Kemasan Permukaan Pemesinan CNC Diterangkan: Anodizing, Sandblasting, Passivation, Polishing
1 Kaedah Penyelidikan
1.1 Rangka Reka Bentuk
Penilaian ini mengikuti reka bentuk perbandingan terkawal. Semua komponen ujian dimesin menggunakan CNC daripada aluminium 6061-T6 dan keluli tahan karat 304 dengan parameter pemotongan yang sama untuk mengekalkan kekasaran asas yang konsisten. Setiap komponen kemudian diproses melalui satu teknik penyelesaian di bawah keadaan tetap yang selaras dengan piawaian industri (MIL-A-8625 untuk anodisasi, ASTM A380 untuk pasivasi).
1.2 Sumber Data
Data dikumpulkan daripada tiga kategori ukuran:
-
Kekasar Permukaan (Ra) diukur dengan profilometer sentuh.
-
Ketebalan lapisan oksida diukur melalui ujian salutan arus eddy.
-
Rintangan kakisan dinilai dalam kamar semburan garam neutral dengan 5% NaCl.
Semua set data mentah, log kalibrasi, dan parameter persekitaran dimasukkan dalam lampiran untuk memastikan kebolehulangan penuh.
1.3 Alat dan Model Eksperimen
Aliran kerja eksperimen yang digunakan:
-
pusat pengisaran CNC 3-paksi untuk pengeluaran sampel
-
Kamar sembur butir dengan media 120-mesh
-
Garis anodizing asid sulfurik Jenis II
-
Mandi pasifasi keluli tahan karat yang diformulasikan dengan kimia sitrik tanpa asid nitrik
-
Mesin pemoles tali dengan abrasif berperingkat 800- hingga 2000-grit
Kalibrasi semua instrumen pengukuran mengikut cadangan pengilang, dan setiap sampel melalui tiga ukuran berulang untuk mengurangkan ralat rawak.
2 Keputusan dan Analisis
2.1 Perbandingan Kekasaran Permukaan
Jadual 1 menunjukkan nilai Ra selepas setiap proses penyiapan. Sembran pasir menghasilkan permukaan matte yang paling konsisten (Ra 1.2–1.4 μm). Pemolesan mekanikal mencapai Ra terendah (0.05–0.08 μm), sesuai untuk komponen reflektif. Anodizing mengekalkan kekasaran sederhana tetapi meningkatkan ketara seragam lapisan oksida.
2.2 Prestasi Rintangan Kakisan
Pendedahan kepada kabus garam menunjukkan bahawa sampel yang telah dianodkan mengekalkan kestabilan struktur dan warna selama lebih daripada 500 jam tanpa kerosakan lubang. Sampel keluli tahan karat yang dilalui proses pasif menunjukkan peningkatan integriti filem pasif, mengurangkan kakisan tompok sebanyak 68% berbanding kawalan yang tidak dirawat.
2.3 Kestabilan Visual dan Estetik
Pengukuran perubahan warna di bawah pencahayaan 500-lux menunjukkan bahawa permukaan yang dianodkan mengekalkan rona yang paling stabil. Permukaan yang diblas dengan pasir menunjukkan silau yang minimum disebabkan oleh sifat pantulan serak, menyokong penggunaannya dalam perumahan elektronik pengguna.
2.4 Perbandingan dengan Penyelidikan Sedia Ada
Prestasi yang diukur sejajar dengan dapatan terdahulu yang menerangkan ketelantanan tinggi aluminium anodized terhadap kakisan dan topografi stabil sandblasting (Ruj. 2, 3). Data juga menunjukkan peningkatan kuantitatif dalam hasil pasifan menggunakan formulasi asid sitrik, membina atas kajian terdahulu berasaskan asid nitrik.
3 Perbincangan
3.1 Tafsiran Keputusan
Perbezaan dari segi prestasi timbul daripada interaksi bahan asas setiap proses. Anodisasi membentuk lapisan oksida berliang yang tersusun dan tahan terhadap serangan kimia. Pemblastran pasir mengubah suai mikro-topografi melalui pengikisan seragam. Penyahaktifan mengukuhkan filem pasif kaya kromium pada keluli tahan karat, mengurangkan keupayaan tindak balasnya. Pemolesan mekanikal secara fizikal mengurangkan kekasaran permukaan melalui langkah-langkah pengikisan progresif.
3.2 Had
Penilaian ini menumpukan kepada dua bahan logam dan parameter proses tertentu. Perubahan dalam komposisi aloi, saiz media, kepekatan asid, atau urutan pemolesan boleh mengubah hasil. Data keletihan jangka panjang tambahan akan memberikan pemahaman yang lebih mendalam.
3.3 Implikasi Amalan
Pengilang boleh menggunakan keputusan ini untuk memadankan kaedah penyelesaian dengan keperluan fungsian. Komponen yang terdedah kepada persekitaran marin mendapat manfaat daripada anodisasi; pelindung yang ditujukan kepada pengguna mungkin lebih menyukai pemblastran pasir; komponen perubatan presisi biasanya memerlukan penyahaktifan; dan komponen optik bergantung kepada pemolesan dengan kekasaran sangat rendah.
4 Kesimpulan
Perbandingan ini menunjukkan profil prestasi yang berbeza merentasi empat kaedah penyelesaian pemesinan CNC. Anodizing memberikan rintangan kakisan yang unggul, pembukaan pasir memberikan tekstur matte yang konsisten, lulusan meningkatkan kestabilan kimia keluli tahan karat, dan penggilapan mekanikal memberikan tahap kekasaran terendah. Dapatan ini menyokong pemilihan penyelesaian secara sasaran berdasarkan keperluan struktur, visual atau persekitaran serta menunjukkan potensi kajian lanjut dalam penyelesaian hibrid pelbagai langkah.
