एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की सामान्य सतह प्रक्रियाएँ

आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली धातु सामग्री में स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम मिश्र धातु, शुद्ध एल्यूमीनियम प्रोफाइल, जस्ता मिश्र धातु, पीतल आदि शामिल हैं। यह लेख मुख्य रूप से एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातुओं पर केंद्रित है, और उन पर उपयोग की जाने वाली कई सामान्य सतह उपचार प्रक्रियाओं का परिचय देता है।

एल्युमीनियम और उसके मिश्रधातुओं में आसान प्रसंस्करण, समृद्ध सतह उपचार विधियाँ और अच्छे दृश्य प्रभाव जैसी विशेषताएँ होती हैं, और इनका व्यापक रूप से कई उत्पादों में उपयोग किया जाता है। मैंने एक बार एक वीडियो देखा था जिसमें बताया गया था कि कैसे एक एप्पल लैपटॉप के आवरण को सीएनसी मशीनिंग उपकरण का उपयोग करके एल्युमीनियम मिश्रधातु के एक टुकड़े से संसाधित किया जाता है और कई सतह उपचारों से गुज़ारा जाता है, जिसमें सीएनसी मिलिंग, पॉलिशिंग, हाई ग्लॉस मिलिंग और वायर ड्राइंग जैसी कई मुख्य प्रक्रियाएँ शामिल होती हैं।

एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए, सतह उपचार में मुख्य रूप से उच्च चमक मिलिंग / उच्च चमक काटने, सैंडब्लास्टिंग, पॉलिशिंग, वायर ड्राइंग, एनोडाइजिंग, स्प्रेइंग आदि शामिल हैं।

1. उच्च चमक मिलिंग/उच्च चमक कटिंग

उच्च-परिशुद्धता वाले सीएनसी मशीनिंग उपकरणों का उपयोग करके एल्यूमीनियम या एल्यूमीनियम मिश्र धातु के पुर्जों के कुछ हिस्सों को काटा जाता है, जिससे उत्पाद की सतह पर स्थानीय रूप से चमकीले क्षेत्र बनते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ मोबाइल फ़ोन के धातु के खोल को चमकीले चम्फर के एक वृत्त से मिलिंग किया जाता है, जबकि धातु के कुछ छोटे टुकड़ों को उत्पाद की सतह की चमक बढ़ाने के लिए एक या कई चमकीले उथले सीधे खांचे से मिलिंग किया जाता है। कुछ उच्च-स्तरीय टीवी धातु के फ्रेम भी इस उच्च-चमक मिलिंग प्रक्रिया का उपयोग करते हैं। उच्च-चमक मिलिंग/उच्च-चमक कटिंग के दौरान, मिलिंग कटर की गति काफी विशिष्ट होती है। गति जितनी तेज़ होगी, कटिंग हाइलाइट्स उतनी ही चमकदार होंगी। इसके विपरीत, यह कोई हाइलाइट प्रभाव उत्पन्न नहीं करता है और टूल लाइनों के लिए प्रवण होता है।

2. सैंडब्लास्टिंग

सैंडब्लास्टिंग प्रक्रिया, धातु की सतहों के उपचार के लिए उच्च गति वाले रेत प्रवाह का उपयोग करने को संदर्भित करती है, जिसमें धातु की सतहों की सफाई और खुरदरापन शामिल है, ताकि एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु भागों की सतह पर एक निश्चित स्तर की सफाई और खुरदरापन प्राप्त किया जा सके। यह न केवल भाग की सतह के यांत्रिक गुणों में सुधार कर सकता है, भाग के थकान प्रतिरोध में सुधार कर सकता है, बल्कि भाग की मूल सतह और कोटिंग के बीच आसंजन को भी बढ़ा सकता है, जो कोटिंग फिल्म के स्थायित्व और कोटिंग के समतलन और सजावट के लिए अधिक लाभकारी है। यह पाया गया है कि कुछ उत्पादों पर, सैंडब्लास्टिंग के माध्यम से मैट पर्ल सिल्वर सतह बनाने का प्रभाव अभी भी बहुत आकर्षक है, क्योंकि सैंडब्लास्टिंग धातु सामग्री की सतह को अधिक सूक्ष्म मैट बनावट प्रदान करता है।

3. पॉलिशिंग

पॉलिशिंग, यांत्रिक, रासायनिक या विद्युत-रासायनिक प्रभावों का उपयोग करके किसी वर्कपीस की सतह की खुरदरापन को कम करने और एक चमकदार और समतल सतह प्राप्त करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है। उत्पाद आवरण पर पॉलिशिंग का उपयोग मुख्य रूप से वर्कपीस की आयामी सटीकता या ज्यामितीय आकार की सटीकता में सुधार करने के लिए नहीं किया जाता है (क्योंकि इसका उद्देश्य असेंबली पर विचार करना नहीं है), बल्कि एक चिकनी सतह या दर्पण जैसी चमक वाला प्रभाव प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

पॉलिशिंग प्रक्रियाओं में मुख्य रूप से यांत्रिक पॉलिशिंग, रासायनिक पॉलिशिंग, इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग, अल्ट्रासोनिक पॉलिशिंग, द्रव पॉलिशिंग और चुंबकीय अपघर्षक पॉलिशिंग शामिल हैं। कई उपभोक्ता उत्पादों में, एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु के पुर्जों को अक्सर यांत्रिक पॉलिशिंग और इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग, या इन दोनों विधियों के संयोजन का उपयोग करके पॉलिश किया जाता है। यांत्रिक पॉलिशिंग और इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग के बाद, एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु के पुर्जों की सतह स्टेनलेस स्टील की दर्पण सतह के समान दिखाई देती है। धातु के दर्पण आमतौर पर लोगों को सादगी, फैशन और उच्च-गुणवत्ता का एहसास दिलाते हैं, जिससे उन्हें हर कीमत पर उत्पादों के प्रति प्रेम की भावना मिलती है। धातु के दर्पण को फिंगरप्रिंट प्रिंटिंग की समस्या का समाधान करने की आवश्यकता है।

4. एनोडाइजिंग

ज्यादातर मामलों में, एल्यूमीनियम भागों (एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं सहित) इलेक्ट्रोप्लेटिंग के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं और इलेक्ट्रोप्लेटिंग नहीं की जाती है। इसके बजाय, सतह के उपचार के लिए एनोडाइजिंग जैसे रासायनिक तरीकों का उपयोग किया जाता है। एल्यूमीनियम भागों पर इलेक्ट्रोप्लेटिंग स्टील, जस्ता मिश्र धातु और तांबे जैसी धातु सामग्री पर इलेक्ट्रोप्लेटिंग की तुलना में बहुत अधिक कठिन और जटिल है। मुख्य कारण यह है कि एल्यूमीनियम भागों में ऑक्सीजन पर ऑक्साइड फिल्म बनने का खतरा होता है, जो इलेक्ट्रोप्लेटिंग कोटिंग के आसंजन को गंभीर रूप से प्रभावित करता है; जब इलेक्ट्रोलाइट में डुबोया जाता है, तो एल्यूमीनियम की नकारात्मक इलेक्ट्रोड क्षमता अपेक्षाकृत सकारात्मक क्षमता वाले धातु आयनों के साथ विस्थापित होने का खतरा होता है, जिससे इलेक्ट्रोप्लेटिंग परत के आसंजन को प्रभावित होता है; एल्यूमीनियम भागों का विस्तार गुणांक अन्य धातुओं की तुलना में बड़ा है, जो कोटिंग और एल्यूमीनियम भागों के बीच संबंध बल को प्रभावित करेगा

एनोडिक ऑक्सीकरण धातुओं या मिश्र धातुओं के विद्युत-रासायनिक ऑक्सीकरण को संदर्भित करता है। उदाहरण के तौर पर, एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु उत्पादों (जिन्हें एल्यूमीनियम उत्पाद कहा जाता है) को लेते हुए, एल्यूमीनियम उत्पादों को संबंधित इलेक्ट्रोलाइट में एनोड के रूप में रखा जाता है। विशिष्ट परिस्थितियों और बाह्य धारा के तहत, एल्यूमीनियम उत्पादों की सतह पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड फिल्म की एक परत बन जाती है। एल्यूमीनियम ऑक्साइड फिल्म की यह परत एल्यूमीनियम उत्पादों की सतह की कठोरता और घिसाव के प्रतिरोध को बढ़ाती है, एल्यूमीनियम उत्पादों के संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाती है, और ऑक्साइड फिल्म की पतली परत में बड़ी संख्या में सूक्ष्म छिद्रों की अवशोषण क्षमता का उपयोग करके एल्यूमीनियम उत्पादों की सतह को विभिन्न सुंदर और जीवंत रंगों में रंगती है, जिससे एल्यूमीनियम उत्पादों की रंग अभिव्यक्ति समृद्ध होती है और उनकी सुंदरता बढ़ती है। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में एनोडाइजिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

एनोडाइजिंग किसी उत्पाद के किसी विशिष्ट क्षेत्र को अलग-अलग रंग प्रदान कर सकती है, जैसे कि द्वि-रंग एनोडाइजिंग। इस तरह, उत्पाद की धातुई बनावट द्वि-रंगों की तुलना को प्रतिबिंबित कर सकती है और उत्पाद की अनूठी सुंदरता को बेहतर ढंग से दर्शा सकती है। हालाँकि, द्वि-रंग एनोडाइजिंग की प्रक्रिया जटिल और महंगी है।

5. तार खींचना

सतही तार खींचने की प्रक्रिया एक अपेक्षाकृत परिपक्व प्रक्रिया है जो सजावटी प्रभाव प्राप्त करने के लिए धातु के वर्कपीस की सतह पर पीसने के माध्यम से नियमित रेखाएँ बनाती है। धातु की सतही तार खींचने से धातु सामग्री की बनावट प्रभावी रूप से प्रतिबिंबित हो सकती है और इसका व्यापक रूप से कई उत्पादों में उपयोग किया जाता है। यह एक सामान्य धातु सतह उपचार विधि है और कई उपयोगकर्ताओं द्वारा पसंद की जाती है। उदाहरण के लिए, धातु के तार खींचने के प्रभाव का उपयोग आमतौर पर उत्पाद के पुर्जों जैसे डेस्क लैंप के धातु जोड़ पिन के अंतिम भाग, दरवाज़े के हैंडल, लॉक ट्रिम पैनल, छोटे घरेलू उपकरणों के नियंत्रण पैनल, स्टेनलेस स्टील के स्टोव, लैपटॉप पैनल, प्रोजेक्टर कवर आदि पर किया जाता है। तार खींचने से साटन जैसा प्रभाव उत्पन्न हो सकता है, साथ ही अन्य प्रभाव भी जो तार खींचने के लिए तैयार हैं।

विभिन्न सतह प्रभावों के अनुसार, धातु के तार खींचने को सीधे तार, अव्यवस्थित तार, सर्पिल तार खींचने आदि में विभाजित किया जा सकता है। तार खींचने का रेखा प्रभाव बहुत भिन्न हो सकता है। तार खींचने की तकनीक का उपयोग करके, धातु के हिस्सों की सतह पर महीन तार के निशान स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किए जा सकते हैं। देखने में, इसे मैट धातु में चमकते हुए महीन बालों की चमक के रूप में वर्णित किया जा सकता है, जो उत्पाद को तकनीक और फैशन का एहसास देता है।

6. छिड़काव

एल्यूमीनियम भागों पर सतह छिड़काव का उद्देश्य न केवल सतह की सुरक्षा करना है, बल्कि एल्यूमीनियम भागों के दिखावट प्रभाव को भी बढ़ाना है। एल्यूमीनियम भागों के छिड़काव उपचार में मुख्य रूप से इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग, इलेक्ट्रोस्टैटिक पाउडर छिड़काव, इलेक्ट्रोस्टैटिक तरल चरण छिड़काव और फ्लोरोकार्बन छिड़काव शामिल हैं।

इलेक्ट्रोफोरेटिक छिड़काव के लिए, इसे एनोडाइजिंग के साथ जोड़ा जा सकता है। एनोडाइजिंग पूर्व-उपचार का उद्देश्य एल्युमीनियम भागों की सतह से ग्रीस, अशुद्धियाँ और प्राकृतिक ऑक्साइड फिल्म को हटाना और एक साफ सतह पर एक समान और उच्च-गुणवत्ता वाली एनोडाइजिंग फिल्म बनाना है। एल्युमीनियम भागों पर एनोडाइजिंग और इलेक्ट्रोलाइटिक रंगाई के बाद, इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग लगाई जाती है। इलेक्ट्रोफोरेटिक कोटिंग द्वारा बनाई गई कोटिंग एक समान और पतली होती है, जिसमें उच्च पारदर्शिता, संक्षारण प्रतिरोध, उच्च मौसम प्रतिरोध और धातु बनावट के प्रति आकर्षण होता है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक पाउडर स्प्रेइंग, पाउडर स्प्रेइंग गन के माध्यम से एल्युमीनियम भागों की सतह पर पाउडर कोटिंग छिड़कने की प्रक्रिया है, जिससे कार्बनिक बहुलक फिल्म की एक परत बनती है, जो मुख्य रूप से एक सुरक्षात्मक और सजावटी भूमिका निभाती है। इलेक्ट्रोस्टैटिक पाउडर स्प्रेइंग के कार्य सिद्धांत को संक्षेप में इस प्रकार वर्णित किया गया है: पाउडर स्प्रेइंग गन पर एक ऋणात्मक उच्च वोल्टेज लगाया जाता है, लेपित वर्कपीस को ग्राउंड किया जाता है, जिससे गन और वर्कपीस के बीच एक उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र बनता है, जो पाउडर स्प्रेइंग के लिए लाभकारी होता है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक तरल चरण छिड़काव एक सुरक्षात्मक और सजावटी कार्बनिक बहुलक फिल्म बनाने के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक छिड़काव बंदूक के माध्यम से एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रोफाइल की सतह पर तरल कोटिंग्स लगाने की सतह उपचार प्रक्रिया को संदर्भित करता है।

फ्लोरोकार्बन छिड़काव, जिसे "क्यूरियम तेल" भी कहा जाता है, एक उच्च-स्तरीय छिड़काव प्रक्रिया है जिसकी कीमत भी ज़्यादा है। इस छिड़काव प्रक्रिया का उपयोग करने वाले पुर्जों में फीकेपन, पाले, अम्लीय वर्षा और अन्य संक्षारण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध, मज़बूत दरार प्रतिरोध और पराबैंगनी विकिरण प्रतिरोध होता है, और ये कठोर मौसम का भी सामना कर सकते हैं। उच्च-गुणवत्ता वाले फ्लोरोकार्बन कोटिंग्स में धात्विक चमक, चमकीले रंग और स्पष्ट त्रि-आयामी बोध होता है। फ्लोरोकार्बन छिड़काव प्रक्रिया अपेक्षाकृत जटिल होती है और आमतौर पर इसके लिए कई छिड़काव उपचारों की आवश्यकता होती है। छिड़काव से पहले, पूर्व-उपचार प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला की आवश्यकता होती है, जो अपेक्षाकृत जटिल होती है और इसके लिए उच्च आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है।