อลูมิเนียมกระจก ผลิตอย่างไร?

ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ อะลูมิเนียมกระจกด้วยการสะท้อนแสงสูง โครงสร้างน้ำหนักเบา และความทนทานต่อการกัดกร่อน ทำให้กลายเป็นวัสดุหลักในด้านแสงสว่าง อิเล็กทรอนิกส์ และการตกแต่งสถาปัตยกรรม กระบวนการผลิตของมันผสานรวมวิทยาศาสตร์วัสดุและเทคโนโลยีการตัดเฉือนที่แม่นยำ โดยแต่ละขั้นตอนส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย บทความนี้จะให้การวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับห่วงโซ่การผลิตอะลูมิเนียมกระจกทั้งหมด

การเลือกวัสดุฐานสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมกระจก

หัวใจสำคัญของประสิทธิภาพของอะลูมิเนียมกระจกเริ่มต้นจากการเลือกวัสดุฐาน ปัจจุบัน วัสดุฐานหลักแบ่งออกเป็นสองประเภท

(1) วัสดุฐานอะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูง (ซีรีส์ 1xxx)

• เกรดตัวแทน: 1070, 1085, 1090, ความบริสุทธิ์ของอะลูมิเนียม ≥99%
• ข้อดี: ปริมาณเหล็กและซิลิคอน <0.1%, สิ่งเจือปนต่ำ, ความโปร่งใสของฟิล์มออกไซด์สูง, และการส่งผ่านแสงสูงถึง 98% หลังจากการขัดเงา
• ข้อจำกัด: ความแข็งแรงเชิงกลต่ำ เหมาะสำหรับการใช้งานตกแต่ง

(2) วัสดุฐานโลหะผสมอะลูมิเนียม-แมกนีเซียม (ซีรีส์ 5xxx)

• เกรดตัวแทน: 5005, 5754, ปริมาณแมกนีเซียม 3%-5%
• ข้อดี: ความต้านทานแรงดึง >165 MPa, การยืดตัวสูง, น้ำหนักเบา และทนต่อสภาพอากาศ
• การใช้งาน: การใช้งานที่รับน้ำหนัก เช่น ผนังม่านอาคารภายนอก การตกแต่งยานยนต์ และฮีทซิงค์ LED

ตารางที่ 1: การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของวัสดุฐาน

กระบวนการหลักจากแผ่นอะลูมิเนียมสู่ผิวสำเร็จแบบกระจก

การแปรรูปอะลูมิเนียมกระจกต้องใช้สามขั้นตอนหลัก: การทำให้พื้นผิวหยาบ การกด และการขัดเงาที่แม่นยำ แต่ละขั้นตอนต้องมีการควบคุมพารามิเตอร์ที่แม่นยำ

ขั้นตอนที่ 1: การปรับสภาพพื้นผิวให้หยาบมาก

• การพ่นทราย + การกัดด้วยด่าง: การกัดด้วยไมโครของทั้งสองด้านของแผ่นอะลูมิเนียมโดยใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อให้ได้ความหยาบ Ra 1.45-1.67
• วัตถุประสงค์: ปรับปรุงการยึดเกาะของพื้นผิวและป้องกันการสูญเสียชั้นฉนวนในภายหลัง

ขั้นตอนที่ 2: การเคลือบแบบคอมโพสิต

• การกดเบื้องต้นครั้งแรก: การเคลือบแผ่นฉนวนนำความร้อนในเบื้องต้นที่อุณหภูมิ 130°C และแรงดัน 5kg/cm²
• การกดเบื้องต้นครั้งที่สอง + การอบ: การอบที่อุณหภูมิ 40°C เป็นเวลา 12 ชั่วโมงเพื่อคลายความเครียดภายใน
• การกดขั้นสุดท้าย: การกดด้วยแรงดันสูงที่อุณหภูมิ 170°C เพื่อสร้างโครงสร้างแบบแซนวิช “วัสดุฐานอะลูมิเนียม – ชั้นฉนวน – ฟอยล์ทองแดง”

ขั้นตอนที่ 3: การขัดเงาแบบกระจก

• การรีด: กระบวนการหลัก! ลูกกลิ้งกระจกเคลือบโครเมียมความแม่นยำสูง (ความแข็ง > 1000 HV) ถูกรีดด้วยอัตราส่วนลด 20%-40% และความเร็ว 80-150 ม./นาที
• น้ำยาขัดเงาเพอร์คลอริก: ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า 0.2 A/cm² สภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ำ 5-15°C รักษาการส่งผ่านแสงสูง
• เทคโนโลยีการขัดเงาแบบไร้ควัน: การเติมสารยับยั้งการกัดกร่อนช่วยลดมลพิษจากควันสีเหลือง ตอบสนองความต้องการด้านสิ่งแวดล้อม

น้ำยาขัดเงาแบบสองกรดใหม่ช่วยแก้ปัญหาการปนเปื้อนของกระบวนการสามกรดแบบดั้งเดิม แม้ว่าการสะท้อนแสงจะลดลงเล็กน้อย แต่ความปลอดภัยก็ดีขึ้นอย่างมาก

ข้อมูลมาตรฐานสำหรับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปของอะลูมิเนียมกระจก

เกรดอะลูมิเนียมกระจกถูกกำหนดโดยตัวบ่งชี้สำคัญสามประการ: การสะท้อนแสง การตกแต่งพื้นผิว และประสิทธิภาพของฟิล์ม

(1) การจัดเกรดการสะท้อนแสง

• กระจกมาตรฐาน 800: การสะท้อนแสง 85%-90%
• กระจกสูง 850: 90%-95%
• กระจกซุปเปอร์ 890: >95%

(2) ข้อมูลจำเพาะการปรับสภาพพื้นผิว

• สารเคลือบฟลูออโรโพลิเมอร์: ความหนา 0.8μm, มุมไฮโดรโฟบิก >110°, กำจัดรอยน้ำ
• ฟิล์มอะโนไดซ์: ความหนา 6-12μm, ความแข็ง ≥ เกรดแซฟไฟร์ (ความแข็ง Mohs 9)

(3) การทดสอบความทนทาน

• การทดสอบสเปรย์เกลือ: >500 ชั่วโมงโดยไม่มีการกัดกร่อน
• สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิและความชื้นสูง (85°C/85% RH): 1000 ชั่วโมงโดยไม่มีการหลุดลอก

ตารางที่ 2: มาตรฐานประสิทธิภาพทางแสงสำหรับอะลูมิเนียมกระจก

การประยุกต์ใช้อะลูมิเนียมกระจกแบบใหม่

ด้วยประสิทธิภาพที่เหนือกว่า อะลูมิเนียมกระจกกำลังสร้างความเปลี่ยนแปลงในอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม

(1) ออปโตอิเล็กทรอนิกส์

• วัสดุฐานอะลูมิเนียมกระจกสำหรับ LED: การสะท้อนแสง > 98% ปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างของแพ็คเกจ COB ได้ 30%
• ตัวรวมแสงอาทิตย์: แทนที่วัสดุฐานเคลือบเงิน ลดต้นทุนได้ 50% และกำจัดปัญหาการลดลงของแสง

(2) การผลิตระดับไฮเอนด์

• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค: การแกะสลักด้วยเลเซอร์และการทำอะโนไดซ์แผ่นหลังโทรศัพท์มือถือสร้างผิวโลหะแบบกำหนดเอง
• การตกแต่งยานยนต์: แผงรังผึ้งอะลูมิเนียมกระจกสำหรับภายในรถยนต์พลังงานใหม่ช่วยลดน้ำหนักได้ 40%

แนวโน้มในอนาคตของอะลูมิเนียมกระจก

• เทคโนโลยีการแพสซิเวชันแบบปราศจากโครเมียม: แทนที่กระบวนการโครเมตด้วยฟิล์มแพสซิเวชันไทเทเนียม-เซอร์โคเนียมเพื่อการป้องกันการกัดกร่อนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
• วัสดุฐานคอมโพสิต: โครงสร้างคอมโพสิตเซรามิก-อะลูมิเนียมกระจกที่มีการนำความร้อน > 200W/mK แก้ปัญหาคอขวดการกระจายความร้อนของ LED กำลังสูง
• การผลิตอัจฉริยะ: การวางตำแหน่งด้วยวิสัยทัศน์ CCD และการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์การเคลือบ AI ช่วยให้อัตราข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์ต่ำกว่า 0.3%

การผลิตอะลูมิเนียมกระจกเป็นต้นแบบของวิศวกรรมวัสดุที่แม่นยำ—ตั้งแต่การเลือกยีนของวัสดุฐานไปจนถึงการควบคุมชั้นฟิล์มระดับนาโนสเกล ทุกขั้นตอนเป็นตัวกำหนดปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงกับโลหะ ด้วยความก้าวหน้าของบริษัทจีนในการรีดอะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูงและการขัดเงาแบบปราศจากมลพิษ อะลูมิเนียมกระจกในประเทศกำลังเปลี่ยนจาก “ผู้ติดตาม” ไปเป็น “ผู้นำ” การเลือกอะลูมิเนียมกระจกเป็นมากกว่าแค่การเลือกวัสดุ มันคือการเลือกอนาคตของประสิทธิภาพแสง การประหยัดพลังงาน และสุนทรียศาสตร์ทางอุตสาหกรรม