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行業(yè)案例
CASE
行業(yè)/分類：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: 5cm*3cm*4cm
后處理: 噴砂+氧化+鐳雕
案例介紹
CNC 加工手板是通過計(jì)算機(jī)控制機(jī)床對材料進(jìn)行精確切削成型的過程，而噴砂、氧化、鐳雕是常見的后處理工藝，可提升手板的外觀質(zhì)感、防護(hù)性能和標(biāo)識功能。以下是 CNC 加工噴砂 + 氧化 + 鐳雕后處理手板的完整流程 及關(guān)鍵要點(diǎn)：
一、CNC 加工階段
1. 前期準(zhǔn)備
材料選擇：根據(jù)手板需求選用鋁合金（如 6061、7075）、不銹鋼、尼龍、亞克力等材料，其中鋁合金是最常用的金屬材料，適合噴砂和氧化處理。
圖紙?jiān)O(shè)計(jì)：使用 CAD、UG、Pro/E 等軟件設(shè)計(jì) 3D 模型，確定尺寸精度（通常公差 ±0.05mm）和表面粗糙度要求。
編程與裝夾：
將 3D 模型轉(zhuǎn)化為 CNC 機(jī)床可識別的 G 代碼，設(shè)定切削參數(shù)（如主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、切削深度）。
選擇合適的夾具（如平口鉗、真空吸盤）固定材料，確保加工過程中穩(wěn)定無位移。
2. 切削加工
粗加工：使用大直徑刀具快速去除大部分材料，形成手板基本形狀，預(yù)留 0.5-1mm 精加工余量。
精加工：換用小直徑刀具（如球頭刀、端銑刀）進(jìn)行細(xì)節(jié)雕刻，保證尺寸精度和表面光潔度，完成后去除毛邊。
檢測：通過三坐標(biāo)測量儀（CMM）檢測尺寸是否符合圖紙，若有誤差需返工修正。
二、噴砂處理
1. 作用
表面預(yù)處理：去除 CNC 加工殘留的刀紋、油污，使表面粗糙化，增強(qiáng)后續(xù)氧化膜的附著力。
外觀效果：形成均勻啞光質(zhì)感，掩蓋輕微加工缺陷。
2. 操作步驟
設(shè)備：噴砂槍 / 噴砂箱，搭配不同目數(shù)的砂粒（如氧化鋁砂、玻璃珠）。
參數(shù)控制：
砂粒目數(shù)：目數(shù)越高（如 240 目），表面越細(xì)膩；目數(shù)越低（如 60 目），粗糙度越高。
噴砂壓力：通常 0.3-0.6MPa，壓力越大，表面越粗糙。
距離與角度：噴嘴距工件 10-15cm，角度 45°-60°，均勻移動確保噴砂均勻。
后處理：噴砂后用壓縮空氣吹凈表面殘留砂粒，或用超聲波清洗去除油污。
三、氧化處理（陽極氧化）
1. 作用
防護(hù)性能：在金屬表面生成一層致密氧化膜（Al?O?），提高耐腐蝕性和耐磨性。
著色功能：可通過電解染色或有機(jī)染色賦予手板多種顏色（如銀色、黑色、藍(lán)色等）。
2. 操作流程（以鋁合金為例）
除油：用堿性溶液（如氫氧化鈉）或超聲波清洗去除表面油脂。
酸洗：浸入稀硝酸溶液中，去除噴砂后殘留的金屬碎屑和氧化物，活化表面。
陽極氧化：
將工件作為陽極，浸入硫酸電解液中，通直流電（電壓 10-20V，溫度 15-25℃），生成氧化膜（厚度通常 5-25μm）。
時(shí)間控制：氧化膜厚度隨時(shí)間增加，需根據(jù)需求調(diào)整（如 5μm 約需 15 分鐘）。
著色（可選）：
電解著色：在含金屬鹽的溶液中通電，金屬離子沉積到氧化膜孔隙中顯色（如錫鹽顯銀色，鎳鹽顯黑色）。
有機(jī)染色：浸入有機(jī)染料溶液（如酸性染料）中，通過吸附作用染色，顏色鮮艷但耐光性較差。
封孔：將工件浸入熱水（80-95℃）或鎳鹽溶液中，封閉氧化膜孔隙，防止染色劑流失并提高耐腐蝕性。
干燥：自然晾干或低溫烘干（≤60℃），避免高溫導(dǎo)致顏色變色。
四、鐳雕處理（激光雕刻）
1. 作用
標(biāo)識功能：雕刻文字、圖案、二維碼等標(biāo)識，永久留存且不易磨損。
裝飾效果：通過激光灼燒表面形成深淺不一的紋路，實(shí)現(xiàn)啞光與光亮對比的視覺效果。
2. 操作步驟
設(shè)備：CO?激光機(jī)（適合非金屬）或光纖激光機(jī)（適合金屬，如鋁合金）。
參數(shù)設(shè)置：
功率：金屬雕刻通常 20-50W，功率越高，雕刻深度越深（一般 0.05-0.3mm）。
速度：50-500mm/s，速度慢則深度大，需平衡效率與精度。
焦距：調(diào)整激光頭與工件距離，確保光斑聚焦清晰。
編程與定位：
使用激光雕刻軟件（如 CorelDRAW、AutoCAD）設(shè)計(jì)圖案，生成雕刻路徑。
將工件固定在激光機(jī)工作臺上，通過攝像頭或定位銷精準(zhǔn)對位。
雕刻執(zhí)行：啟動激光，按設(shè)定路徑掃描雕刻，過程中可通過吹氣裝置清除煙塵，保證清晰度。
五、注意事項(xiàng)與常見問題
1. 工藝順序影響
必須嚴(yán)格遵循：CNC 加工 → 噴砂 → 氧化 → 鐳雕。
若先氧化再噴砂，會破壞氧化膜；若鐳雕后再氧化，會掩蓋雕刻痕跡。
2. 表面缺陷控制
噴砂不均：可能導(dǎo)致氧化后顏色不一致，需確保噴砂壓力和角度均勻。
氧化膜氣泡：除油不徹底或電解過程中溫度過高，需嚴(yán)格控制前處理和電解液溫度。
鐳雕模糊：激光功率不足或工件移動，需校準(zhǔn)設(shè)備并固定牢固。
3. 材料兼容性
非金屬材料（如尼龍、亞克力）：不可氧化，噴砂后可直接鐳雕或噴涂上色。
不銹鋼：氧化效果差，通常噴砂后做 PVD 鍍膜或直接鐳雕。
六、應(yīng)用場景
產(chǎn)品原型驗(yàn)證：如消費(fèi)電子（手機(jī)殼、筆記本電腦外殼）、汽車配件、醫(yī)療器械的手板制作，通過多種后處理工藝模擬量產(chǎn)效果。
高端定制件：如航空航天零件、精密儀器面板，利用氧化和鐳雕提升質(zhì)感與功能性。
通過以上流程，可將 CNC 加工的手板從 “毛坯” 轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)級外觀和性能的成品，滿足設(shè)計(jì)驗(yàn)證、樣品展示及小批量生產(chǎn)需求。實(shí)際操作中需根據(jù)材料特性和工藝要求靈活調(diào)整參數(shù)，確保每一步后處理效果達(dá)標(biāo)。
