全景工廠(chǎng)
行業(yè)案例
CASE
行業(yè)/分類(lèi)：其他手板模型加工
加工方式: cnc加工 使用材料: 鋁合金
最小精度: 0.05mm 生產(chǎn)周期: 2~7天
產(chǎn)品尺寸: 8cm*8cm*3cm
后處理: 發(fā)黑
案例介紹
在CNC（計算機數字控制）加工手板模型后進(jìn)行發(fā)黑處理，可以提升模型的外觀(guān)效果和表面性能。以下是幾種常見(jiàn)的發(fā)黑處理方法及其步驟：
一、化學(xué)氧化發(fā)黑
原理
化學(xué)氧化是利用化學(xué)溶液與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應，生成一層黑色的氧化膜，從而達到發(fā)黑的效果。這種方法適用于一些金屬材料（如鋼鐵）的手板模型，能夠提高模型的耐磨性和耐腐蝕性。
材料和設備準備
化學(xué)溶液：根據金屬材料選擇合適的氧化劑，例如對于鋼鐵材料，可使用氫氧化鈉、亞硝酸鈉等配制的氧化溶液。一般濃度控制在一定比例范圍內，如氫氧化鈉可以是300 – 500ml/L，亞硝酸鈉50 – 100ml/L。
容器：選用耐化學(xué)腐蝕的塑料容器或不銹鋼容器來(lái)盛裝化學(xué)溶液，避免與化學(xué)溶液發(fā)生反應而影響發(fā)黑效果。
加熱設備：如加熱爐或熱水浴鍋，用于控制化學(xué)溶液的溫度。溫度通?？刂圃?00 – 140°C之間。
操作步驟
預處理：首先對手板模型進(jìn)行徹底的清潔，去除表面的油污、雜質(zhì)等?？梢允褂媒饘偾逑磩┖退⒆舆M(jìn)行清洗，然后用清水沖洗干凈并晾干。
化學(xué)氧化處理：將預處理后的模型完全浸泡在化學(xué)溶液中，確保模型表面都接觸到溶液。根據溶液的溫度和濃度，控制浸泡時(shí)間。一般在100°C左右的溶液中，浸泡時(shí)間約為10 – 30分鐘。在浸泡過(guò)程中，要注意觀(guān)察模型表面的顏色變化，當達到理想的黑色時(shí)，及時(shí)取出模型。
后處理：取出模型后，立即用清水沖洗干凈，以去除殘留的化學(xué)溶液。然后進(jìn)行干燥處理，可以使用吹風(fēng)機或自然晾干。最后，對模型表面涂抹適量的防銹油，提高其抗腐蝕性。
二、電化學(xué)發(fā)黑（陽(yáng)極氧化）
原理
電化學(xué)發(fā)黑是利用電解原理，以金屬手板模型為陽(yáng)極，在特定的電解液中通過(guò)電流作用使金屬表面形成黑色的氧化膜。這種方法可以得到均勻、致密的黑色涂層，且可以通過(guò)控制電流密度和時(shí)間來(lái)調整氧化膜的厚度和顏色深度。
材料和設備準備
電解液：常用的電解液有硫酸、鉻酸等組成的混合溶液。例如，硫酸濃度可以為150 – 200ml/L，鉻酸50 – 80ml/L。
電源：直流電源，能夠提供穩定的電流，電流大小可根據模型尺寸和所需氧化速度進(jìn)行調整，一般控制在1 – 5A/dm2。
電極：除手板模型作為陽(yáng)極外，還需要一個(gè)陰極材料，如鉛板或不銹鋼板。
電解槽：耐酸堿腐蝕的塑料或橡膠制成的容器，用于盛裝電解液和放置電極。
操作步驟
預處理：與化學(xué)氧化發(fā)黑類(lèi)似，要對模型進(jìn)行清潔、除油和除銹等預處理工作，保證金屬表面具有良好的導電性和純凈度。
裝夾模型：將處理好的模型裝夾在陽(yáng)極位置，確保模型與電極連接良好且部分浸入電解液中。陰極材料也放置在電解液中，并與電源負極連接。
電解發(fā)黑：開(kāi)啟電源，緩慢調節電壓和電流。初始電壓可以較低（如1 – 2V），然后逐漸升高到合適的工作電壓（3 – 5V）。在電解過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生氣泡和熱量，要注意控制電解液的溫度，一般不超過(guò)40°C。根據所需的黑色深度，電解時(shí)間可以從幾分鐘到幾十分鐘不等。
后處理：電解完成后，關(guān)閉電源，取出模型。先用清水沖洗，然后進(jìn)行中和處理，即將模型浸泡在稀堿溶液（如氫氧化鈉溶液，濃度為100 – 200ml/L）中1 – 2分鐘，以中和殘留的酸性電解液。之后再次用清水沖洗干凈，干燥并涂上防護油。
三、熱處理發(fā)黑（烤黑）
原理
熱處理發(fā)黑是通過(guò)加熱金屬手板模型，使其表面在高溫下與氧氣或其他物質(zhì)發(fā)生反應，形成黑色的氧化層。這種方法簡(jiǎn)單易行，但顏色均勻性和可控性相對較差，適用于對精度要求不高的手板模型。
材料和設備準備
加熱設備：如箱式電阻爐、高頻感應加熱設備等，能夠將模型加熱到所需的溫度。
防護涂料（可選）：如果擔心模型在加熱過(guò)程中被氧化過(guò)度或產(chǎn)生不均勻的顏色，可以涂抹一些耐高溫的防護涂料。
操作步驟
預處理：同樣要對模型進(jìn)行清潔處理，去除表面的雜質(zhì)和油污。
加熱處理：將模型放入加熱設備中，逐漸升溫至200 – 400°C。升溫速度不宜過(guò)快，一般控制在10 – 20°C/min。在目標溫度下保持一定時(shí)間，通常為30 – 60分鐘，直到模型表面呈現出均勻的黑色。
冷卻處理：加熱完成后，讓模型在空氣中自然冷卻或者采用風(fēng)冷方式冷卻。如果在加熱過(guò)程中使用了防護涂料，冷卻后要及時(shí)去除涂料，露出黑色的表面。
需要注意的是，在進(jìn)行發(fā)黑處理之前，一定要了解手板模型的材料特性和后續使用要求，選擇合適的發(fā)黑方法。同時(shí)，在操作過(guò)程中要做好安全防護措施，如佩戴手套、護目鏡等，因為化學(xué)溶液和高溫處理都可能對人體造成傷害。
