Oberflächenbearbeitungslösungen für verschiedene Materialien

Die Oberflächenveredelung ist ein wichtiges Verfahren in der modernen Fertigung, mit dem nicht nur das Aussehen und die Qualität von Produkten verbessert, sondern auch ihre Funktionalität und Haltbarkeit erhöht werden kann. In den verschiedenen Industriezweigen wird die Oberflächenveredelungstechnologie heute in großem Umfang für verschiedene Materialien wie Metalle, Kunststoffe und Glas eingesetzt. Dennoch gibt es erhebliche Unterschiede bei den Oberflächenbehandlungsverfahren für die verschiedenen Materialien, da ihre unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften die weiteren Herausforderungen und Anforderungen während der Verarbeitung bestimmen. Daher müssen bei der Wahl einer Veredelungsmethode die spezifischen Eigenschaften des Materials berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das Verfahren die Anforderungen an Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und verbesserte Ästhetik erfüllen kann. In diesem Artikel werden Lösungen für die Oberflächenveredelung für drei gängige Werkstoffe - Metall, Kunststoff und Glas - untersucht und ihre Unterschiede und spezifischen Anwendungsszenarien erörtert.

2. Bauwesen und Infrastruktur

In der Bauindustrie, insbesondere bei Hochhäusern und Brücken, werden häufig Metalle für die Konstruktion von Rahmen, Vorhangfassaden und Außendekorationen verwendet, so dass der Rostschutzbehandlung der Stahloberfläche mehr Aufmerksamkeit gewidmet wird. Die Metallpaneele an den Außenwänden von Gebäuden müssen nicht nur witterungsbeständig sein, sondern auch ihre antioxidativen Eigenschaften durch eine feine Oberflächenbearbeitung verbessern, um so die Kosten für die langfristige Instandhaltung zu senken. Um die optische Wirkung und die Funktionalität der Materialien zu verbessern, sind Eloxieren und Sandstrahlen in der Bauindustrie weit verbreitet.

3. Luft- und Raumfahrt

Die Luft- und Raumfahrt stellt äußerst strenge Anforderungen an metallische Werkstoffe. Flugzeugrümpfe werden in der Regel aus leichten Aluminium- oder Titanlegierungen hergestellt, die eine extrem hohe Oxidationsbeständigkeit und Festigkeit bei geringem Gewicht aufweisen müssen. Zu diesem Zweck werden in der Luft- und Raumfahrt häufig Eloxalverfahren und Präzisionssandstrahlen eingesetzt, um die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Rumpfoberfläche zu gewährleisten und so ihre Lebensdauer zu verlängern. Außerdem muss die Oberfläche nach der Endbearbeitung glatt und gleichmäßig sein, um den Windwiderstand während des Fluges zu verringern und die Treibstoffeffizienz zu verbessern.

 

• Kunststoffe: Veredelungsanforderungen in verschiedenen Branchen

1. Elektronikindustrie

Mit der rasanten Entwicklung der Unterhaltungselektronik hat der weit verbreitete Einsatz von Kunststoffen Vorteile wie Leichtigkeit und hohe Plastizität der Produkte mit sich gebracht. Die hohen Anforderungen der Verbraucher an das Aussehen der Produkte machen jedoch die Veredelung der Kunststoffoberflächen besonders wichtig. Für die Schalen elektronischer Produkte wie Mobiltelefone und Laptops können Technologien wie Sandstrahlen und chemische Behandlung die Glätte, die Verschleißfestigkeit und die Anti-Fingerprint-Eigenschaften der Oberfläche wirksam verbessern und sicherstellen, dass das Produkt auch nach langem Gebrauch ein hochwertiges Finish und eine hochwertige Haptik behält. Da Kunststoffe eine gewisse Flexibilität und Stoßfestigkeit aufweisen, muss die Oberflächenbehandlungsmethode an die Materialeigenschaften angepasst werden, um eine Verformung des Kunststoffs durch hohe Temperaturen oder übermäßige Reibung zu verhindern.

2. Medizinische Ausrüstung

Kunststoffteile in medizinischen Geräten erfordern in der Regel eine extrem hohe Oberflächengüte und antibakterielle Eigenschaften. Insbesondere bei der Bearbeitung von Gehäusen für chirurgische Instrumente oder medizinische Geräte muss die Oberfläche glatt und makellos sein, um das Risiko der Anhaftung von Bakterien zu verringern. Durch Sandstrahlen und Niedertemperatur-Entgraten können winzige Grate wirksam entfernt und die Oberflächengenauigkeit medizinischer Geräte sichergestellt werden, während gleichzeitig die Ungiftigkeit und Sterilität des Materials erhalten bleibt. Darüber hinaus muss die Kunststoffveredelung in der Medizinbranche strenge gesetzliche Normen erfüllen, um sicherzustellen, dass die Geräte auch bei häufigen Desinfektionen und Reinigungen eine stabile Leistung erbringen können.

3. Kfz-Innenteile

Bei der Herstellung von Kfz-Innenteilen müssen Kunststoffe gleichzeitig die Anforderungen an Verschleißfestigkeit, Haltbarkeit und Schönheit erfüllen. So müssen beispielsweise Teile wie Türgriffe und Armaturenbretter nicht nur bei häufigem Gebrauch intakt bleiben, sondern auch ein hochwertiges Aussehen und eine gute Haptik aufweisen. Sandstrahlen kann Kunststoffteilen im Innenraum eine hochwertige Oberflächenstruktur verleihen, ihre Ästhetik verbessern und die Haftung nachfolgender Beschichtungen erhöhen. Die Niedertemperatur-Entgrattechnik gewährleistet die Genauigkeit der Teile und vermeidet Verformungen oder Defekte während der Bearbeitung, die die Lebensdauer des Produkts beeinträchtigen.

 

• Glas: Veredelungsanforderungen der verschiedenen Branchen

1. Kunstgewerbe und Einrichtungsindustrie

In der dekorativen Kunst und im hochwertigen Einrichtungsdesign sind die Ästhetik und die individuelle Gestaltung von Glas sehr wichtig. Mit Hilfe der Sandstrahltechnik können komplexe Muster in die Glasoberfläche eingraviert werden, um einen einzigartigen dekorativen Effekt zu erzielen. Gleichzeitig kann das physikalische Polieren Glasprodukten einen Hochglanzeffekt verleihen, wodurch sie ein Gefühl von Luxus und eine künstlerische Atmosphäre in der Inneneinrichtung ausstrahlen.

2. Autoindustrie

Die Anforderungen an Glas in der Automobilindustrie konzentrieren sich hauptsächlich auf Sicherheit und optische Leistung. Windschutzscheiben und Fenster müssen eine hohe Schlag- und Kratzfestigkeit aufweisen, so dass diese Eigenschaften durch physikalisches Polieren und chemische Behandlung verbessert werden müssen. Gleichzeitig müssen die Transparenz und die optische Konsistenz des Glases während des Veredelungsprozesses gewährleistet sein, um die klare Sicht des Fahrers und die Fahrsicherheit zu gewährleisten. Darüber hinaus wird das Sandstrahlätzen bei der Dekoration und dem funktionalen Design von Autoglas auch häufig für die kundenspezifische Verarbeitung von Markenlogos oder personalisierten Designs verwendet.

3. Baugewerbe

In modernen Gebäuden sind Vorhangfassaden und Fenster aus Glas weit verbreitet. Die Anforderungen an die Oberflächenbehandlung von Glasmaterialien sind nicht nur ästhetische Designanforderungen, sondern auch funktionale Überlegungen. Architekturglas muss in der Regel sandgestrahlt, geätzt oder chemisch poliert werden, um seine Kratzfestigkeit, UV-Beständigkeit und Stoßfestigkeit zu verbessern und seine Lebensdauer in verschiedenen Umgebungen zu gewährleisten. Gleichzeitig müssen die Transparenz und die Oberflächenbeschaffenheit des Glases einheitlich sein, damit der Lichteffekt und die optische Wirkung des Gebäudes nicht beeinträchtigt werden.

Methoden der Oberflächenbearbeitung von Metallen

Eigenschaften der Metalloberfläche und Anforderungen an die Bearbeitung

Die Endbearbeitung von Metalloberflächen erfordert in der Regel die Entfernung von Oxyden, eine Korrosionsschutzbehandlung und ein verbessertes Finish. Zu den gängigen Metallmaterialien gehören Stahl, Aluminium, Kupfer und Edelstahl. Bei verschiedenen Metallen ist es besonders wichtig, die richtige Bearbeitungsmethode zu wählen.

Gängige Veredelungsmethoden

• Mechanisches Polieren: Verbessern Sie die Oberflächenglätte mit mechanischen Mitteln, geeignet für die meisten Metalle. Durch mechanisches Polieren können Oberflächenfehler wirksam beseitigt und das Aussehen des Produkts verbessert werden.
• Sandstrahlen: Verwenden Sie den Hochdruck-Sandstrahl, um die Oberfläche zu reinigen und Rost, eine Oxidschicht oder Grate zu entfernen. Das Sandstrahlverfahren kann je nach den verschiedenen Sandmaterialien, wie Keramikperlen, Glasperlen, Aluminiumoxid usw., ausgewählt werden, um die beste Wirkung zu erzielen.
• Galvanische Beschichtung: Bildung einer Schutzschicht auf der Metalloberfläche durch chemische oder elektrochemische Mittel zum Schutz vor Korrosion. Die Galvanisierung kann nicht nur den Glanz der Metalloberfläche verbessern, sondern auch ihre Korrosionsbeständigkeit erhöhen.
• Eloxieren: Es eignet sich besonders für Aluminium und erhöht die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit durch Bildung einer Oxidschicht auf der Oberfläche. Nach dem Eloxieren ist die auf der Aluminiumoberfläche gebildete Oxidschicht nicht nur schön, sondern verhindert auch wirksam eine weitere Oxidation.

 

Anwendungsszenarien

• Automobilbranche: Korrosionsschutzbehandlung und Polieren des Karosseriestahls, um eine glatte, schöne und dauerhafte Oberfläche zu gewährleisten. Die Veredelung der Autooberfläche verbessert nicht nur das Aussehen, sondern erhöht auch die Lebensdauer.
• Bauindustrie: Rostschutzbehandlung von Stahlbauteilen der Außenwände von Gebäuden zur Verlängerung der Lebensdauer. Die Anwendung der Veredelungstechnologie macht Baumaterialien haltbarer.
• Luft- und Raumfahrt: Leichte und hochfeste Verarbeitung von Aluminiumlegierungen für Flugzeugrümpfe, kombiniert mit einer Antioxidationsbehandlung. Bei Produkten für die Luft- und Raumfahrt ist die Oberflächenbearbeitung der Schlüssel zur Gewährleistung der strukturellen Sicherheit und Leistung.

Oberflächenbehandlungsverfahren für Kunststoffe

Eigenschaften der Kunststoffoberfläche und Anforderungen an die Verarbeitung

Zu den gängigen Kunststoffen gehören ABS, Nylon, Polypropylen und Polyethylen. Die Oberfläche von Kunststoffen ist relativ weich und anfällig für mechanische Beschädigungen oder chemische Erosion, weshalb hohe Temperaturen oder übermäßige Reibung vermieden werden sollten.

Gängige Veredelungsmethoden

• Entgraten bei niedriger Temperatur: Verwenden Sie eine Niedrigtemperaturumgebung, um Kunststoffe zu härten, überschüssige Grate zu entfernen und die Genauigkeit der Teile zu gewährleisten. Es wird häufig für Spritzgussteile verwendet. Das Entgraten bei niedrigen Temperaturen kann wirksam verhindern, dass sich das Material durch Hitze verformt.
• Sandstrahlen: Mildes Sandstrahlen kann zum Aufrauen der Oberfläche von Kunststoffen verwendet werden, um die nachfolgende Beschichtung oder Verklebung zu verbessern. Durch die Auswahl geeigneter Sandstrahlmaterialien kann die Haftung der Kunststoffoberfläche optimiert werden.
• Chemische Behandlung: Durch die Verwendung chemischer Lösungsmittel zur Oberflächenbehandlung wird die Haftung von Kunststoffen verbessert. Dies ist üblich bei Kunststoffteilen, die gespritzt oder beschichtet werden müssen. Die chemische Behandlung kann die Oberflächeneigenschaften wirksam verbessern, aber die Menge der verwendeten chemischen Mittel muss sorgfältig kontrolliert werden.

 

Anwendungsszenarien

• Elektronische Produkthüllen: wie z. B. die Verarbeitung von Handy- und Laptopschalen, die einen hohen Glanz und ein angenehmes Gefühl vermitteln. Die Anwendung der Oberflächenveredelungstechnologie macht das Gehäuse von elektronischen Produkten schön und haltbar.
• Medizinische Geräte: Die Oberfläche von chirurgischen Instrumenten und Schalen muss glatt und makellos, steril und leicht zu reinigen sein. Bei medizinischen Geräten sind strenge Normen für die Oberflächenbearbeitung der Schlüssel zur Gewährleistung von Sicherheit und Hygiene.
• Kfz-Innenteile: Zum Beispiel Türgriffe und Armaturenbretter, die verschleißfest und haltbar sein müssen, ohne ihre Schönheit zu verlieren. Die Veredelung von Kfz-Innenräumen verbessert nicht nur das Fahrerlebnis, sondern auch die Wettbewerbsfähigkeit der Produkte auf dem Markt.

Methoden der Oberflächenbearbeitung von Glas

Eigenschaften der Glasoberfläche und Anforderungen an die Verarbeitung

Zu den gängigen Glastypen gehören normales Flachglas, gehärtetes Glas und eisenarmes Glas. Glas hat eine hohe Härte, ist aber auch sehr spröde. Aufgrund seiner Zerbrechlichkeit muss bei der Endbearbeitung die Unversehrtheit und Glätte der Oberfläche sichergestellt werden, um Risse und Kratzer zu vermeiden.

Gängige Veredelungsmethoden

• Sandstrahlen und Ätzen: für die Bearbeitung von kundenspezifischen Mustern oder Logos, weit verbreitet in der architektonischen Dekoration, der Bearbeitung von Kunstwerken, usw. Durch Sandstrahlen und Ätzen lassen sich feine Mustereffekte erzielen und der künstlerische Wert von Glasprodukten steigern.
• Chemisches Polieren: Chemische Lösungsmittel werden zur Beseitigung von Oberflächendefekten, zur Verbesserung der Transparenz und der Oberflächenglätte verwendet und werden häufig bei optischem Glas eingesetzt. Chemisches Polieren ist ein wirksames Mittel zur Verbesserung der Qualität von optischem Glas.
• Physikalisches Polieren: Mit mechanischen Mitteln wird die Glasoberfläche fein poliert, um einen Spiegeleffekt zu erzielen. Physikalisches Polieren ist bei hochwertigen Glasprodukten weit verbreitet, um die optische Leistung des Produkts zu gewährleisten.

 

Anwendungsszenarien

• Architektonisches Glas: Bei Fenstern und Trennwänden beispielsweise ist häufig eine kratzfeste Oberflächenbehandlung erforderlich, um die Transparenz zu erhalten. Die Veredelung von Architekturglas wirkt sich direkt auf die Schönheit und Leistungsfähigkeit des Gebäudes aus.
• Autoglas: Windschutzscheiben und Fenster müssen stoß- und kratzfest sein, um die Fahrsicherheit zu gewährleisten. Die Veredelung von Autoglas sorgt für Fahrsicherheit und Fahrkomfort.
• Dekoratives Kunstglas: Bei der Innenraumgestaltung oder architektonischen Dekoration wird die Glasätzung eingesetzt, um individuelle dekorative Effekte zu erzielen. Das fertige Kunstglas unterstreicht nicht nur die Einzigartigkeit des Designs, sondern verleiht dem Raum auch eine romantische Atmosphäre.

Materialauswahl bei der Oberflächenbearbeitung

Verschiedene Sandstrahlmaterialien eignen sich für unterschiedliche Substrate und Bearbeitungsanforderungen. Im Folgenden sind vier gängige Sandstrahlmaterialien aufgeführt: Keramikperlen, Glasperlen, Aluminiumoxid und Kunststoffstrahlmittel.

1. Keramische Perlen

Keramische Perlen sind ein Hochleistungs-Sandstrahlmittel, das in der Regel aus Bauxit hergestellt wird, der bei hohen Temperaturen gesintert wird. Sie sind hart und verschleißfest und eignen sich zum Entgraten, Polieren und Reinigen von Metalloberflächen.

Der Hauptvorteil ist, dass ihre einheitliche Partikelgröße die Glätte und den Glanz der Oberfläche wirksam verbessern kann. Darüber hinaus haben Keramikkugeln eine lange Lebensdauer, was die Kosten für einen häufigen Austausch reduziert.

Keramische Perlen eignen sich für Branchen wie die Luft- und Raumfahrt, den Automobilbau und die mechanische Bearbeitung, die besonders strenge Anforderungen an die Oberflächenbehandlung stellen.

2. Glasperlen

Glasperlen sind ein relativ weiches Sandstrahlmaterial, das nach dem Schleifen hauptsächlich aus recyceltem Glas hergestellt wird. Aufgrund seiner Eigenschaften eignet es sich hervorragend zum Polieren und Glätten von Oberflächen und ist für die Feinbearbeitung von Metall-, Kunststoff- und Glasoberflächen geeignet.

Der Vorteil von Glasperlen besteht darin, dass sie Oberflächenverschmutzungen und Oxidschichten wirksam entfernen können, während die Oberflächengüte erhalten bleibt. Insbesondere bei der Bearbeitung von Gehäusen elektronischer Produkte und dekorativem Glas kann der Einsatz von Glasperlen das Aussehen und die Qualität des Produkts erheblich verbessern. Darüber hinaus verursachen Glasperlen beim Sandstrahlen weniger Schäden am Substrat, was sich für die Bearbeitung empfindlicher und sensibler Materialien eignet.

3. Aluminium-Oxid

Aluminiumoxid ist ein Sandstrahlmaterial mit hoher Härte, das in der Regel für die Behandlung rauerer Oberflächen verwendet wird. Seine hervorragende Schneidleistung macht es zur idealen Wahl für die Entfernung von Rost, Oxiden und anderen Oberflächenfehlern.

Aluminiumoxid wird häufig in der Metallverarbeitung, der Autoreparatur und der Bauindustrie verwendet. Aufgrund seiner hohen Verschleißfestigkeit und langen Lebensdauer kann Aluminiumoxid langfristig die Betriebskosten senken.

4. Kunststoff-Schleifmittel