Oppervlaktebehandeling is een essentiële stap in plaatbewerking. Zelfs als een onderdeel perfect gesneden, gevormd en gelast is, zijn de prestaties en het uiterlijk nog steeds afhankelijk van de oppervlaktebehandeling. Afwerking beschermt het metaal tegen roest, verhoogt de duurzaamheid en geeft het uiterlijk dat nodig is voor het beoogde gebruik.
In industrieën zoals elektronica, medische apparatuur en autoproductie dienen verschillende afwerkingen verschillende doelen. Sommige afwerkingen verbeteren de elektrische geleiding, terwijl andere prioriteit geven aan sterkte, kleur of milieubescherming. Het kiezen van de juiste afwerking zorgt ervoor dat het onderdeel er niet alleen goed uitziet, maar ook goed functioneert in de beoogde omgeving.
Dit artikel gaat over standaard afwerkingsopties voor plaatwerkonderdelen. We behandelen plateren, anodiseren, verzegelen, poedercoaten, verven en passiveren. Elke methode heeft zijn eigen voordelen, afhankelijk van het metaal, het ontwerp van het onderdeel en het beoogde doel.
Plating
Bij plateren wordt een dunne laag metaal op een substraat aangebracht, vaak via een elektrochemisch of chemisch proces. Het doel is om de oppervlakte-eigenschappen te verbeteren zonder de structuur van het basismateriaal te veranderen.
De dikte van het plateren varieert meestal van 0,1 tot 25 micron. Dikkere lagen bieden een sterkere bescherming, maar zijn duurder en vereisen een langere applicatietijd.
Vernikkelen
Vernikkelen wordt veel gebruikt bij de vervaardiging van plaatmetaal. Het balanceert corrosiebestendigheid, slijtvastheid en visuele aantrekkingskracht. Nikkel coatings zijn hard, glad en helder, wat wrijving helpt verminderen en tegelijkertijd een gepolijst uiterlijk geeft. Vernikkelen kan gebeuren door galvaniseren (blank nikkel) of elektrolytisch vernikkelen, elk geschikt voor verschillende toepassingen.
Helder nikkel gebruikt elektriciteit om een glanzend, reflecterend oppervlak te creëren. Additieven verbeteren de gladheid en glans. Deze afwerking is standaard op panelen, handgrepen en decoratieve onderdelen. Het is bestand tegen corrosie en benadrukt de precisie van gefabriceerde onderdelen. Voor een betere bescherming wordt nikkel vaak gecombineerd met chroom- of koperlagen. Het verbetert ook de hardheid van het oppervlak en vermindert krassen of vervorming.
Bij elektrolytisch vernikkelen wordt een nikkel-fosfor- of nikkel-boriumlegering chemisch aangebracht, zonder gebruik te maken van elektriciteit. Dit zorgt voor een gelijkmatige dekking op randen, hoeken en holtes waar galvaniseren ongelijkmatig zou kunnen zijn. Het is ideaal voor complexe plaatdelen met uitsparingen of gedetailleerde vormen. Elektrolytisch nikkel biedt een uitstekende weerstand tegen corrosie en slijtage, terwijl de precieze afmetingen behouden blijven.
Zink, tin, goud, zilver en andere platingopties
Andere metalen worden geplateerd afhankelijk van de behoefte aan geleidbaarheid, corrosiebescherming of kosten.
Verzinken is een kosteneffectieve methode die staal beschermt door een beschermende laag te vormen, waardoor de levensduur van het onderdeel wordt verlengd. Coatings zijn meestal grijs of blauwachtig, maar kunnen worden gepassiveerd om kleur toe te voegen of extra bescherming te bieden. Zink is ideaal voor binnen of in milde omgevingen.
Vertinnen is corrosiebestendig en verbetert het solderen. Het heeft een gladde, zachte afwerking die de geleiding verbetert en de wrijving vermindert. Tin werkt het beste voor slijtvaste onderdelen, vooral in elektronica.
Vergulden en verzilveren worden gebruikt voor hoge geleidbaarheid en corrosiebestendigheid. Goud is zeer geleidend, aanslagbestendig en wordt vaak gebruikt in connectoren en terminals. Zilver is iets goedkoper en zeer geleidend, maar het kan zonder bescherming aantasten. Beide worden veel gebruikt in de ruimtevaart, telecommunicatie en precisie-elektronica.
Anodiseren (elektrochemisch conversieproces)
Anodiseren is een proces waarbij een elektrische stroom wordt gebruikt om een oxidelaag te vormen op een metalen oppervlak. Het onderdeel fungeert als de anode in een elektrolytische cel, waar de naam vandaan komt. Zuurstofionen uit de elektrolyt verbinden zich met metaalatomen op het oppervlak, waardoor een poreuze oxidelaag ontstaat.
Het proces bestaat meestal uit drie stappen: reinigen, anodiseren en afdichten. Reinigen verwijdert olie en vuil. Anodiseren vormt de oxidelaag. Verzegelen sluit de poriën om te beschermen tegen corrosie. De poreuze coating kan ook kleurstoffen absorberen, waardoor decoratieve kleuren mogelijk zijn.
Geanodiseerde oppervlakken zijn complexer dan het basismetaal. Dit verbetert de slijtvastheid en beschermt tegen corrosie. De laagdikte varieert meestal van 5 tot 100 micron, afhankelijk van de toepassing.
Aluminium Anodiseren
Aluminium anodiseren is de meest voorkomende vorm van anodiseren. Het versterkt de natuurlijke oxidelaag van aluminium, waardoor het duurzamer en decoratiever wordt. Verschillende zuren creëren verschillende laagdiktes en eigenschappen.
Er zijn drie hoofdtypen die in de industrie worden gebruikt: Type I (chroomzuur), Type II (zwavelzuur) en Type III (hardcoat). Elk type heeft zijn voordelen, afhankelijk van het beoogde gebruik van het onderdeel.
Type I - Chroomzuur
Type I gebruikt chroomzuur als elektrolyt. Het creëert een dunne oxidelaag, meestal 0,5 tot 2,5 micron dik. Dit type biedt een goede corrosiebestendigheid en de afmetingen blijven meestal ongewijzigd, wat ideaal is voor onderdelen met kleine toleranties.
De dunne coating behoudt een sterke weerstand tegen vermoeiing. Het wordt vaak gebruikt in de ruimtevaart en defensie, waar onderdelen zowel precisie als corrosiebescherming nodig hebben.
Het nadeel is dat chroomzuur duur is en niet erg milieuvriendelijk. Veel industrieën vervangen het door veiligere alternatieven.
Type II - Zwavelzuur (Decoratief)
Type II gebruikt zwavelzuur en produceert een dikkere, meer poreuze laag, meestal 5 tot 25 micron. De poreuze structuur kan kleurstoffen absorberen, waardoor het perfect is voor decoratieve of merkonderdelen.
Dit type balanceert corrosiebescherming, hardheid en uiterlijk. Het wordt veel gebruikt in consumentenproducten, elektronica en architecturale onderdelen. Na het verven vergrendelt het sealen de kleur voor een langdurige duurzaamheid.
Omdat de laag dikker is, veranderen de afmetingen iets. Ontwerpers houden hier meestal rekening mee als ze met krappe toleranties werken.
Type III - Hardcoat
Type III, of hardcoat anodiserencreëert een zeer dikke en dichte laag, tot wel 100 micron. Het gebruikt lagere temperaturen en een hogere stroomsterkte dan andere types.
Hardcoat is ideaal voor onderdelen die maximale slijtvastheid nodig hebben in ruwe omgevingen. De oppervlaktehardheid kan niveaus bereiken die vergelijkbaar zijn met die van gehard staal. Het kan ook wrijving verminderen en elektrische isolatie bieden.
Toepassingen zijn onder andere machines, luchtvaartapparatuur en militaire uitrusting. Hardcoat is minder geschikt voor verven, maar biedt een ongeëvenaarde duurzaamheid en corrosiebestendigheid.
| Type | Elektrolyt | Typische dikte (µm) | Kleuropties | Algemene toepassingen | Opmerkingen |
|---|---|---|---|---|---|
| Type I - Chroomzuur | Chroomzuur | 0.5 - 2.5 | Beperkt (grijs) | Ruimtevaartonderdelen, precisiecomponenten | Dunne laag, minimale dimensionale verandering, goed voor krappe toleranties |
| Type II - Zwavelzuur (Decoratief) | Zwavelzuur | 5 - 25 | Breed assortiment (kan worden geverfd) | Consumentenproducten, architecturale onderdelen, elektronica | Uitstekende kleurabsorptie, veel gebruikte decoratieve afwerking |
| Type III - Hardcoat | Zwavelzuur (lage temperatuur, hoge stroom) | 25 - 100 | Beperkt (donkergrijs tot zwart) | Industriële machines, lucht- en ruimtevaart, defensieonderdelen | Dikke, dichte, slijtvaste laag; ideaal voor ruwe omgevingen |
Titanium Anodiseren
Titanium anodiseren werkt op dezelfde manier als aluminium anodiseren, maar het produceert kleur op een natuurlijke manier. De kleur wordt bepaald door de oxydedikte, die varieert met de spanning. Hierdoor ontstaat een scala aan kleuren, van goud en blauw tot paars en groen.
Het verbetert de corrosiebestendigheid in medische, maritieme en ruimtevaarttoepassingen. Titanium anodiseren verbetert ook de biocompatibiliteit, waardoor het een ideaal materiaal is voor implantaten en chirurgisch gereedschap. Het oppervlak wordt harder, gladder en slijtvaster.
Titanium anodiseren houdt zich aan vastgestelde normen om een consistente kwaliteit te garanderen. Gangbare standaarden zijn onder andere:
- AMS 2487: Titanium anodiseren voor corrosie- en slijtagebescherming.
- AMS 2488: Titaanoxidefolies voor kleur- en oppervlakteverbetering.
Afdichting (post-anodiseren)
Na het anodiseren is de oxidelaag nog steeds poreus. Deze poriën kunnen kleurstoffen absorberen of vuil vasthouden als ze open blijven. Sealen is een stap na het anodiseren die de poriën afdicht, waardoor de corrosiebestendigheid verbetert en het oppervlak er na verloop van tijd beter blijft uitzien.
Bij het sealen worden de geanodiseerde onderdelen meestal in een verwarmde oplossing gedompeld. Dit hydrateert de oxidelaag en sluit de poriën. De primaire afdichtingsmethoden zijn:
- Heet water sealen: Het onderdeel wordt in kokend gedeïoniseerd water geplaatst (ongeveer 96-100°C). Het aluminiumoxide verandert in aluminiumhydroxide, dat opzwelt en de poriën afdicht. Dit is de eenvoudigste en meest gebruikte methode.
- Nikkelacetaat afdichting: Wordt vaak gebruikt voor geverfde onderdelen of wanneer extra corrosiebestendigheid nodig is. Het nikkelzout reageert met het oxide om een sterkere, duurzamere afdichting te creëren.
- Koud afdichten: Bij lagere temperaturen met chemicaliën zoals nikkelfluoride. Het is sneller en bespaart energie, waardoor het ideaal is voor de productie van grote volumes.
Poedercoating
Poedercoating is een droge afwerkingsmethode die een beschermende en decoratieve laag toevoegt aan metalen onderdelen. In plaats van vloeibare verf wordt elektrostatisch geladen poeder gebruikt dat aan het metalen oppervlak kleeft. Het onderdeel wordt vervolgens gebakken in een oven, waar het poeder smelt en een gladde, duurzame coating vormt.
Dit proces geeft een uitstekende weerstand tegen slijtage, corrosie en UV-schade. Het is een populaire keuze voor plaatwerkonderdelen in zowel industriële als consumentenproducten.
Het poedercoatingproces bestaat uit verschillende stappen die zorgen voor een sterke, gelijkmatige afwerking:
- Oppervlaktevoorbereiding: Het metalen onderdeel wordt gereinigd en in sommige gevallen behandeld met chemicaliën of gezandstraald om vet, olie of roest te verwijderen. Een schoon oppervlak zorgt ervoor dat het poeder beter hecht.
- Poeder aanbrengen: Het poeder - vaak polyester, epoxy of polyurethaan - wordt gespoten met een elektrostatisch pistool. De geladen deeltjes hechten zich aan het geaarde metalen onderdeel.
- Uitharden: Het gecoate onderdeel wordt gebakken in een oven op ongeveer 160-220°C (320-430°F). Door de hitte smelt het poeder en smelt het samen tot een uniforme, harde film.
- Koeling en inspectie: Na uitharding koelt het onderdeel af en wordt gecontroleerd op gelijkmatige dekking, glans en eventuele oppervlaktedefecten.
Schilderen
Schilderen is een standaard afwerkingsmethode voor plaatdelen. Er wordt een vloeibare coating aangebracht die kleur toevoegt, beschermt tegen corrosie en een glad oppervlak geeft. In tegenstelling tot poedercoating hardt lakken uit bij lagere temperaturen, waardoor het geschikt is voor een breder scala aan materialen.
Deze methode is ideaal wanneer specifieke kleuren, glanzende afwerkingen of kosteneffectieve bescherming nodig zijn. Het wordt veel gebruikt in de auto-, elektronica- en algemene productie-industrie.
Het verfproces omvat verschillende stappen om een duurzame afwerking van hoge kwaliteit te garanderen:
- Oppervlaktevoorbereiding: Het metalen oppervlak wordt gereinigd om olie, vuil en roest te verwijderen. Voorbehandelingen, zoals fosfateren of primen, kunnen de hechting van verf en de corrosieweerstand verbeteren.
- Primer aanbrengen: Een primerlaag helpt de verf aan het metaal te hechten en zorgt voor een uniforme basis. Het voegt ook een extra beschermingslaag toe tegen corrosie.
- Aanbrengen van de toplaag: De hoofdverflaag wordt aangebracht door spuiten, borstelen of dompelen. Gebruikelijke verfsoorten zijn acrylverf, polyurethaanverf of epoxyverf.
- Uitharden of drogen: Afhankelijk van de verf wordt het onderdeel aan de lucht gedroogd of in een oven gebakken om het oppervlak uit te harden.
Passiveren en conversiecoatings
Passiveren en conversielagen beschermen metalen oppervlakken tegen corrosie. Passiveren verwijdert oppervlakteverontreinigingen en vormt een dunne, stabiele oxidelaag op het oppervlak. Conversielagen reageren chemisch met het metaal om een beschermende laag te creëren die de corrosieweerstand verhoogt en de hechting van verf verbetert.
Voor roestvrij staal verwijdert passiveren vrij ijzer en herstelt de natuurlijke chroomoxidelaag. Dit versterkt de corrosiebestendigheid zonder het uiterlijk of de afmetingen van het metaal te veranderen. Het wordt vaak gebruikt in voedselverwerking, medische apparatuur en ruimtevaartonderdelen.
Conversielagen worden aangebracht op aluminium, zink en staal. Op aluminium verbeteren chromaat- of fosfaatcoatings de corrosieweerstand en de verfhechting. Op staal verhogen fosfaatcoatings de smering tijdens het vormen en creëren ze een stevigere basis voor verven of poedercoaten.
Als je een plaatwerkproject plant en de beste afwerkingsresultaten wilt, stuur ons vandaag nog je tekeningen. Ons team bekijkt uw ontwerp en stelt de beste materialen, processen en afwerkingen voor. Start nu uw offerte en maak uw onderdelen sterker, duurzamer en visueel perfect.
Hey, ik ben Kevin Lee
De afgelopen 10 jaar heb ik me verdiept in verschillende vormen van plaatbewerking en ik deel hier de coole inzichten die ik heb opgedaan in verschillende werkplaatsen.
Neem contact op
Kevin Lee
Ik heb meer dan tien jaar professionele ervaring in plaatbewerking, gespecialiseerd in lasersnijden, buigen, lassen en oppervlaktebehandelingstechnieken. Als technisch directeur bij Shengen zet ik me in om complexe productie-uitdagingen op te lossen en innovatie en kwaliteit in elk project te stimuleren.
