產業資訊
超音波模具(Hone)鋁合金材料選擇與表面處理
超音波模具的材料選擇與處理:
超音波模具（或稱「喇叭」）多半使用進口的航空級鋁合金。這種鋁合金是經過特殊熱處理的超硬鋁合金。為了確保品質沒問題，而且能追溯來源，通常會指定特定廠商，並且在使用前會先進行測試和確認。這樣一來，萬一模具出了問題，就能知道是不是材料造成的。簡單來說，就是從源頭就確保材料的品質，有時候還會要求廠商提供材料證明和產地證明。
鋁合金是製作超音波模具最常用的材料。因為鋁合金種類繁多，目前業界普遍採用美國鋁合金協會（AA）的規格，這樣在不同國家使用時，可以互相對照型號和材質。
~~材料裁切小撇步~~
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板狀鋁合金： 裁切時要注意材料原本的碾壓紋路方向。原則上，取料時要讓模具的震動方向與紋路平行，這樣能減少模具破裂的機會。
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圓柱狀鋁材： 也是同樣的道理。
鋁合金本身比較軟，而且容易因為高溫而氧化。如果模具的表面需要更高的硬度，可以在製作完成後，對壓力接觸面進行表面硬化處理。這樣可以增加模具表面的耐磨損和抗氧化能力。經過處理後，表面硬度最高可以達到HRC60°以上，而且硬化層的厚度大約在0.05到0.25毫米之間。
~~鋁合金模具的表面處理方式~~
為了增加模具的耐用性和功能，通常會對其表面進行特別處理。
A. 鍍硬鉻處理
在模具的壓力接觸面直接電鍍一層鉻金屬。因為鉻和鋁合金的結合力不是很好，所以電鍍前的準備工作非常重要。首先要把鋁合金表面洗乾淨，然後用細砂對需要電鍍的地方進行噴砂，目的是增加表面的粗糙度，讓電鍍層更容易附著。
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硬度和厚度： 鍍硬鉻處理後，模具表面的硬度可以達到HRC60°，硬鉻層的厚度約在0.1到0.25毫米之間。
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注意事項：
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硬鉻層不宜太厚，因為太厚會影響鍍層和模具本身的結合度，導致模具在運作時電鍍層容易脫落。
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只能對壓力接觸部分進行電鍍，不能將整個模具都鍍上，否則會讓模具無法正常共振。
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鍍硬鉻後的表面拋光只能手工進行，所以除非必要，應盡量避免拋光，不正確的拋光可能會破壞原來的精準度。
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B. 陽極處理（Anodizing）
在室溫的電鍍液中，讓鋁合金模具表面快速氧化，形成一層高硬度的氧化鋁。
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硬度和厚度： 這種處理後表面的硬度也能達到HRC60°，但硬度層比較薄，大約只有30到50微米，所以耐磨性相對較差。
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注意事項：
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這種處理可以對整個模具進行。
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處理後的表面會不平整，所以模具的焊頭螺絲端需要再次加工，把硬化層修掉，否則會影響超音波的傳導。
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陽極處理的表面可以選擇多種顏色，如果需要做顏色區分管理，這是一個可行的選擇。
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C. 硬膜陽極處理（Hard Anodising）
這是一種在低溫環境下，使用直流或交直流混合電流進行的陽極處理，讓鋁合金模具表面快速氧化，形成一層高硬度的類陶瓷氧化膜。
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硬度和厚度： 硬膜陽極處理後的表面硬度也接近HRC60°，硬度層最厚可達0.3毫米。這種硬膜層附著力良好，不易脫落。
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缺點： 如果硬膜層太厚，表面會變得不平整且容易脫落。
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注意事項： 和鍍硬鉻處理一樣，硬膜陽極處理也只能對壓力接觸部分進行處理，不能處理整個模具，否則會導致模具無法正常共振。
D. 鍍鎳處理
在鋁合金模具的壓力接觸面，先鍍一層銅，然後再鍍鎳。
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硬度： 單獨鍍鎳的硬度較低，不足以提供足夠的耐磨損強度，所以通常會再加鍍一層鉻金屬來增加硬度。這種處理的技術要求比較高。
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注意事項： 鍍鎳處理也只能對壓力接觸部分進行處理，不能處理整個模具，否則會導致模具無法正常共振。
希望這些簡單的解釋能幫助您理解這些關於鋁合金模具的電鍍和表面處理方式！