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金属拉丝工艺

表面拉丝处理是通过研磨产品在工件表面形成线纹,起到装饰效果的一种表面处理手段。由于表面拉丝处理能够体现金属材料的质感,所以得到了越来越多用户的喜爱和越来越广泛的应用。本文将从拉丝的应用、分类、加工方式、拉丝研磨产品、拉丝的相关影响因素等方面对表面拉丝处理方法进行探讨。

 一、拉丝的应用    金属表面处理有多种不同的形式,例如:喷砂(形成哑光珍珠银面)、抛光(形成镜面)、压纹(压制出各种纹理)、电镀(覆盖一层其他金属)、喷涂(覆盖替他非金属涂层),以及拉丝(形成类似缎面效果)。相比其他表面处理,拉丝处理可使金属表面获得非镜面般金属光泽,就像丝绸缎面般具有非常强的装饰效果,犹如给了普通金属予新的生机和生命,所以目前拉丝处理具有越来越多的市场认可和广泛应用。    例如在建筑行业有电梯门板,自动扶梯装饰板,在建筑五金行业中龙头、合页、把手、锁具饰板,等等;橱具如抽油烟机、不锈钢灶具、水槽等等。 

而近几年兴起的各种3C数码产品更是将拉丝的应用推向了高潮,如笔记本电脑的面板,键盘板等,手机的面板,LCD框面,电池盖板,摄像头的保护滑盖,数码相机镜头滑盖板等。还有其它各种电子产品,例如:Mp3,Mp4,DVD播放器,投影仪等等。 

二、表面拉丝的分类  

拉丝处理没有统一的分类和叫法。通常根据表面效果不同分为直丝和乱丝。直丝又叫做发丝纹;乱丝又叫作雪花纹。 

丝纹类型的好差具有很大的主观性。每个用户对表面线纹的要求不同,对线纹效果的喜好不同。有人会觉得发丝好看,有人却喜欢雪花纹;有人喜欢长丝,有人却喜欢短丝。    线纹效果由于变化多样,通常很难描述和具体界定,而是通过确定拉丝的加工方式,所用的研磨产品,工艺参数等方式来确定拉丝线纹的效果。以下我们来进一步探讨表面拉丝的加工方式。 

三、表面拉丝的加工方式  

表面拉丝的加工方式,要根据拉丝效果的要求、不同的工件表面的大小和形状选择不同的加工方式。拉丝方式有手工拉丝和机械拉丝两种方式。常见的手工拉丝多用于3M公司的工业百洁布,例如8698、7447C等。下面着重介绍机械拉丝的方式。  

常见的机械拉丝的方式有以下几种: 

1、平压式砂带拉丝:  

平压式拉丝是很常见的一种拉丝方式,工件固定在模具上,研磨砂带高速运转,砂带的背面有一个气动控制的可以上下移动的压块,下压后砂带贴服在被加工表面进行拉丝。通常使用的设备是平压式砂带机。  

平压式拉丝适应于小面积平面的拉丝表面,例如目前广泛应用于数码相机外壳的拉丝,手机外壳的拉丝等等。这种拉丝表面出来的线纹通常是连续丝纹的直丝。由于使用砂带,具有广泛的粒度范围选择,所以既可以选用粗粒度砂带加工出粗犷的、有明显的手感线纹,也可以选用细粒度砂带而加工出较为细腻的丝纹。3M公司不仅可以提供普通砂带,还可以提供更加适合拉丝的金字塔系列砂带和不织布尼龙砂带。砂带对这个表面整体研磨拉丝,会产生大量的热量,并且在工件的拉丝一面产生应力集中的问题,尤其对薄壁零件会产生起翘变形的问题。所以这种方式适应于小面积的拉丝加工。由于是下压式的操作,所以通常是应用于平面,表面不能有突台,例如突起的文字标识等。不过通过对压块等模具的巧妙设计,也可以对略有弯曲的工件进行拉丝。具体方法要视弯曲的程度来具体讨论。   

2、不织布辊刷拉丝:  

工件由传输带传送通过不织布辊刷,辊刷高速旋转对工件表面进行拉丝。拉丝时可以采用辊刷振动和辊刷不振动两种方式,同时配合不同加工速度从而产生长短不同的线纹。不织布辊刷振动,可以产生非常均匀一致的不连续丝纹(短丝);不织布辊刷不振动,可以产生连续丝纹(长丝或叫直丝)。这种拉丝方式,正越来越广泛的应用于笔记本镁/铝合金的面板、键盘板,手机的LCD框、电池盖板,摄像头的保护板,相机的滑盖板等等。 

辊刷拉丝方式的优点是:  

1)可以适合大面积拉丝,因为拉丝采用的是线接触的方式,而非平压式方式的面接触,从而避免了大量热量的产生。同时使用的是不织布结构研磨产品,有很好的冷研磨效果。(不织布结构的特点将在后面拉丝研磨产品里具体介绍)。另外,不织布辊刷可以很宽(3M公司的不织布辊刷辊刷宽度可达1219mm),被加工的板材也可以很长。  

2)用这种拉丝方式,拉丝表面可以带一定曲率,甚至是小突台例如文字标识等,因为不织布辊刷有很好的贴服性(不织布结构的特点将在后面拉丝研磨产品里具体介绍)。  

3)可以连续作业,提高了生产的效率。  

4)一种辊刷,采用振动和不振动可以产生两种拉丝线纹效果。   不织布辊刷拉丝的线纹不具有凹凸的手感,但线纹的视觉感观明显。 

3、宽砂带拉丝:  

这种拉丝方式是最传统的拉丝方式,用于平面拉丝,特别适合板材加工。如图所示,砂带高速旋转,板材由输送带通过砂带,进行打磨拉丝,通常将不锈钢板、铝合金等板材做成拉丝半成品,以便进一步制作成以板材为原料的产品,例如不锈钢的电梯拉丝门板,不锈钢柜台,铝合金机箱等。这种方式拉出的线纹通常很细很短促,可以叫做雪花纹。这种方式要求砂带的贴服性比较好,板材的线纹效果才能更均匀。3M公司的不织布砂带有比传统涂附砂带更好的贴服性。  

4、无心磨拉丝:  

这是采用无心磨的方式进行拉丝的方式。使用的研磨产品是不织布拉丝轮或者砂带。适用于圆管形工件,例如把手握柄等。这种方式拉丝的线纹通常是短丝纹,丝纹的长短与工件的旋转速度,研磨产品的旋转速度和研磨产品本身有关。  

三、表面拉丝的加工方式   

表面拉丝的加工方式,要根据拉丝效果的要求、不同的工件表面的大小和形状选择不同的加工方式。拉丝方式有手工拉丝和机械拉丝两种方式。常见的手工拉丝多用于3M公司的工业百洁布,例如8698、7447C等。下面着重介绍机械拉丝的方式。  

常见的机械拉丝的方式有以下几种: 

1、平压式砂带拉丝:  

平压式拉丝是很常见的一种拉丝方式,工件固定在模具上,研磨砂带高速运转,砂带的背面有一个气动控制的可以上下移动的压块,下压后砂带贴服在被加工表面进行拉丝。通常使用的设备是平压式砂带机。平压式拉丝适应于小面积平面的拉丝表面,例如目前广泛应用于数码相机外壳的拉丝,手机外壳的拉丝等等。这种拉丝表面出来的线纹通常是连续丝纹的直丝。由于使用砂带,具有广泛的粒度范围选择,所以既可以选用粗粒度砂带加工出粗犷的、有明显的手感线纹,也可以选用细粒度砂带而加工出较为细腻的丝纹。3M公司不仅可以提供普通砂带,还可以提供更加适合拉丝的金字塔系列砂带和不织布尼龙砂带。砂带对这个表面整体研磨拉丝,会产生大量的热量,并且在工件的拉丝一面产生应力集中的问题,尤其对薄壁零件会产生起翘变形的问题。所以这种方式适应于小面积的拉丝加工。由于是下压式的操作,所以通常是应用于平面,表面不能有突台,例如突起的文字标识等。不过通过对压块等模具的巧妙设计,也可以对略有弯曲的工件进行拉丝。具体方法要视弯曲的程度来具体讨论。如果有这方面的问题,可以与笔者取得联系。  

2、不织布辊刷拉丝  

工件由传输带传送通过不织布辊刷,辊刷高速旋转对工件表面进行拉丝。拉丝时可以采用辊刷振动和辊刷不振动两种方式,同时配合不同加工速度从而产生长短不同的线纹。不织布辊刷振动,可以产生非常均匀一致的不连续丝纹(短丝);不织布辊刷不振动,可以产生连续丝纹(长丝或叫直丝)。这种拉丝方式,正越来越广泛的应用于笔记本镁/铝合金的面板、键盘板,手机的LCD框、电池盖板,摄像头的保护板,相机的滑盖板等等。





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