 함량이 높아 짙은 검정색 염료에 잘 견딥니다. 시간이 지나면 보라색이나 청동색으로 변하는 경우가 많습니다.

Q2: 강한 비드 블래스팅을 하면 황삭 패스에서 불쾌한 떨림 자국이 숨겨지나요?
A2:아니요. 블래스팅은 본도도 아니고 마술지팡이도 아닙니다.

최종 마무리 과정에서 남겨진 희미하고 작은 커터 자국이 부드러워지고 희미해질 수 있습니다.

그러나 엔드밀이 덜거덕거리고 손톱으로 잡을 수 있는 깊은 홈을 조각했다면 블래스팅으로 고칠 수 없습니다.

선회밝은 가우징을 무광택-처럼 보이는 가우징으로 바꾸는 것이 전부입니다. 여전히 완전히 표시됩니다. 먼저 가공 피드, 속도 및 강성을 수정해야 합니다.

Q3: 매우 정밀한 베어링 압입(공차 0.0005")이 필요합니다. 양극산화 처리 전인가요, 후인가요?
A3: 절대 양극산화 처리하지 마세요정밀 프레스-보어 맞춤. 코팅 두께는 미세한 수준에서 다양할 수 있으며 베어링이 매끄럽게 끼워지기에는 너무 거칠습니다. 양극 산화 처리 중에 보어를 완전히 가리려면 그림에 메모를 추가하십시오.

더 나은 내마모성을 위해 보어를 양극 산화 처리해야 하는 경우 의도적으로 크기를 작게 가공하십시오. 하드코팅 아노다이징을 적용합니다. 그런 다음 최종 지정된 크기로 다시 연마하거나 갈아줍니다.

질문4: 알루미늄 TIG 용접 위에 양극 산화 처리를 할 수 있습니까?
A4:기술적으로는 그렇습니다. 하지만 미용적으로는 끔찍해 보일 것입니다. 용접 필러 로드(예: ER4043)는 모재 금속과 다른 실리콘 및 합금 구성을 가지고 있습니다.

용접된 어셈블리를 양극 산화 처리하면 용접 비드는 어두운 회색 또는 그을음{0}}검은색으로 변합니다. 나머지 부분은 정상적으로 색상이 나옵니다. 용접을 숨기는 대신 강조 표시합니다. 용접된 어셈블리를 양극 산화 처리해야 하는 경우 5356 필러 로드를 사용하세요.-색상은 훨씬 더 잘 어울리지만-여전히 완벽하지는 않습니다.

질문 5: 아노다이징 업체에서 구멍 몇 개를 가리는 데 왜 300달러를 청구했나요?
A5: 마스킹은 잔인한 육체 노동입니다. 작업 현장에 있는 사람은 밝은 조명 아래에 앉아 있어야 합니다. 그는 핀셋, 맞춤형 실리콘 플러그, 고온-테이프를 사용합니다. 그는 100개의 다른 부품에 나열된 모든 구멍을 수동으로 막습니다.

그런 다음 처리 후 수동으로 모두 꺼내야 합니다. 테이프 비용을 지불하지 않습니다. 지루하고 병목 현상을 유발하는-수작업-에 대한 대가를 치르게 됩니다. 엄격하게 기능적으로 중요한 것만 가립니다.

Q6: 색상 선택을 완전히 망쳤어요. 아노다이징 제거하고 다시 하면 되나요?
A6: 할 수는 있지만 관용에 엄청난 위험이 있습니다. 상점에서는 아노다이징을 제거하기 위해 매우 공격적인 가성소다(수산화나트륨) 용액을 사용합니다.

그것은 산화물 층을 먹지만 그 아래에 있는 아주 작은 양의 알루미늄도 공격적으로 먹습니다. 부품을 벗겨내고 다시 양극 산화 처리하면{1}}모든 곳에서 약 0.0005"~0.001" 정도의 재료가 손실됩니다. 부품의 공차가 엄격한 경우 부품을 벗겨내면 사양을 벗어난-폐품이 될 가능성이 높습니다.

Q7: 샌드블래스팅과 비드 블래스팅-기계 공장에서는 이 용어를 같은 의미로 사용합니까?
A7: 예, 끊임없이요. 알루미늄 부품의 샌드블래스팅을 기계 공장에 요청하면 일반적으로 캐비닛에 유리 구슬을 사용합니다. 표면이 매우 거칠고 사포와 같은- 경우에는 산화알루미늄 그릿 블래스트를 요청하세요.

이는 두꺼운 파우더 코팅 아래 강력한 접착력을 생성하는 데 도움이 됩니다. 또한 입자 크기를 지정하십시오.

질문8: 알루미늄 부품과 일치하도록 강철 또는 스테인리스강 부품을 양극 산화 처리할 수 있습니까?
A8:아니요. 강철이나 스테인리스강은 양극 산화 처리할 수 없습니다. 양극 산화 처리 탱크에 강철을 넣으면 산과 전기가 강철을 공격하여 빠르게 용해시킵니다. 이렇게 하면 귀하의 부품과 작업장의 화학 용액이 망가질 것입니다.

유색 스테인리스 스틸의 경우 PVD 코팅(물리적 기상 증착) 또는 열 착색을 살펴보세요. 스테인레스 스틸을 녹으로부터 보호하기 위해 우리는 패시베이션이라는 화학적 공정을 사용합니다. 금속의 색상이나 질감은 변하지 않습니다.

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