金屬中心開發高溫模具表面抗沾黏處理技術

一般家用電器製品中的鋁材在高溫環境下擁有較高的親和性;然而在製程中卻易與模具材料發生反應,產生沾黏的現象。業界常用噴離形劑在模具表面以降低模具之沾粘性,減少反覆熱衝擊壓合的過程中,模具因溫差熱衝擊而破壞表面的精度與機械性質。

金屬中心透過不同的研發應用,成功地利用直流磁控濺鍍法在DC53工具鋼上沉積Ti基鍍膜,加入耐高溫如鎢、鉭、鋁等格系原子,並通入反應性氮等氣體,於模具表面形成抗沾粘之薄膜。Ti基鍍膜能有效提升DC53基板之高溫熱穩定性,耐高溫的特性在經過線上實測800℃的溫度、500次的熱反覆實驗下仍不需使用離形劑,故對於稼動率及產品品質之提升有極大之助益。目前該技術正積極被驗證於鋁合金與未來之新一代鋁合金熱沖壓的製程上。

金屬中心掌握關鍵設備與製程的開發技術,為業者提供一套完整的解決方案、提高模具的使用壽命、降低製作成本,以致力協助國內廠商建立抗沾粘之高溫射出模具產業支援體系。

陽極處理 硬質皮膜處理

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磨削

磨削是使用一種稱為砂輪的磨削輪來切除金屬的加工方法。磨削對工件進行精加工,加工後的工件尺寸精確、表面光潔。磨削圓形工件時,工件一面旋轉,一面向旋轉著的砂輪進給。磨製扁平工件時,工件在旋轉的砂輪下作往返運動。

磨削工藝常用於對經過熱處理的堅硬工件進行最後的精加工,使其達到精確的尺寸。

陽極處理 硬質皮膜處理

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車削與鏜孔

普通機床是用於車削工件的最常見的機床。車削是從工件上切除金屬的加工。在工件旋轉的同時,刀具切入工件或沿著工件車削。

鏜孔是把金屬工件上已鑽出或鑄出的孔加以擴大或作進一步加工的加工方法。在車床上鏜孔是通過單刃刀具一面旋轉一面向工件進刀完成的。

陽極處理 硬質皮膜處理

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鑽削

機床型號繁多,大小不一。現代機床的種類幾乎是無限的。有的機床小得可以安裝在工作台上,有的機床大得要建造專門的廠房才能容納得下。有的機床相當簡單,而有的機床的構造和操作非常複雜。

不管機床是大是小,是簡單還是複雜,都可分為五大類,這五大類也就是使金屬成型的五種基本方法。

鑽削是在實心金屬上鑽孔的加工。使用一種稱為麻花鑽的旋轉鑽頭。用於鑽孔的機床稱為鑽床。鑽床也有多種型號與規格。除鑽孔外,鑽床還可進行其他加工。鑽孔時,工件定位夾緊、固定不動;鑽頭一面旋轉,一面鑽入工件。

陽極處理 硬質皮膜處理

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表面處理的分類

表面處理的目的可以分四大類:
(1) 美觀(appearance).
(2) 防護(protection)
(3) 特殊表面性質(special surface properties)
(4) 機械或工程性質(mechanical or engineering properties)

美觀(appearance)

為了提高製品之附加價值,賦予製品表面美觀,例如裝飾性電鍍
(decorative plating) Au, Ag, Rh, Ni, Cr,黃銅等電鍍 (electroplating).

防護(protection)

為了延長製品的壽命,再製品表面披覆(coating)耐腐蝕之材料,例如保護性電鍍(protective plating) Zn,Cd,Ni,Cr,Sn 等電鍍.

特殊表面性質(special surface properties)

1. 提高製品之導電性(electrical conductiuity),例如電鍍Ag,Cu.
2. 提高焊接性(soderability)在通訊急電子工業應用,例如Sn-Pb 合金 電鍍.
3. 提高光線之反射性(light reflectivity ) 例如太空船,人造衛星的 外殼需
反射光線,Ag及Rh的鍍層被應用上.
4. 減小接觸阻抗(contact resistance)例如在電子組件之Au及Pd電鍍.

機械或工程性質(mechanical or engineering properties )

1. 提高製品之強度(strenth),例如塑膠電鍍.
2. 提高製品之潤滑性 ( bearing propertries ) 例如多孔洛電鍍
(porous chromium plating), 內燃機之鋁合金活塞 (piston) ,鍍 錫Sn以防止汽缸 (cylinder)壁刮傷.
3. 增加硬度(hardness)及耐磨性(wear resistance) ,例如硬洛電鍍( hard chromium plating).
4. 提高製品之耐熱性,耐候性,抗幅射線,例如塑膠,非金屬之電鍍.
5. 滲碳(carburizing) ,氮化(nitriding) 之防止,例如鋼鐵表面硬化 (case hardening)時在不要硬化部份鍍Cu.

陽極處理 硬質皮膜處理

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鋼橋之油漆防蝕技術

一.塗裝設計之條件考量
各種鋼構橋樑由大型鋼鐵構造物,非鐵金屬及耐腐蝕合金等多種材料單獨或混合使用,為避免使用環境的腐蝕損傷,必須利用塗料之有機被覆,達到長 期之防蝕機能,多數要求保固五年以上之防蝕條件,勢須以重防蝕塗裝系統進行塗裝設計,重防蝕塗裝系統之施工管理影響品質甚鉅,設計條件上必須更加週密減少施工困擾,始能達成目標要求,在塗裝設計時需考量下列事項,事先充分確認:

1.目的、必要條件
(a)美觀(色彩、光澤、指定色)
(b)物理保護(耐磨耗性、塗膜硬度、耐刮性)
(c)化學保護(耐候性、耐熱性、耐藥品性、耐水性、耐腐蝕性等)
(d)耐久性(要求壽命、允許損傷度、保證範圍等)
2.使用環境
(a)屋外設置(氣溫、溼度、海鹽粒子、空氣污染度等)
(b)室內設置(被塗物溫度、水分、露點、藥品接觸與性狀等)
3.塗裝工作的條件
(a)全工程工廠施工(安裝時狀況、綜合檢查、指定項目)
(b)工廠+現場施工(工廠施工範圍、現場施工範圍、安裝前塗裝間隔時間要
求、現場保管方法、施工場所的條件、工程等)
(c)全工程現地施工(施工場所的條件、工程、施工時氣象條件、前處理要求
度、適用塗裝方法等、防護措施、廢棄物處理)

陽極處理 硬質皮膜處理

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陽極處理技術與應用

一般性陽極處理又可稱為『 裝飾性陽極處理 』,其陽極處理之膜厚約在 15μ至 20μ 左右,其特性是可在鋁材表面形成一層亮麗而耐腐蝕的表面,並可依客戶的喜愛而選擇亮面處理或者霧面處理(梨面處理),因為所形成之表面為多孔性質,具有優秀的滲透性,可以將表面以有機或無機的染料浸泡或升華精印花樣,使之滲入毛細孔內,形成有各種顏色及花樣之成品,顏色有多樣的變化,是一般性陽極處理的特點,用於以鋁材為原料的製品是最佳的外觀性保護處理。

陽極處理為利用其易氧化之特性,藉電化學方法控制氧化層之生成,以防止鋁材進一步氧化,同時增加表面的機械性質,另一方面藉不同化成反應,產生各種色澤(發色)增進美觀。陽極處理應用廣泛,包括3C產品、建築物鋁帷幕、鋁門窗、影印機抄紙滾桶、軍事武器等以鋁或鋁合金為材質者多會使用。

陽極處理 硬質皮膜處理

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彌補裝飾性陽極處理不足的半硬膜陽極處理

半硬膜陽極處理是彌補裝飾性陽極處理不足的一種陽極處理方式,其陽極處理膜厚層約在20μ至30μ之間,但是卻有著優良的耐摩擦性及耐腐蝕性,是一般性陽極處理所無法達到的,可用在一般工業用途的零件上,又可兼具美觀的用,但是也有其缺點,就是因為其皮膜厚度較一般性陽極處理皮膜厚,所以其皮膜折射造成有略黃色之情況,無法保持鋁材本來之白色,而且經染色後其光澤度較差,會有比一般性陽極處理較暗淡的情況,所以半硬膜陽極處理一般的染色工程都選擇比較深底的顏色來使用。

硬膜性陽極處理其硬度可達HV500以上,膜厚為 30μ至 50μ,具有極為優良的耐 摩擦性 及耐腐蝕性,而其毛細孔孔徑極小,在某些用途上具有一定的不沾程度,所以在工業上的用途極為廣泛,從滾筒、模具、軌道、汽缸到鍋具等民生用品都可利用其耐摩擦及不沾的特性,來使工件發揮特性。這一層硬膜陽極處理層的硬度足以媲美金鋼鑽之表面硬度,由其是其微小的毛細孔使用於機械零件時,當零件運作時加入的潤滑油脂會緩慢滲入毛細孔內,更增加其潤滑度。

陽極處理 硬質皮膜處理

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半硬膜陽極處理

半硬膜陽極處理是彌補裝飾性陽極處理不足的一種陽極處理方式,其陽極處理膜厚層約在20μ至30μ之間,但是卻有著優良的耐摩擦性及耐腐蝕性,是一般性陽極處理所無法達到的,可用在一般工業用途的零件上,又可兼具美觀的作用,但是也有其缺點,就是因為其皮膜厚度較一般性陽極處理皮膜厚,所以其皮膜折射造成有略黃色之情況,無法保持鋁材本來之白色,而且經染色後其光澤度較差,會有比一般性陽極處理較暗淡的情況,所以半硬膜陽極處理一般的染色工程都選擇比較深底的顏色來使用。

陽極處理 硬質皮膜處理

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潤滑性陽極處理

潤滑性陽極處理是陽極處理業的一大突破,使陽極處理膜層在物理性質上更加的具有功能性,所以潤滑性陽極處理又稱為功能性陽極處理。目前已經有商業化的潤滑性陽極處理有 MoS2(二硫化鉬)及PTFE(鐵氟龍)二種,以電解方式將二硫化鉬填入陽極處理皮膜的毛細孔內,在充滿二硫化鉬的皮膜上形成一層兼具陽極處理皮膜特性及複合層特性的特性。
陽極處理 硬質皮膜處理

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