Wprowadzenie do procesu teksturowania form

Teksturowanie, poprzez penetrację chemiczną, tworzy różne wzory na powierzchniach metalowych, takie jak paski, obrazy, słoje drewna, słoje skóry, jedwab, HANDS, HN3D i inne. Proces ten obejmuje piaskowaniektóry bezpośrednio natryskuje piasek szklany na powierzchnię metalu.

Ogólnie rzecz biorąc, obejmuje: różne tekstury form plastikowych (skóra, drewno, tkaniny, 3D), wzory na zewnętrznych urządzeniach elektronicznych (telewizory, komputery, telefony, samochody, motocykle, klimatyzatory, lodówki), tekstury rolek, wzory podeszew butów, stal nierdzewną, wytrawianie form odlewniczych, wytłaczane logo, wzory i piaskowanie.

Najpłytsza głębokość wytrawiania wynosi 2 µm i jest powszechnie stosowana w akrylowych oknach wystawowych, aby zapobiec oślepianiu. Najgłębsze wytrawianie to 3 mm, imitujące marmur, często stosowane na płytkach łazienkowych. Precyzyjne teksturowanie form plastikowych, znane również jako wytrawianie form, jest szeroko stosowane ze względu na niski koszt, bogate efekty i szybkie przetwarzanie.

Czym jest precyzyjne teksturowanie form plastikowych?

Precyzyjne teksturowanie form plastikowych to proces obróbki powierzchni form, znany również jako wytrawianie form lub grawerowanie form.

Zasada precyzyjnego teksturowania form plastikowych

Polega ona na wykorzystaniu roztworów chemicznych (takich jak kwas solny i cyjanek sodu) do reakcji ze stalową powierzchnią formy, kontrolując reakcję w celu uzyskania różnych efektów.

Rozwój wytrawiania

W miarę jak coraz więcej plastikowych produktów wypełnia nasze życie, ludzie zaczęli preferować, aby nie wyglądały jak "plastikowe". Dlatego też popularne stały się techniki wytrawiania do dekoracji form.

Etap początkowy: Maskowanie wad formowania za pomocą szorstkich tekstur.

Środkowy etap: Zróżnicowane tekstury, szerokie zastosowanie jednowarstwowej skóry i tekstur słojów drewna.

Obecny etap: Zastosowanie tekstur geometrycznych 3D. Wraz z upływem czasu, identyfikacja produktu stała się istotną częścią, wymagającą wyższej jakości. Technologia laserowa o precyzji 0,01 mm jest szeroko stosowana w dziedzinie tekstur, dzięki czemu wzory są bardziej wyrafinowane i realistyczne, zwiększając doskonałość produktu.

Cel teksturowania formy

1. Poprawia jakość estetyczną części plastikowych, nadając im zróżnicowany lub nowy wygląd.

2. Poprawia wygląd produktu poprzez pokrycie wad, takich jak znaki zlewu oraz linie spawania.

3. Zwiększa twardość powierzchni po teksturowaniu formy i piaskowaniu, zapobiegając zarysowaniom.

4. Zapewnia antypoślizgowość i dobre wyczucie dotykowe, tworzy matowe powierzchnie, aby zapobiec oślepianiu i zmniejszyć zmęczenie oczu.

Wybór materiałów do form teksturowanych

Zazwyczaj wybierane są materiały takie jak NAK80, SKD61, 8407 i S136.

NAK80 (36-38 stopni): Dobry efekt wytrawiania, łatwy do wytrawiania w jednej próbie, ale podatny na rdzę i zużycie, zwykle wystarcza na 30 000 form.

SKD61 (48-50 stopni): Dłuższa żywotność wytrawiania, może być wytrawiona w dwóch próbach, zwykle wystarcza na 100 000 form.

8407 lub S136 (50-52 stopni): Dobry efekt wytrawiania, wysoka twardość formy, 2-krotne udane wytrawianie, zwykle wystarcza na 200 000 form.

Rodzaje teksturowania form

Teksturowanie obejmuje wiele rodzajów: kamień, piasek, skórę, drewno, tkaniny, tekstury 3D, wzory obudów urządzeń elektronicznych, tekstury podeszew butów, stal nierdzewną, wytrawianie form odlewniczych, wytłaczane logo i piaskowanie.

Najpopularniejszymi teksturami w przemyśle form są tekstury kamienia i piasku, zwłaszcza piaskowanie, często stosowane w sprzęcie narzędziowym.

Tekstura kamienia

Tekstura piasku

Proces teksturowania formy

Obecnie istnieją dwa rodzaje teksturowania: teksturowanie chemiczne i teksturowanie laserowe.

Proces teksturowania chemicznego:

Odtłuszczanie i czyszczenie → Maskowanie → Kontrola chemiczna → Obróbka powierzchni → Obróbka druku → Obróbka naprawcza → Trawienie chemiczne → Obróbka powierzchni → Kontrola jakości → Zapobieganie rdzy → Pakowanie

1. Odtłuszczanie i czyszczenie formy

Metoda i efekt:

Użyj specjalnego środka do czyszczenia form, aby usunąć olej i zanieczyszczenia z powierzchni formy.

Typowe wady:

• Pozostałości oleju na powierzchni, które mogą uniemożliwić jednolite trawienie chemiczne.
• Trudności w przyklejeniu taśmy ochronnej do formy.

Ochrona powierzchni lustrzanej:

Po czyszczeniu należy natychmiast zabezpieczyć powierzchnie o specjalnych wymaganiach. Ogólnie rzecz biorąc, po czyszczeniu należy spryskać powierzchnie lustrzane warstwą czarnej farby w celu ochrony przed rdzą i zarysowaniami.

2. Maskowanie formy

Metoda i efekt:

Użyj specjalnej taśmy do zamaskowania obszarów, które nie wymagają wytrawiania, zwykle nakładając co najmniej trzy warstwy. Po zamaskowaniu, uszczelnij granicę teksturowanego obszaru woskiem i ponownie wyczyść teksturowaną powierzchnię.

Typowe wady:

• Nierówne linie graniczne między obszarami teksturowanymi i nieteksturowanymi.
• Słaba przyczepność, prowadząca do nadmiernego wytrawiania.

Optymalizacja formy:

Gdy granica między obszarami teksturowanymi i nieteksturowanymi jest promieniem, należy zachować jak najmniejszy promień, zwykle nieprzekraczający R0,5 mm.

3. Kontrola chemiczna

Metoda i efekt:

Zanurzyć zamaskowaną formę w roztworze chemicznym na kilka sekund. Zdemaskowane powierzchnie zostaną skorodowane chemicznie o 0,01 ~ 0,02 mm i będą czarne.

Typowe wady:

• Niespójny materiał lub twardość.
• Otwory piaskowe.
• Ślady spawania.

Wady te będą miały różne głębokości i kolory.

Rozwiązania:

• Jeśli różnice w materiale lub twardości są niewielkie, oddziel wytrawianie i dostosuj czas wytrawiania.
• W przypadku małych otworów należy wypełnić je woskiem przed wytrawianiem.
• Jeśli różnica w twardości jest znacząca po spawaniu, należy miejscowo podgrzać spawany obszar przed wytrawieniem.

Optymalizacja formy:

• Zaznaczyć pozycje spawania na formie.
• Upewnij się, że różnica twardości między częściami formy jest mniejsza niż HRC5.

4. Obróbka powierzchni - piaskowanie

Metoda i efekt:

Użyj pistoletu natryskowego, aby równomiernie rozpylić cząsteczki piasku na skorodowanej powierzchni formy w celu usunięcia czarnej warstwy tlenku. Po wypiaskowaniu powierzchnia formy będzie srebrzystobiała.

Typowe wady:

Nierównomierne piaskowanie i niekompletne czyszczenie prowadzą do nierównomiernego wytrawiania.

5. Obróbka druku

A. Wzorce drukowania

Zasada:

Użyj folii do wytrawiania standardowych płytek wzorcowych (cynkowych), a następnie równomiernie nałóż wosk na płytkę wzorcową. Za pomocą prasy przenieś wzór na specjalną folię, tworząc papier woskowany. Nałóż papier woskowy na umytą piaskiem powierzchnię formy, aby przenieść wzór na formę.

Obowiązujący zakres:

Zwykle używany do nieregularnych konturów wzorów bez specjalnych wymagań, takich jak wzory skórzane do wnętrz samochodowych.

B. Film

Metoda:

Wykonaj folię zgodnie z rysunkami wzoru, a następnie przymocuj folię do formy zgodnie z wymaganiami, kontrolując położenie folii na formie.

Obowiązujący zakres:

Wzory o regularnych, wyraźnych konturach (np. tekstury 3D).

C. Wzór natrysku

Metoda:

Wymieszaj atrament zgodnie z wymaganiami wzoru (głównie dostosowując rozmiar cząstek atramentu) i użyj pistoletu natryskowego, aby równomiernie rozpylić go na powierzchni formy wymagającej trawienia. Zazwyczaj najpierw należy przetestować natrysk na białym papierze.

Obowiązujący zakres:

Wzory bez wymagań dotyczących konturów (np. MT11010, MT11030).

6. Trawienie chemiczne

Metoda:

• Namoczyć wzorzystą, natryskiwaną lub filmowaną formę w przygotowanym roztworze chemicznym.
• Korozja jasnych części formy. Głębokość trawienia zależy głównie od czasu namaczania. Po wytrawieniu powierzchnia formy będzie czarna. Proces ten jest podobny do kontroli chemicznej, z różnymi środkami chemicznymi i czasem namaczania.

7. Piaskowanie

Metoda:

Użyj pistoletu natryskowego, aby równomiernie rozpylić cząsteczki piasku na skorodowanej powierzchni formy w celu usunięcia warstwy czarnego tlenku. Po piaskowaniu powierzchnia formy będzie miała srebrzystobiały kolor.

Zasada:

Proces piaskowania jest podobny do mycia piaskiem, ale z innymi rozmiarami cząstek piasku. Pod wpływem powietrza pod wysokim ciśnieniem cząsteczki piasku tworzą małe wgłębienia na powierzchni formy. Tekstura utworzona przez piaskowanie nie jest trwała.

Proces teksturowania laserowego

1. Odtłuszczanie i czyszczenie

2. Rysunek

3. Pobieranie próbek

4. Przetwarzanie laserowe

5. Obróbka połysku

6. QC

7. Zapobieganie rdzy

8. Opakowanie

Trawienie laserowe pozwala osiągnąć różne efekty poprzez zastosowanie wiązek laserowych na metalowej powierzchni formy.

Poniżej znajduje się porównanie zalet i wad teksturowania chemicznego i laserowego.

Oto przetłumaczona i sformatowana tabela w języku angielskim:

Porównanie korzyści	Teksturowanie chemiczne	Teksturowanie laserowe	Uwagi
Wymagania środowiskowe	Wykorzystuje rozwiązania chemiczne, które nie są przyjazne dla środowiska	Nie używa roztworów chemicznych, przyjazny dla środowiska	Brak
Precyzja i stabilność	Słaba precyzja, słaba stabilność 1. Powoduje boczne wytrawianie i postrzępione krawędzie 2. Nie można osiągnąć powtarzalnego i spójnego przetwarzania	Wysoka precyzja, dobra stabilność 1. Brak wytrawiania bocznego lub postrzępionych krawędzi 2. Potrafi osiągnąć powtarzalne i spójne przetwarzanie	Brak
Jakość powierzchni	Szorstki, może przetwarzać tylko 3 ~ 5 warstw	Drobny, może przetwarzać 30 ~ 50 warstw z silnym efektem trójwymiarowym	Brak
Wymagania materiałowe	Wysokie wymagania dotyczące materiałów form	Niskie wymagania dotyczące materiałów	Lasery mogą przetwarzać różne metale
Przyleganie tekstury do powierzchni	Trudne do osiągnięcia na złożonych krzywych	Może być stosowany do krzywych, zboczy i powierzchni sferycznych	Brak
Zakres przetwarzania	Ograniczony zasięg	Ograniczony przez zakres przetwarzania sprzętu	Brak
Proces produkcji	Długa trasa procesu, wymagany duży obszar	Krótka ścieżka procesu, wymagany niewielki obszar	Brak
Inne	Brak	Bezpośrednie znakowanie, wydłuża żywotność formy po laserowej obróbce powierzchni	Brak

Typowe problemy i rozwiązania w teksturowaniu

Problemy:

Szorstkie powierzchnie wnęki po wytrawianiu mogą powodować przywieranie lub adhezję formy, szczególnie w obszarach o małych kątach zanurzenia, co prowadzi do problemów z wyrzucaniem.

Rozwiązania:

Wypoleruj wytrawioną powierzchnię, zmniejsz głębokość wytrawiania i wyeliminuj ostre kąty, aby ułatwić wyjmowanie z formy. Zastosuj środki antyadhezyjne podczas produkcji i zwiększ kąty pochylenia oraz wypychacze w problematycznych obszarach.

Wymagania dotyczące projektowania produktów z teksturowaniem

• Większa głębokość lub wysokość teksturowania wymaga większych kątów zanurzenia (zazwyczaj 5-8 stopni).
• W przypadku obszarów z połyskiem zaprojektuj artystyczne linie lub wytłoczone stopnie, aby zapobiec postrzępionym krawędziom na połączeniach tekstur.
• Najpłytsza głębokość wytrawiania wynosi 2 µm, a najgłębsza 3 mm, w oparciu o wymagania wizualne i dotykowe.
• Efekt teksturowania jest ściśle związany z materiałem formy, który powinien być wybrany w oparciu o wybór materiału.
• Cykl procesu teksturowania różni się: proste tekstury iskrowe zajmują 1,5-2 dni, tekstury poziome/pionowe/okrągłe 3-4 dni, a złożone wzory, takie jak tekstury diamentowe i głębokie tekstury, zajmują co najmniej 5 dni.

Prezentacja teksturowanych produktów do form wtryskowych

Na koniec przedstawiamy kilka produktów formowanych wtryskowo, aby zilustrować potencjał procesów teksturowania w tworzeniu unikalnych produktów.