钛金属作为一种轻质、高强度且耐腐蚀的材料,其独特的物理化学性质,配合一系列精密的加工工艺,使得钛金属制品在美观性和功能性上均达到了新的高度。

1)阳极氧化工艺:通过电化学作用在钛金属表面形成一层致密的氧化膜,不仅能提升钛金属的耐腐蚀性和硬度,还能通过调节电解条件,使钛金属表面呈现出迷人的色彩,如蓝色、紫色等,极大地丰富了钛金属制品的视觉效果。 


△ 钛合金阳极处理的人工骨钉、骨板,图源 美上镁科技


2PVD镀膜工艺:在真空环境下,将金属或非金属粒子沉积在钛金属表面,形成一层均匀、致密的薄膜。这种工艺不仅能增强钛金属的耐磨性和抗腐蚀性,还能通过调节镀膜材料和工艺参数,为钛金属制品披上迷人的光彩。


3CNC加工:利用计算机数控技术,对钛金属进行高精度、高效率的加工。CNC加工技术能确保钛金属制品的尺寸精度和形状精度,同时减少材料浪费,提高生产效率。


4)研磨抛光工艺:通过一系列研磨和抛光步骤,去除钛金属表面的微小瑕疵,使其呈现出光滑如镜的表面。这种工艺能显著提升钛金属制品的光泽度和质感,使其更加美观大方。


5)拉丝工艺:在钛金属表面形成细腻、均匀的丝状纹理,增强产品的视觉效果和触感。拉丝工艺能赋予钛金属制品独特的质感和风格,提升产品的整体美感。


iPhone 15 Pro Max 摄像头系统特写。

△ iPhone 15 Pro 钛金属边框拉丝纹理设计,图源官网


6)激光镭雕工艺:利用高能激光束在钛金属表面进行雕刻,形成精美的图案或文字。激光镭雕工艺具有高精度、高效率和无接触加工的特点,能大幅提升钛金属制品的艺术价值。


7)喷砂工艺:通过高压气流将磨料颗粒喷射到钛金属表面,形成粗糙或细腻的纹理效果。喷砂工艺能提升钛金属制品的视觉效果和触感,使其更具吸引力


△ 三星Galaxy S25 Ultra  钛金属边框采用喷砂工艺,图源官网


加工工艺对钛金属材料特性的提升主要表现在增强机械性能和耐磨耐候性方面。阳极氧化和PVD镀膜工艺能够显著提升钛金属表面的硬度和耐腐蚀性,延长使用寿命,同时能够呈现出丰富多彩的色彩和纹理效果,满足消费者对个性化的追求。CNC加工和研磨抛光工艺则保证了钛金属制品的高精度和表面光洁度,提升了其整体品质。激光镭雕和喷砂工艺则赋予了钛金属制品独特的艺术风格和质感,提升了其艺术价值。


在消费电子领域,钛金属材料因其轻量化、高强度和耐腐蚀性的优点而被广泛应用于手机、平板电脑等产品的外壳制造。通过阳极氧化和PVD镀膜工艺,这些产品的外壳能够呈现出迷人的色彩和光泽,提升整体视觉效果和用户体验。


注:本文截取自《机械与电子控制工程》,探究钛金属材料在工艺美术中的应用,作者毛侠( 宝钛特种金属有限公司 )。


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作者 li, hailan