1 Forskningsmetoder

1.1 Designramverk

Utvecklingen följer en kontrollerad komparativ design. Alla testdelar fräsades med CNC från aluminium 6061-T6 och rostfritt stål 304 med identiska skärparametrar för att upprätthålla konsekvent basyta. Varje del bearbetades därefter med en färdiggöringsteknik under fasta förhållanden i enlighet med industriella standarder (MIL-A-8625 för anodisering, ASTM A380 för passivering).

1.2 Datakällor

Data samlades in från tre mätkategorier:

• Ytråhet (Ra) mättes med en kontaktprofilometer.

• Oxidskikts tjocklek mättes genom vridströmstestning av beläggning.

• Korrosionsbeständighet utvärderades i en neutral saltmistkammare med 5 % NaCl.

Alla rådata, kalibreringsloggar och miljöparametrar finns med i appendix för att säkerställa full reproducerbarhet.

1.3 Experimentella verktyg och modeller

Den experimentella arbetsflöde som användes:

• 3-axlig CNC-fräscenter för provframställning

• Strålskåp med 120-mesh medium

• Typ II svavelsyra-anodiseringslinje

• Passiveringsbad i rostfritt stål formulerat med nitratfri citronsyra

• Bältpolishmaskin med sekventiella 800–2000-korniga slipmedel

Kalibrering av alla mätinstrument följde tillverkarens rekommendationer, och varje prov genomgick tre upprepade mätningar för att minska slumpmässiga fel.

2 Resultat och analys

2.1 Jämförelse av ytjämnhet

Tabell 1 presenterar Ra-värden efter varje ytbehandlingsprocess. Sandblästring gav den mest konsekventa matta ytan (Ra 1,2–1,4 μm). Mekanisk polering uppnådde lägsta Ra (0,05–0,08 μm), lämplig för reflekterande delar. Anodisering bibehöll måttlig ytråhet men förbättrade oxidskiktets enhetlighet avsevärt.

2.2 Korrosionsmotståndsförmåga

Saltnebelspridning visade att anodiserade prov bibehöll strukturell och färgstabilitet i mer än 500 timmar utan gropbildning. Passiverade rostfria stålprov uppvisade förbättrad integritet i passivfilmen, vilket minskade fläckkorrosion med 68 % jämfört med obehandlade kontroller.

2.3 Visuell och estetisk stabilitet

Mätningar av färgförskjutning under 500-lux-belysning visade att anodiserade ytor bibehöll den mest stabila nyansen. Sandblästrade ytor visade minimalt med bländning på grund av diffus reflektionsegenskaper, vilket stödjer deras användning i skal till konsumentelektronik.

2.4 Jämförelse med tidigare forskning

Den uppmätta prestandan överensstämmer med tidigare resultat som beskriver anodiserat aluminiums höga korrosionsmotstånd och sandblästringens stabila topografi (referenser 2, 3). Resultaten visar dessutom kvantifierbara förbättringar av passiveringsresultat med citronsyraformuleringar, vilket utvidgar tidigare studier baserade på salpetersyra.

3 Diskussion

3.1 Tolkning av resultaten

Skillnader i prestanda härrör från de underliggande materialinteraktionerna i varje process. Anodisering bildar ett strukturerat poröst oxidskikt som motstår kemisk påverkan. Sandblästring modifierar mikrotopografin genom jämn abrasion. Passivering förstärker det kromrika passiva skiktet på rostfritt stål, vilket minskar dess reaktivitet. Mekanisk polering reducerar fysikaliskt ojämnheter genom successiva slipssteg.

3.2 Begränsningar

Utvecklingen fokuserar på två metallmaterial och specifika processparametrar. Variationer i legeringssammansättning, mediastorlek, syrakoncentration eller poleringssekvens kan förändra resultaten. Ytterligare långsiktig utmattningdata skulle ge ytterligare insikter.

3.3 Praktiska implikationer

Tillverkare kan använda dessa resultat för att anpassa ytbehandlingsmetoder till funktionella krav. Komponenter utsatta för marina miljöer drar nytta av anodisering; skal som är synliga för konsumenter kan föredra sandblästring; precisionsmedicinska delar kräver vanligtvis passivering; och optiska komponenter är beroende av polering med extremt låg ytråhet.

4 Slutsats

Jämförelsen visar på tydliga prestandaprofiler för fyra olika avslutande metoder för CNC-bearbetning. Anodisering erbjuder överlägsen korrosionsbeständighet, sandblästring ger konsekventa matta ytor, passivering förbättrar kemisk stabilitet i rostfritt stål, och mekanisk polering ger de lägsta värdena på ytjämnhet. Dessa resultat stödjer målinriktad val av ytbehandlingar beroende på strukturella, visuella eller miljömässiga krav och indikerar potential för vidare studier inom flerstegs hybrida ytbehandlingar.