1 Mètodes de recerca

1.1 Marc de disseny

L'avaluació segueix un disseny comparatiu controlat. Totes les peces de prova es van mecanitzar per CNC a partir d'alumini 6061-T6 i acer inoxidable 304 utilitzant paràmetres de tall idèntics per mantenir una rugositat de base consistent. Posteriorment, cada peça es va processar mitjançant una tècnica d'acabat sota condicions fixes alineades amb els estàndards industrials (MIL-A-8625 per a l'anodització, ASTM A380 per a la passivació).

1.2 Fonts de dades

Les dades es van recollir de tres categories de mesurament:

• Rugositat superficial (Ra) mesurat amb un perfilòmetre de contacte.

• Gruix de la capa d'òxid mesurat mitjançant proves de recobriment per corrents paràsits.

• Resistència a la corrosió evaluat en una cambra de boira salina neutra amb un 5% de NaCl.

Tots els conjunts de dades originals, registres de calibració i paràmetres ambientals s'inclouen a l'annex per garantir la plena reproductibilitat.

1.3 Eines i models experimentals

El flux de treball experimental utilitzat:

• centre de fresat CNC de 3 eixos per a la producció de mostres

• Càmera de granallat amb suport de malla 120

• Línia d'anodització amb àcid sulfúric tipus II

• Bany de passivació d'acer inoxidable formulat amb química cítrica sense nítric

• Màquina de polit amb cinta amb abrasius seqüencials de 800 a 2000 gruix

La calibració de tots els instruments de mesura va seguir les recomanacions del fabricant, i cada mostra va ser sotmesa a tres mesuraments repetits per reduir l'error aleatori.

2 Resultats i anàlisi

2.1 Comparació de rugositat superficial

Taula 1 presenta valors Ra després de cada procés d'acabat. El xifrat amb sorra va produir la superfície mate més consistent (Ra 1,2–1,4 μm). El polit mecànic va assolir el valor Ra més baix (0,05–0,08 μm), adequat per a peces reflectores. L'anodització va mantenir una rugositat moderada però va millorar significativament la uniformitat de la capa d'òxid.

2.2 Rendiment en resistència a la corrosió

L'exposició al bany de sal ha mostrat que les mostres anoditzades van mantenir l'estabilitat estructural i del color durant més de 500 hores sense picades. Les mostres d'acer inoxidable passivat van exhibir una integritat millorada de la pel·lícula passiva, reduint la corrosió puntual en un 68 % en comparació amb els controls no tractats.

2.3 Estabilitat visual i estètica

Les mesures de canvi de color sota una il·luminació de 500 lux van demostrar que les superfícies anoditzades van mantenir la tonalitat més estable. Les superfícies xifrades amb sorra van mostrar un reflex mínim degut a les seves propietats de reflexió difusa, fet que recolza la seva aplicació en carcasses d'electrònica de consum.

2.4 Comparació amb la investigació existent

El rendiment mesurat s'ajusta als resultats anteriors que descriuen l'elevada tolerància a la corrosió de l'alumini anoditzat i la topografia estable del xifrat amb sorra (Refs. 2, 3). Les dades mostren a més millores quantificables en els resultats de passivació mitjançant formulacions d'àcid cítric, ampliant així els estudis previs basats en àcid nítric.

3 Discussió

3.1 Interpretació dels resultats

Les diferències en el rendiment provenen de les interaccions materials subjacents a cada procés. L'anodització forma una capa d'òxid porosa estructurada que resisteix l'atac químic. El xifrat amb sorra modifica la microtopografia mitjançant abrasió uniforme. La passivació reforça la pel·lícula passiva rica en crom de l'acer inoxidable, reduint-ne la reactivitat. El polit mecànic redueix físicament les asperitats mitjançant passos abrasius progressius.

3.2 Limitacions

L'avaluació es centra en dos materials metàl·lics i uns paràmetres de procés concrets. Les variacions en la composició de l'aliatge, la mida del medi, la concentració d'àcid o la seqüència del polit pot alterar els resultats. Unes dades addicionals sobre fatiga a llarg termini proporcionarien una millor comprensió.

3.3 Implicacions pràctiques

Els fabricants poden utilitzar aquests resultats per adaptar els mètodes d'acabat als requisits funcionals. Els components exposats a ambients marins s'beneficien de l'anodització; les carcasses destinades al consumidor poden preferir el sablatge; les peces mèdiques de precisió solen requerir passivació; i els components òptics depenen d'un polit d'ultrabaixa rugositat.

4 Conclusió

La comparació demostra perfils de rendiment diferents en quatre mètodes d'acabat finalitzats per fresat CNC. L'anodització ofereix una resistència superior a la corrosió, el sablatge proporciona textures mates consistents, la passivació millora l'estabilitat química de l'acer inoxidable i el polit mecànic ofereix els nivells més baixos de rugositat. Aquests resultats recolzen la selecció específica d'acabats segons exigències estructurals, visuals o ambientals i indiquen un potencial d'estudi addicional en acabats híbrids de múltiples passos.