设备外壳加工在提高设备外壳表面光洁度需从材料选择、加工工艺优化、表面处理技术及质量检测等多环节协同改进。以下是具体措施及技术要点:

一、材料选择:奠定光洁度基础
优先选用低粗糙度材料
金属材料:选择冷轧钢板(表面粗糙度Ra≤0.8μm)、预处理铝合金(如阳极氧化前抛光至Ra≤0.4μm),避免热轧板因表面氧化皮导致粗糙度超标。
塑料材料:选用高流动性工程塑料(如PC/ABS合金),其注塑成型后表面缺陷少,易达到镜面效果。
复合材料:碳纤维预浸料需控制纤维方向,避免铺层间隙导致表面凹凸。
控制材料纯度与杂质
金属材料需检测硫、磷等有害元素含量(如不锈钢S≤0.03%),防止加工时产生微裂纹。
塑料原料需干燥处理(湿度≤0.2%),避免水汽导致注塑表面银丝、气孔。
二、加工工艺优化:减少表面缺陷
1. 钣金加工(金属外壳)
激光切割替代传统切割
激光切割热影响区小,边缘无毛刺,粗糙度Ra≤3.2μm(传统剪板机Ra≥6.3μm)。
参数优化:功率1500-3000W、切割速度10-50mm/s、焦点位置±0.5mm,避免熔渣粘附。
数控折弯精准控制
使用带补偿功能的折弯机,消除回弹误差,确保折弯角公差±0.5°。
折弯前对板材边缘倒角(C0.5-C1),减少折弯时边缘撕裂。
冲压模具表面处理
模具工作面镀硬铬(厚度0.02-0.05mm)或氮化处理(硬度HV≥900),降低摩擦系数,防止冲压时拉伤板材。
模具间隙控制:金属厚度t≤1mm时,间隙取1.1t;t>1mm时取1.2t,避免毛刺产生。
2. CNC加工(金属/塑料外壳)
刀具选择与参数优化
精加工选用金刚石涂层刀具(刃径≤0.5mm),切削速度V=200-500m/min,进给量f=0.05-0.1mm/r,切削深度ap=0.02-0.05mm。
塑料加工采用单刃螺旋铣刀,减少熔融粘连,表面粗糙度Ra≤0.2μm。
冷却液应用
金属加工使用水溶性切削液(浓度5-10%),降低切削温度,减少刀具磨损导致的表面划痕。
塑料加工采用压缩空气冷却,避免液态冷却剂导致表面应力开裂。
3. 注塑成型(塑料外壳)
模具设计优化
模腔表面抛光至镜面(Ra≤0.05μm),采用EDM(电火花加工)后需去除再铸层。
浇口设计为潜伏式或点浇口,减少熔接痕;排气槽深度0.02-0.05mm,避免困气导致表面凹陷。
工艺参数控制
熔体温度:PC材料280-320℃,ABS材料230-260℃,避免温度过高导致材料分解。
注射压力:80-120MPa,保压压力60-80MPa,防止缩痕影响光洁度。
冷却时间:占成型周期的50-60%,确保制品充分冷却定型。
三、表面处理技术:提升光洁度关键
1. 金属外壳
机械抛光
粗抛:使用砂带机(粒度80-120目)去除切割、冲压痕迹,表面粗糙度Ra≤1.6μm。
精抛:采用羊毛轮+绿蜡(粒度W10-W5),表面粗糙度Ra≤0.1μm,达到镜面效果。
化学抛光
铝合金化学抛光液配方:磷酸70%、硝酸10%、硫酸15%、添加剂5%,温度90-110℃,时间30-60s,可去除0.5-1μm表面层。
不锈钢化学抛光:采用“三酸”配方(硝酸、盐酸、硫酸),需严格控制时间防止过腐蚀。
电化学抛光
铝合金电解液:磷酸50%、硫酸30%、甘油20%,电压12-15V,电流密度10-15A/dm²,时间2-5min,表面粗糙度Ra≤0.05μm。
不锈钢电解液:磷酸60%、硫酸20%、铬酐20%,电压8-10V,时间1-3min。
喷砂+拉丝复合处理
先喷砂(玻璃珠粒度80-120目)去除氧化皮,再拉丝(丝径0.1-0.3mm),形成均匀纹理,表面粗糙度Ra≤0.8μm。
2. 塑料外壳
喷涂
底漆:环氧树脂底漆(厚度15-20μm),提供附着力;面漆:聚氨酯或丙烯酸漆(厚度25-30μm),光泽度≥80%。
喷涂环境:洁净度等级ISO 7(10万级),湿度40-60%,温度20-25℃,避免灰尘吸附。
UV固化涂层
涂层配方:丙烯酸酯单体(60%)、光引发剂(3%)、流平剂(1%)、溶剂(36%),涂层厚度10-15μm。
固化条件:UV灯波长365nm,能量密度800-1200mJ/cm²,固化时间5-10s,表面硬度≥3H。
真空镀膜
PVD(物理气相沉积):在塑料表面沉积金属(如铝、铬)或化合物(如TiN),厚度0.1-0.3μm,形成高光泽金属质感。
工艺参数:真空度≤5×10⁻³Pa,蒸发温度1200-1500℃,沉积速率0.5-1nm/s。
四、质量检测与控制
表面粗糙度检测
使用触针式粗糙度仪(如MarSurf PS10)测量Ra值,采样长度2.5mm,评定长度12.5mm。
关键部位(如外观面、装配面)需100%检测,Ra值需符合设计要求(如镜面Ra≤0.05μm)。
光泽度检测
采用光泽度计(如BYK-Gardner 4601)测量60°入射角光泽度,塑料外壳需≥70%,金属外壳需≥85%。
缺陷检测
目视检查:在D65标准光源下,距离300mm观察表面无划痕、橘皮、流挂等缺陷。
仪器检测:使用AOI(自动光学检测)设备扫描表面,识别微小缺陷(如直径≥0.1mm的凹坑)。