Metaalafwerking 101: typen, voordelen & toepassingen

Nadat een metaalonderdeel is gecreëerd, is het gangbare praktijk om het exterieur te behandelen met een afwerking om visuele of prestatie-eisen te voldoen. Afwerkingsprocessen kunnen een aantal voordelen bieden, van verhoogde onderdeelduurzaamheid en aanloopweerstand tot hogere elektrische weerstand of draaimomenttolerantie.

In dit artikel bespreken we enkele van de meest gebruikte metaalafwerkingsprocessen, hoe elk werkt, en enkele veelvoorkomende toepassingen die deze populaire afwerkingen gebruiken.

Mechanische processen

Borstelen (Brushing)

Veel metaalonderdelen hebben ruwe randen, graten of andere oppervlakteimperfecties als resultaat van het productieproces. Een effectieve manier om deze imperfecties te verwijderen is borstelen, dat abrasieve banden of draadborstels gebruikt om het exterieur van het onderdeel een uniforme, parallelle graan oppervlaktetekstuur te geven.

Polijsten (Polishing)

Polijsten gebruikt een doekwiel om het oppervlak van het onderdeel te buffen, wat resulteert in een glanzende en gladde ongetekstureerde afwerking die ideaal is voor decoratieve stukken. Buff polijsten kan ook gebruikt worden om randen af te ronden. Vanwege beperkingen met het bereik van het doekwiel, kunnen ingewikkelde of kwetsbare onderdelen of onderdelen met ingezakte kenmerken beter bediend worden door een ander afwerkingsproces.

Trommelen (Tumbling)

Trommelen verwijdert graten door onderdelen te roeren in grote vaten gevuld met water en abrasieve media – die van staal, plastic, keramiek of natuurlijke materialen kunnen zijn – van verschillende vormen en maten. Dit proces, alsook vibratoire komafwerking, polijst en gladde onderdelen, inclusief potentiële scherpe randen, door afgeronde randen te creëren, radii genoemd. Trommelen vindt plaats na productie maar voordat onderdelen door additionele platering of afwerkingsprocessen gaan.

Zand- of kralen straalen (Sand or bead blasting)

Abrasieve straalprocessen gebruiken hoogdruk stromen zand of glazen kralen om oppervlakteverontreinigingen op het substraat te verwijderen. Terwijl trommelen het gehele oppervlak van het onderdeel behandelt, kan zand- of kralen straalen ook gebruikt worden om specifieke gebieden te behandelen. Dit creëert een gladde en schone oppervlaktetekstuur, met name merkbaar in zachtere metalen.

Chemische en elektrische processen

Poedercoating (Powder coating)

Poedercoating brengt een decoratieve afwerking van gesmolten plastic poeder op het oppervlak van het substraat aan. Het proces kan glanzende, matte of getekstureerde oppervlakken creëren die lijken op verf maar veel grotere duurzaamheid bieden.

Warm zwarten (Hot blackening)

Warm zwarten voegt een laag zwart oxide toe aan het oppervlak van een substraat door een hoogtemperatuurproces dat het onderdeel door een set tanks gevuld met reinigers, bijtende stoffen en koelmiddelen laat lopen. Het resultaat is een matte zwarte oppervlakteafwerking met hoge slijtvaste. Deze afwerking is veelvoorkomend op gereedschappen, vuurwapens en autonderdelen.

Elektrocoating (Electrocoating)

Ook e-coating genoemd, dit proces dompelt grote onderdelen in een epoxyverfoplossing en gebruikt elektrisch geladen deeltjes om een laag verf gelijkmatig aan te brengen die helpt beschermen tegen corrosie – iets wat met name handig is voor sieraden. E-coatings kunnen als primerlachen worden gebruikt voor verdere afwerking.

Elektroplateren (Electroplating)

Het plateringsproces lijkt op e-coating. In plaats van verf wordt echter een dunne laag metaal op het substraatoppervlak aangebracht met behulp van een elektrische stroom. Dit proces versterkt de duurzaamheid van het onderdeel, alsook de corrosieweerstand.

Elektropolijsten (Electropolishing)

Elektropolijsten gebruikt een electrochemisch proces om het oppervlak van een metaalsubstraat ion voor ion te gladden, wat resulteert in een glad oppervlak dat microscopisch kenmerkloos is.

Anodiseren (Anodizing)

Voornamelijk gebruikt om aluminiumonderdelen af te werken, gebruikt anodiseren een chemisch proces om het oppervlak van het substraat te veranderen in aluminiumoxide. Het proces beschermt het niet alleen tegen dagelijkse slijtage, maar maakt het onderdeel ook meer impact- en corrosiebestendig. Hoewel meestal kleurloos, kan de geanodiseerde afwerking geverfd worden.

Passivatie (Passivation)

Dit niet-elektrische proces maakt roestvrij staal onderdelen roestbestendiger door zuur te gebruiken om vrij ijzer van het substraatoppervlak te verwijderen. Dit creëert een inerte, of gepassiveerde, beschermende laag die minder geneigd is tot corrosie.

Chromaatropervlaktecoating (Chromate conversion coating)

Dit proces gebruikt chromzuur om het gehele oppervlak van bepaalde metaalsubstraten te coaten, inclusief aluminium en zink. Dit maakt de onderdelen niet alleen hoogst corrosiebestendig, maar geeft ze ook zelfherstellende eigenschappen, zodat als het metaal gekraast of geslepen wordt, de chromaatafwerking langzaam het schade bedekt, wat corrosie voorkomt in de poriën van het metaal.

Esthetische afwerking

Schilderen (Painting)

Verf is de meest voorkomende methode om staalonderdelen te beschermen. Het proces omvat doorgaans drie lagen epoxy en polyester glasvlakkenverf ontworpen om het staal veilig te houden tegen corrosie en schade.

Tampodruk (Pad printing)

Dit proces overdraagt 2D-afbeeldingen op 3D-onderdelen met behulp van een geëtste plaat en een siliconekussen. Tampodruk wordt veel gebruikt in de industriële en kledingindustrie voor het printen van ontwerpen op kledinglabels, USB-sticks, pen, horlogegelaatzijden en andere oppervlakken.

Zeefdruk (Screen printing)

Zeefdruk gebruikt een gaas en blokkerende schabloon om inkt op een onderdeel over te dragen. Een rakel of ander gereedschap verspreidt inkt over de open gaasopeningen, wat contact katalyseert tussen het scherm en het oppervlak van het onderdeel, waardoor de inkt wordt gedeponeerd.

Hydrografie (Hydrographics)

Ook bekend als immersiedruk, omvat dit proces het plaatsen van het substraat in een vat gevuld met water en een oplosbare geprint film. Dit stelt de afwerkingslaag in staat om het oppervlak van het onderdeel volledig te bedekken, wat met name nuttig is voor onderdelen met complexe geometrieën. De afwerking die hydrografie biedt is extreem duurzaam, met verhoogde chemische- en UV-weerstand.

Kies de juiste processen voor u

Zoals deze lijst toont, zijn er heel wat opties om uit te kiezen wanneer het gaat om afwerkingsdiensten voor metaalonderdelen. Welk proces of combinatie van processen het meest zinvol is, zal natuurlijk afhangen van een paar factoren, inclusief budget, tijdlijn en de beoogde eindtoepassing van het onderdeel.

Het balanceren van al deze factoren kan een uitdaging zijn. Daarom kiezen ingenieurs, ontwerpers en ondernemers ervoor om te partneren met Fast Radius. Ons team van experts werkt met u op elke stap van het productieproces – van ontwerpen, prototypen en itereren tot na-productie en fulfilment – om ervoor te zorgen dat elk onderdeel geoptimaliseerd is voor zijn toepassing en ondersteund wordt door kwaliteitsborging.

Klaar om meer te ontdekken over de uitgebreide reeks diensten die we aanbieden? Bezoek ons kenniscentrum om te leren over de verschillende processen en materialen die gebruikt kunnen worden om uw onderdelen te vervaardigen en af te werken.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?