表面处理的基础知识

基础知识分享

2024-04-23 16:31:13 | 3634

CNC 完成切削之后，零件虽已达到尺寸外形要求，但金属材料会存在易锈蚀、耐磨不足、外观达不到要求等问题，这时需要根据需求对零部件进行相应的表面处理工艺。

表面处理属于后置加工工序，在不改动零件基体材质的前提下，通过化学、电化学、物理手段改变零件表层状态，实现防锈防腐、提升耐磨、外观美化、绝缘或导电等效果。

大部分表面处理会产生镀层 / 膜层，带来微量尺寸变化，在设计阶段时就要定义表面处理工艺，提前在图纸预留对应余量，避免加工完成后再临时追加表面处理。

1、阳极氧化（铝合金专用）
适用材料	仅铝合金（6061、6063、7075等）适用，碳钢、不锈钢、铜材等无法做阳极氧化。
工艺简述	用电化学反应，在铝零件表面生成一层致密氧化铝保护膜，分为普通阳极氧化、硬质阳极氧化两类。
核心作用	防腐防锈、提升表面耐磨性；可染色实现黑色、本色等外观；膜层具备绝缘性能。
工艺特点 & 设计提示
1. 普通阳极氧化膜层 5‑12μm；硬质阳极氧化膜层 20‑80μm，耐磨性能更强； 2. 氧化会向外生长膜层，膜层一半长在基体内部、一半向外凸起，会让外形尺寸变大，尖角易产生膜层堆积； 3. 螺纹孔径会因为膜层生长收缩；盲孔容易滞留药水，必要时设计排水孔。

2、电镀
电镀包含镀锌、镀镍、镀铬等，是依靠电解作用，在工件表面沉积一层金属镀层。
2.1 镀锌
适用材料	碳钢结构件
工艺简述	电解沉积锌层，分为白锌、彩锌
核心作用	低成本防腐防锈
加工特点 & 设计提示
2.1.1 镀层具备厚度，会改变零件实际尺寸； 2.1.2 不适合高摩擦工况； 2.1.3 细牙螺纹需要做遮蔽防护，避免镀层堵孔。
2.2 镀镍（光亮 / 半光镍）
适用材料	碳钢、铜件
工艺简述	工件表面沉积镍金属镀层
核心作用	防锈、提升表面光洁度，焊接性能良好
加工特点 & 设计提示
2.2.1 镀层均匀致密； 2.2.2 配合尺寸需要考虑镀层余量。
2.3 镀铬（装饰铬 / 硬铬）
适用材料	碳钢、部分铜件
工艺简述	电解沉积铬层；装饰铬侧重外观，硬铬侧重耐磨性能
核心作用	装饰铬实现镜面光亮外观；硬铬大幅提升表面硬度、耐磨损
加工特点 & 设计提示
2.3.1 硬铬镀层厚，对尺寸影响大，精密配合位置必须预留镀层余量； 2.3.2 硬铬镀层内应力大，薄壁零件容易变形。

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