1 Metode de Cercetare

1.1 Cadru de Proiectare

Evaluarea urmează un design comparativ controlat. Toate piesele-test au fost prelucrate prin frezare CNC din aluminiu 6061-T6 și oțel inoxidabil 304, utilizând aceleași parametri de tăiere pentru a menține o rugozitate de bază constantă. Fiecare piesă a fost ulterior supusă unei tehnici de finisare în condiții fixe, conform standardelor industriale (MIL-A-8625 pentru anodizare, ASTM A380 pentru pasivare).

1.2 Surse de Date

Datele au fost colectate din trei categorii de măsurare:

• Rugozitatea suprafeței (Ra) măsurat cu un profilometru cu contact.

• Grosimea stratului de oxid măsurată prin testarea cu curenturi turbionare.

• Rezistență la coroziune evaluat într-o cameră de spray salin neutru cu 5% NaCl.

Toate seturile de date brute, jurnalele de calibrare și parametrii ambientali sunt incluși în anexă pentru a asigura reproductibilitatea completă.

1.3 Unelte și modele experimentale

Fluxul de lucru experimental utilizat:

• centru de frezare CNC cu 3 axe pentru producerea eșantioanelor

• Cameră de sablare cu material abraziv de mărime 120 mesh

• Linie de anodizare cu acid sulfuric tip II

• Baie de pasivare din oțel inoxidabil formulată cu chimicale pe bază de acid citric, fără azotat

• Mașină de lustruit cu bandă, cu abrazive progresive între 800 și 2000 de granulație

Calibrarea tuturor instrumentelor de măsură a urmat recomandările producătorului, iar fiecare eșantion a fost supus la trei măsurători repetate pentru a reduce eroarea aleatorie.

2 Rezultate și analiză

2.1 Comparație privind rugozitatea suprafeței

Tabelul 1 prezintă valorile Ra după fiecare proces de finisare. Sablarea a produs cea mai consistentă suprafață mată (Ra 1,2–1,4 μm). Lustruirea mecanică a atins cel mai scăzut Ra (0,05–0,08 μm), potrivit pentru piese reflectorizante. Anodizarea a menținut o rugozitate moderată, dar a îmbunătățit semnificativ uniformitatea stratului de oxid.

2.2 Performanța de Rezistență la Coroziune

Expunerea la spray salin a arătat că eșantioanele anodizate și-au menținut stabilitatea structurală și cromatică timp de peste 500 de ore fără apariția pitting-ului. Eșantioanele din oțel inoxidabil pasivat au prezentat o integritate îmbunătățită a filmului pasiv, reducând coroziunea punctiformă cu 68% în comparație cu martorii netratați.

2.3 Stabilitatea Vizuală și Estetică

Măsurătorile schimbării culorii sub o iluminare de 500 de lux au demonstrat că suprafețele anodizate și-au menținut nuanța cea mai stabilă. Suprafețele sablate au prezentat un reflex minim datorită proprietăților de reflexie difuză, susținând utilizarea lor în carcasele pentru electronice de consum.

2.4 Comparație cu Cercetările Anterioare

Performanța măsurată este în concordanță cu rezultatele anterioare care descriu toleranța ridicată la coroziune a aluminiului anodizat și topografia stabilă obținută prin sablare (Ref. 2, 3). Datele arată, de asemenea, îmbunătățiri cantitative ale rezultatelor de pasivare prin utilizarea de formulări pe bază de acid citric, extinzând studiile anterioare bazate pe acid azotic.

3 Discuție

3.1 Interpretarea Rezultatelor

Diferențele în performanță provin din interacțiunile materialelor specifice fiecărui proces. Anodizarea formează un strat oxidic poros structurat care rezistă atacurilor chimice. Sablarea modifică microtopografia prin abraziune uniformă. Pasivarea consolidează filmul pasiv bogat în crom de pe oțelul inoxidabil, reducând reactivitatea acestuia. Polizarea mecanică reduce fizic asperitățile prin etape abrasive progresive.

3.2 Limite

Evaluarea se concentrează asupra a două materiale metalice și asupra unor parametri specifici de proces. Variațiile compoziției aliajului, dimensiunii mediului abraziv, concentrației acidului sau a secvenței de polizare pot modifica rezultatele. Date suplimentare privind oboseala pe termen lung ar oferi informații mai detaliate.

3.3 Implicații practice

Producătorii pot folosi aceste rezultate pentru a asocia metodele de finisare cu cerințele funcționale. Componentele expuse la medii marine beneficiază de anodizare; carcasele destinate consumatorilor pot prefera sablarea; piesele medicale de precizie necesită de obicei pasivare; iar componentele optice se bazează pe o polizare cu rugozitate extrem de scăzută.

4 Concluzie

Comparația demonstrează profiluri distincte de performanță pentru patru metode de finisare prin prelucrare CNC. Anodizarea oferă o rezistență superioară la coroziune, sablarea asigură texturi mate uniforme, pasivarea îmbunătățește stabilitatea chimică a oțelului inoxidabil, iar polizarea mecanică oferă cele mai scăzute niveluri de rugozitate. Aceste constatări sprijină selecția orientată a finisajelor în funcție de cerințele structurale, vizuale sau mediului și indică un potențial de studiu suplimentar în domeniul finisărilor hibride în mai mulți pași.