1. การแนะนำ
Surface finishing is the engineered sequence of processes that convert a raw casting into a functional, เชื่อถือได้, and certifiable component.
For precision castings — investment, เซรามิค, permanent-mold, and fine sand castings — finishing is not merely cosmetic.
It controls ประสิทธิภาพการปิดผนึก, ชีวิตที่เหนื่อยล้า, tribology, ความต้านทานการกัดกร่อน, dimensional fit, and regulatory acceptance.
This article synthesizes the technical principles, process choices, measurable targets, inspection methods, การแก้ไขปัญหา, and industry use-cases so engineers and procurement specialists can select and specify finishes with confidence.
2. What Is Surface Finishing for Precision Castings?
การตกแต่งพื้นผิว for precision castings encompasses a range of post-casting processes aimed at modifying the outer layer of a casting to meet specific functional, เกี่ยวกับความงาม, or dimensional requirements.
Unlike general finishing—which primarily removes gates, ผู้ลุกขึ้น, or flash—precision finishing targets microscopic surface quality, functional performance, and dimensional consistency.
คุณสมบัติที่สำคัญ:
- Microscopic Surface Quality: Precision finishing controls surface roughness (รา), waviness (Wav), and micro-defects (pits, เสี้ยน).
ตัวอย่างเช่น, aerospace hydraulic components often require Ra ≤ 0.8 μm to ensure proper sealing and fluid dynamics. - Functional Performance: Finishing can enhance corrosion resistance (เช่น, via plating or passivation), improve wear resistance (เช่น, hard coatings or shot peening), and ensure biocompatibility for medical implants.
These treatments directly influence service life, ความน่าเชื่อถือ, and operational safety. - Dimensional Consistency: Precision finishing must preserve critical tolerances, often within ±0.01 mm, ensuring that components fit assembly requirements without compromising mechanical or sealing performance.
3. Key Objectives of Surface Finishing for Precision Castings
Surface finishing for precision castings goes far beyond aesthetics; มันคือ critical factor in component performance, อายุยืนยาว, และความปลอดภัย. Its primary objectives are:
Enhance Corrosion Resistance
Precision castings, เช่น stainless steel aerospace brackets หรือ aluminum automotive parts, often operate in harsh environments—saltwater, สารเคมี, or high humidity.
Surface finishing creates protective barriers that significantly improve corrosion resistance:
- Passivation of 316L Stainless Steel: Forms a thin chromium oxide layer (2–5 nm) that removes free iron, reducing corrosion rates by up to 90% (ASTM A967).
- Anodizing of Aluminum Castings: Produces a porous oxide layer (10–50 μm) that enhances corrosion resistance 5–10× compared with untreated aluminum (Aluminum Association data).
Improve Wear and Abrasion Resistance
High-contact surfaces, เช่น precision gear teeth หรือ medical instrument jaws, require durable finishes to resist friction and wear:
- Hard Chromium Plating: Deposits a 5–50 μm layer with 65–70 HRC hardness, increasing wear life by 300% versus untreated steel (มาตรฐาน ASTM B117).
- Tungsten Carbide Thermal Spray: Coatings of 50–200 μm achieve 1200–1500 HV hardness, ideal for industrial pump impellers or cutting tools.
Control Friction and Lubricity
Moving components, รวมทั้ง aerospace hinge pins หรือ automotive bearings, depend on surface smoothness to optimize friction:
- Polishing to Ra ≤0.2 μm: Reduces steel-on-steel coefficient of friction (COF) จาก 0.6 ถึง 0.15 (ASTM G133).
- การเคลือบ PTFE: Adds a 5–15 μm layer with COF 0.04–0.1, crucial for medical devices like surgical scissors requiring smooth operation.
Achieve Aesthetic and Dimensional Compliance
Surface finishing enhances visual appeal and ensures precision:
- High-Gloss Polishing (Ra ≤0.025 μm): Applied to luxury automotive trim or architectural castings.
- Light Grinding (0.1–0.5 mm removal): Corrects minor as-cast deviations, ensuring tolerances of ±0.05 mm for aerospace fasteners.
Ensure Material Compatibility and Safety
Finishing also addresses biocompatibility and high-temperature performance:
- Titanium Castings: Passivation or electropolishing removes contaminants for medical implants (ASTM F86, ไอเอสโอ 10993).
- สารเคลือบเซรามิก (อัล₂O₃, 50–100 μm): Applied on nickel-alloy castings (เช่น, อินโคเนล 718) for gas turbines, maintaining integrity at 800°C.
3. Classification of Surface Finishing Processes
Surface finishing for precision castings is classified according to working principle, material interaction, and intended performance.
Each category is optimized for specific materials, รูปทรงเรขาคณิต, and functional requirements. The following provides a detailed overview:
Mechanical Finishing
Mechanical finishing relies on รอยขีดข่วน, ผลกระทบ, or pressure to modify the surface. มันเหมาะสำหรับ removing burrs, smoothing roughness, and preparing surfaces for coatings.
| กระบวนการ | Technical Specs | ข้อดี | ข้อจำกัด | การใช้งานทั่วไป |
| การบด | Abrasive wheels (อัล₂O₃, 60–120 grit); Ra 0.4–1.6 μm; material removal 0.1–1 mm | Precise dimensional control; การทำซ้ำสูง | Slow on complex geometries | Aerospace engine shafts, การปลูกถ่ายทางการแพทย์ |
| ขัด | Polishing compounds (อลูมินา, diamond paste 0.05–5 μm); Ra 0.025–0.8 μm | Ultra-smooth surface; aesthetic finish | Labor-intensive for large parts | Luxury automotive trim, ส่วนประกอบทางแสง |
| การเป่าด้วยทราย | Abrasive media (อัล₂O₃, ลูกปัดแก้ว); Ra 0.8–6.3 μm; pressure 20–100 psi | เสร็จสิ้นเครื่องแบบ; removes oxide scale | Risk of micro-pits if media is coarse | Coating prep, industrial gear housings |
| ยิงพีนิ่ง | สื่อ: steel/glass 0.1–1 mm; coverage 100%; intensity 0.1–0.5 mmA | Induces compressive stress (200–500 MPa), improves fatigue life ~50% | Does not reduce roughness | Aerospace turbine blades, automotive springs |
| ซัด | Lapping paste (diamond 0.1–1 μm); flatness ±0.001 mm; Ra 0.005–0.1 μm | Highest precision; ideal for sealing surfaces | ช้า, ค่าใช้จ่ายสูง | Hydraulic valve seats, precision bearings |
Chemical Finishing
Chemical finishing modifies the surface through controlled reactions, dissolving or depositing material.
It is effective for internal features and complex geometries inaccessible to mechanical tools.
| กระบวนการ | Technical Specs | ข้อดี | ข้อจำกัด | การใช้งานทั่วไป |
| การกัดด้วยสารเคมี | Hydrofluoric acid (อัล), กรดไนตริก (เหล็ก); removal 5–50 μm; RA 1.6-6.3 μm | Uniform finish on complex shapes; burr removal | Hazardous, requires ventilation | Microelectronics, fuel injector nozzles |
| การขัดด้วยไฟฟ้า | Phosphoric + กรดซัลฟิวริก; current 10–50 A/dm²; Ra 0.025–0.4 μm | Smooths internal surfaces; ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน | High energy consumption | การปลูกถ่ายทางการแพทย์, อุปกรณ์แปรรูปอาหาร |
| ทู่ | Nitric acid (เอสเอส), กรดโครมิก (อัล); oxide layer 2–5 nm | Protective layer; no dimensional change | Alloy-limited | 316L aerospace brackets, เครื่องมือผ่าตัด |
Electrochemical Finishing
Electrochemical processes use electrical current with electrolytes to deposit or remove material, การเปิดใช้งาน uniform coatings with strong adhesion.
| กระบวนการ | Technical Specs | ข้อดี | ข้อจำกัด | การใช้งานทั่วไป |
| การชุบด้วยไฟฟ้า | โครเมี่ยม, นิกเกิล, ทอง; 5–50 μm; adhesion ≥50 MPa (ASTM B571) | High wear/corrosion resistance; ตกแต่ง | Requires pre-cleaning; toxic electrolytes | Automotive piston rings, ขั้วต่อไฟฟ้า |
| การชุบด้วยไฟฟ้า | Ni-P; 5–25 μm; uniform coverage | No electrical contact needed; แม้แต่การเคลือบ | ช้า, แพง | การปลูกถ่ายทางการแพทย์, น้ำมัน & gas valves |
| อโนไดซ์ | Al alloys; oxide 10–50 μm; hardness 300–500 HV; การกัดกร่อน >1000 ชม. (มาตรฐาน ASTM B117) | Porous layer for dyeing; strong adhesion | Limited to Al/Mg | วงเล็บการบินและอวกาศ, ตัวเรือนอิเล็กทรอนิกส์ |
Thermal and Vacuum Finishing
Thermal and vacuum techniques modify surface chemistry or apply coatings under controlled high-temperature or low-pressure conditions, ideal for extreme performance applications.
| กระบวนการ | Technical Specs | ข้อดี | ข้อจำกัด | การใช้งานทั่วไป |
| Thermal Spray Coating | ห้องสุขา, อัล₂O₃; 50–200 μm; bond ≥30 MPa (ASTM C633) | High wear/temp resistance; thick coatings | Porous (needs sealing); costly equipment | ใบพัดปั๊ม, gas turbine parts |
| PVD (การสะสมไอทางกายภาพ) | ดีบุก, ซีอาร์เอ็น; 1–5 μm; hardness 1500–2500 HV | ผอมบาง, แรงเสียดทานต่ำ, high adhesion | Vacuum equipment; แพง | เครื่องมือตัด, precision gears |
| CVD (การสะสมไอสารเคมี) | ซิซี, เนื้อหาดาวน์โหลด; 0.1–10 μm; temp 500–1000°C | Uniform on complex shapes; ทนต่อสารเคมี | High temp may distort parts | เซมิคอนดักเตอร์, high-temp valves |
ภาพรวมเปรียบเทียบ
| กระบวนการ | Surface Roughness Ra | Coating/Layer Thickness | ความเข้ากันได้ของวัสดุ | Cost/Part (Small Precision Casting) | เวลานำ | หมายเหตุ / การใช้งานทั่วไป |
| การบด | 0.4–1.6 μm | ไม่มี | All metals, รวมถึงเหล็ก, อลูมิเนียม, โลหะผสมทองแดง | $5–$20 | 10–30 min | Dimensional correction, burr removal, aerospace shafts, การปลูกถ่ายทางการแพทย์ |
| ขัด | 0.025–0.8 μm | ไม่มี | All metals, โดยเฉพาะสแตนเลส, อลูมิเนียม, ไทเทเนียม | $10–$50 | 30–60 นาที | Ultra-smooth aesthetic finishes, ส่วนประกอบทางแสง, luxury automotive trim |
| การเป่าด้วยทราย | 0.8–6.3 μm | ไม่มี | เหล็ก, อลูมิเนียม, สีบรอนซ์, เหล็กหล่อ | $5–$15 | 15–45 min | Surface prep for coatings, oxide/scale removal, industrial housings |
| ยิงพีนิ่ง | 1–3 μm | ไม่มี | เหล็ก, โลหะผสมไทเทเนียม, อลูมิเนียม | $10–$30 | 30–60 นาที | Induces compressive stress, improves fatigue life; aerospace and automotive springs |
| ซัด | 0.005–0.1 μm | ไม่มี | สแตนเลส, เหล็กกล้าเครื่องมือ, เซรามิกส์ | $50–$200 | 1–3 h | Precision sealing surfaces, บ่าวาล์ว, ตลับลูกปืน |
| การกัดด้วยสารเคมี | 1.6–6.3 μm | 5–50 μm removal | อลูมิเนียม, สแตนเลส, โลหะผสมทองแดง | $15- $ 40 | 30–90 min | Burr removal, ไมโครอิเล็กทรอนิกส์, injector nozzles |
| การขัดด้วยไฟฟ้า | 0.025–0.4 μm | 5–20 μm | สแตนเลส, ไทเทเนียม, โลหะผสมนิกเกิล | $20–$60 | 1–2 h | ความต้านทานการกัดกร่อน, ช่องทางภายใน, การปลูกถ่ายทางการแพทย์ |
ทู่ |
ไม่มี | 2–5 nm | สแตนเลส, อลูมิเนียมอัลลอยด์ | $10–$30 | 30–60 นาที | Protective oxide layer, ทนต่อสารเคมี, medical and aerospace components |
| การชุบด้วยไฟฟ้า | ไม่มี | 5–50 μm | เหล็ก, ทองเหลือง, ทองแดง, โลหะผสมนิกเกิล | $15- $ 40 | 1–2 h | สึกหรอ, ป้องกันการกัดกร่อน, decorative surfaces |
| การชุบด้วยไฟฟ้า | ไม่มี | 5–25 μm | สแตนเลส, โลหะผสมนิกเกิล, โลหะผสมทองแดง | $30–$80 | 2–4 h | Uniform coverage on complex geometries, การปลูกถ่ายทางการแพทย์, น้ำมัน & gas valves |
| อโนไดซ์ | 0.8–3.2 μm | 10–50 μm | อลูมิเนียม, แมกนีเซียม | $8–$25 | 30–60 นาที | การป้องกันการกัดกร่อน, dyeable surfaces, aerospace and electronics casings |
| Thermal Spray Coating | 3–10 μm | 50–200 μm | เหล็ก, โลหะผสมนิกเกิล, ไทเทเนียม | $50–$150 | 2–6 h | สึกหรอ, high-temp protection, ใบพัดปั๊ม, gas turbine components |
| PVD (การสะสมไอทางกายภาพ) | 0.05–0.2 μm | 1–5 μm | เหล็ก, ไทเทเนียม, โลหะผสมโคบอลต์ | $20–$60 | 2–4 h | เครื่องมือตัด, precision gears, low-friction coatings |
| CVD (การสะสมไอสารเคมี) | 0.1–10 μm | 0.1–10 μm | ซิลิคอน, carbon composites, high-temp alloys | $100–$500 | 4–8 h | Semiconductor components, high-temp valves, DLC coatings |
5. Factors Influencing Process Selection
Selecting the optimal surface finishing process for precision castings requires a careful balance of material properties, functional goals, design constraints, ปริมาณการผลิต, การพิจารณาต้นทุน, และมาตรฐานอุตสาหกรรม.
Casting Material
Different alloys respond uniquely to finishing methods:
- อลูมิเนียมอัลลอยด์ (A356, A6061): Best suited for anodizing (เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน) and chemical etching (คุณสมบัติภายใน).
Avoid high-temperature finishes (>300 องศาเซลเซียส) that risk softening. - สแตนเลส (316ล, 17-4 พีเอช): Passivation for corrosion resistance, electropolishing for smooth surfaces, and PVD coatings for wear resistance. Sandblasting is often used for surface preparation.
- โลหะผสมไทเทเนียม (Ti-6Al-4V): PVD coatings for low friction, CVD for high-temperature stability, anodizing for biocompatibility.
Acidic etchants must be avoided to prevent hydrogen embrittlement. - โลหะผสมนิกเกิล (อินโคเนล 718): Thermal spray coatings for wear resistance, CVD for chemical protection at elevated temperatures; mechanical polishing is suitable for aesthetic surfaces.
Functional Requirements
The intended function of the casting strongly influences process choice:
- ความต้านทานการกัดกร่อน: ทู่ (สแตนเลส), อโนไดซ์ (อลูมิเนียม), หรือการชุบด้วยไฟฟ้า (โลหะผสมนิกเกิล) for harsh chemical or saltwater environments.
- ความต้านทานการสึกหรอ: Hard chromium plating (เหล็ก), การเคลือบ PVD (TiN for cutting tools), or thermal spray coatings (tungsten carbide for pumps).
- แรงเสียดทานต่ำ: Polishing to Ra ≤0.2 µm or PTFE coating reduces friction; avoid rough finishes (รา >1.6 ไมโครเมตร) for moving components.
- ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ: การขัดด้วยไฟฟ้า (ไทเทเนียม) หรือทู่ (316ล) ensures implant safety and compliance with ISO 10993 มาตรฐาน.
Design and Geometry
Component geometry determines which processes are feasible:
- Complex Parts (ช่องทางภายใน, บั่นทอน): Chemical etching, electroless plating, or CVD—mechanical methods cannot reach hidden surfaces.
- ชิ้นส่วนที่มีผนังบาง (<2 มม): Use light polishing or anodizing; avoid aggressive mechanical methods (บด, ยิงปอกเปลือก) เพื่อป้องกันการบิดเบือน.
- Large Components (>1 ม): Sandblasting or spray coatings are efficient; manual polishing is impractical for such scales.
Cost and Production Volume
Economic factors influence the selection of finishing methods:
- Low Volume (1–100 parts): Mechanical processes (บด, ขัด) or PVD coatings are suitable without high tooling investment.
- ปริมาณสูง (1000+ ชิ้นส่วน): Automated anodizing, การชุบด้วยไฟฟ้า, or sandblasting leverage economies of scale, การลดต้นทุนต่อหน่วย.
- Cost Sensitivity: การเป่าด้วยทราย ($5–$15/part) is more economical than PVD ($20–$60/part), making it suitable for industrial components where aesthetic or ultra-high precision is less critical.
มาตรฐานอุตสาหกรรม
Compliance requirements are often decisive in process selection:
- การบินและอวกาศ: ASTM B600 mandates Ra ≤0.8 µm for hydraulic components; PVD or lapping processes are used to meet specifications.
- ทางการแพทย์: ไอเอสโอ 10993 requires biocompatibility; electropolishing or passivation is essential for implants.
- ยานยนต์: IATF 16949 specifies corrosion resistance (≥500 hours salt spray); อโนไดซ์ (อลูมิเนียม) หรือชุบสังกะสี (เหล็ก) is standard practice.
6. Common Challenges and Troubleshooting
Surface finishing for precision castings faces unique challenges, often tied to material properties or process parameters.
| ท้าทาย | สาเหตุที่แท้จริง | Recommended Troubleshooting |
| Uneven Surface Roughness | Non-uniform abrasive media (การเป่าด้วยทราย), inconsistent pressure or feed rate (grinding/polishing) | – Use graded abrasive media (เช่น, 80–120 grit aluminum oxide).- Employ CNC-controlled or automated grinding/polishing for consistent pressure.- Monitor feed rate to maintain uniform coverage. |
| Coating Adhesion Failure | Surface contamination (น้ำมัน, oxide scale), incorrect electrolyte formulation, improper pre-treatment | – Perform thorough cleaning with solvents and ultrasonic baths.- Optimize electrolyte pH (เช่น, 2–3 for acid zinc plating).- Apply proper pre-treatment like phosphating or micro-etching for metals. |
Dimensional Distortion |
Excessive material removal during mechanical finishing, high-temperature processes (PVD/CVD) | – Limit grinding/polishing to minimal material removal (0.1–0.2 mm).- Use low-temperature PVD (<300 องศาเซลเซียส) for thin-walled or delicate parts.- Implement fixturing to stabilize parts during finishing. |
| Micro-Pitting / Surface Etching | Coarse abrasive media, aggressive chemical etchants | – Switch to finer abrasive media (เช่น, 120–180 grit glass beads).- Dilute etchants appropriately (เช่น, 10% nitric acid vs. 20%).- Control exposure time and temperature during chemical finishing. |
| ไฮโดรเจน embrittlement | Acidic electrolytes (การชุบด้วยไฟฟ้า), high current density during electropolishing | – Bake parts post-finishing at 190–230 °C for 2–4 hours to release absorbed hydrogen.- Reduce current density (เช่น, 10 A/dm² instead of 50 A/dm²).- Use hydrogen embrittlement-resistant coatings or treatments where applicable. |
7. Industry-Specific Applications
Surface finishing for precision castings is critical across multiple industries where functional performance, ความปลอดภัย, and aesthetics are paramount.
Different industries impose unique requirements, which dictate the selection of finishing techniques and quality standards.
| อุตสาหกรรม | Key Functional Requirements | Typical Finishing Processes | ตัวอย่าง |
| การบินและอวกาศ | ความต้านทานการกัดกร่อน, ชีวิตที่เหนื่อยล้า, ความแม่นยำมิติ | ขัด, การขัดด้วยไฟฟ้า, การเคลือบ PVD, ยิงปอกเปลือก | Hydraulic actuators, ใบพัดกังหัน, วงเล็บ |
| ทางการแพทย์ & Dental | ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ, ultra-smooth surfaces, sterility | การขัดด้วยไฟฟ้า, ทู่, การแกะสลักสารเคมี | การปลูกถ่ายศัลยกรรม (ไทเทเนียม), dental crowns, orthopedic screws |
| ยานยนต์ | สึกหรอ, friction reduction, อุทธรณ์สุนทรียศาสตร์ | ชุบโครเมี่ยมแข็ง, อโนไดซ์, ขัด, การเคลือบสเปรย์ความร้อน | ส่วนประกอบเครื่องยนต์, precision gears, ตกแต่งตกแต่ง, หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง |
| พลังงาน & การผลิตไฟฟ้า | High-temperature stability, ความต้านทานการกัดกร่อน, ความต้านทานการสึกหรอ | Thermal spray coatings, electroless nickel plating, PVD | Gas turbine components, ใบพัดปั๊ม, heat exchanger tubes |
| อิเล็กทรอนิกส์ & ไฟฟ้า | Surface conductivity, solderability, ความต้านทานการกัดกร่อน | การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า, การชุบทอง, อโนไดซ์ | Connectors, semiconductor housings, battery components |
| เครื่องจักรอุตสาหกรรม | สึกหรอ, ความแม่นยำมิติ, ชีวิตที่เหนื่อยล้า | ยิง PEENING, บด, การเคลือบ PVD, การตกแต่งทางเคมี | ร่างกายวาล์วไฮดรอลิก, precision bearings, ส่วนประกอบปั๊ม |
8. นวัตกรรมและแนวโน้มในอนาคต
The surface finishing industry is evolving to meet demands for sustainability, ความแม่นยำ, และประสิทธิภาพ.
AI-Driven Automated Finishing
- Robotic Polishing/Grinding: AI algorithms (การเรียนรู้ของเครื่อง) optimize tool path and pressure based on part geometry, reducing Ra variation from ±0.2 μm to ±0.05 μm (per Fanuc robotics data).
- Real-Time Quality Monitoring: Camera systems + AI detect defects (pits, การเคลือบไม่สม่ำเสมอ) during finishing, ลดอัตราเศษซากโดย 30%.
Eco-Friendly Processes
- Low-VOC Coatings: Water-based anodizing electrolytes replace toxic solvents, reducing VOC emissions by 90% (complies with EU REACH).
- Dry Electroplating: Vacuum-based processes (PVD) eliminate liquid electrolytes, reducing water usage by 100% เทียบกับ. traditional electroplating.
- Recyclable Abrasives: Ceramic media (reusable 500+ times) replaces single-use sand, cutting waste by 80%.
Nanocoatings for Enhanced Performance
- Nano-Ceramic Coatings: Al₂O₃ nanoparticles (1–10 nm) in thermal spray coatings improve hardness by 40% (1800 HV vs. 1200 เอชวี) and corrosion resistance by 2×.
- คาร์บอนคล้ายเพชร (เนื้อหาดาวน์โหลด) Nanocoatings: 50–100 nm thick, COF 0.02, ideal for medical devices (เช่น, surgical drills) and aerospace bearings.
เทคโนโลยีดิจิตอลทวิน
- Virtual Finishing Simulation: Digital twins of cast parts predict how finishing processes (เช่น, บด) affect dimensions and surface quality, reducing trial runs from 5 ถึง 1.
- การบำรุงรักษาทำนาย: Sensors on finishing equipment (เช่น, ล้อบด) track wear; AI predicts replacement needs, reducing downtime by 25%.
9. บทสรุป
Surface finishing for precision castings transforms metallurgical potential into reliable, certifiable performance.
The optimal finishing strategy balances functional targets (สวมใส่, seal, ความเหนื่อยล้า), ข้อ จำกัด ด้านวัสดุ, เรขาคณิต, throughput and regulatory needs.
Well-specified finishing — with quantitative targets (รา, ความหนาของการเคลือบ, residual stress depth), documented controls, and proper inspection — reduces lifetime cost by improving durability, reducing rework and easing assembly.
คำถามที่พบบ่อย
What is the typical surface roughness (รา) required for aerospace precision castings?
Aerospace precision castings (เช่น, ส่วนประกอบไฮดรอลิก) require Ra ≤0.8 μm (ASTM B600).
Critical parts like turbine blades may need Ra ≤0.4 μm, achieved via lapping or PVD.
How can I improve coating adhesion on precision cast aluminum parts?
Ensure proper surface preparation: clean parts with solvent + ultrasonic cleaning to remove oil/oxide scale, then etch with 10% sulfuric acid to create a micro-rough surface (รา 1.6 ไมโครเมตร) for better coating grip.
Post-coating baking (120° C สำหรับ 1 ชั่วโมง) also enhances adhesion.
Can surface finishing correct minor dimensional errors in precision castings?
Yes—light grinding (0.1–0.5 mm material removal) or lapping can fix deviations of ±0.05 mm.
For larger errors (>0.5 มม), mechanical finishing may distort the part; re-casting is preferred.
What is the most cost-effective surface finishing process for high-volume stainless steel precision castings?
Passivation is the most cost-effective ($2–$5/part) for high-volume stainless steel parts.
It forms a protective oxide layer (2–5 nm) with no dimensional change, meeting ASTM A967 corrosion standards.
Are there surface finishing processes suitable for titanium precision castings used in medical implants?
Yes—electropolishing (RA ≤0.2μm) removes contaminants and improves biocompatibility (ไอเอสโอ 10993), while anodizing (10–20 μm oxide layer) enhances osseointegration.
PVD (ดีบุก) is used for load-bearing implants to improve wear resistance.
How does surface finishing affect the fatigue life of precision cast parts?
Processes like shot peening induce compressive stress (200–500 MPa) in the surface layer, increasing fatigue life by 50–100% vs. bare castings.
Smooth finishes (RA ≤0.8μm) also reduce stress concentrations, preventing crack initiation.
