表麵處理是在基體(tǐ)材料表麵上人工形成一層與基體的機械、物理和化(huà)學性能不同的表層的工藝方法。表麵處理的目的是滿足產品的耐(nài)蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求(qiú)。
對於金屬鑄(zhù)件,我們比較常用的表麵處理方法是,機械打磨,化學處理,表麵熱處理,噴塗表麵,表麵處理(lǐ)就是對工件表麵進(jìn)行清潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧化皮等。
工件在加工、運輸、存放等過程中(zhōng),表麵往往帶有(yǒu)氧化皮、鐵鏽製模(mó)殘(cán)留的型砂、焊渣、塵土以及(jí)油和其他汙物。要合深層能牢固地附著在工件表麵上,在塗裝前就必須對工件表麵進(jìn)行清(qīng)理,否則,不僅影響塗層(céng)與(yǔ)金屬的結合力和抗腐蝕性能,而且還會使基體金屬在即使(shǐ)有塗層(céng)防護下也能繼續腐蝕,使(shǐ)塗層剝落,影響工件的機械性能和使(shǐ)用壽命。因此工件塗漆前的表麵處理是獲得質量優良的防護層,延長產品(pǐn)使用壽命的重要保證和措施。
為提供良(liáng)好的工件表麵,表麵處理有(yǒu)以下幾點需注意:
1、無油(yóu)汙及水分
2、無鏽跡及氧化物
3、無粘附性雜質
4、無酸堿等殘留物
5、工件表麵有一定的粗糙(cāo)度
表(biǎo)麵處理方法:
手(shǒu)工處理:
如刮刀、鋼絲(sī)刷或(huò)砂輪等。用手工可以除去工件(jiàn)表麵的鏽跡和氧化皮,但手工處理勞動強度(dù)大、生產(chǎn)效率低,質量差(chà),清理不徹底。
化(huà)學處理:
主要是利(lì)用酸堿(jiǎn)性或堿性溶液與(yǔ)工件表麵的氧化物(wù)及(jí)油汙發生化學反應,使其溶解在酸性或堿性的溶液中,以達到去除工(gōng)件表麵鏽跡氧化皮及油汙,再利用尼龍製成的毛(máo)刷輥或304#不鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成(chéng)的鋼絲刷輥清掃幹淨便可達到目的。
機械處理(lǐ)法:
主要包括鋼絲刷輥拋光法、拋丸(wán)法和噴丸(wán)法。拋光法也就是刷輥在電機的(de)帶(dài)動下,刷輥(gǔn)以與軋件運動相反的方向在板帶的上下表麵高速旋轉刷去氧化鐵皮。刷掉的氧化鐵皮采用封閉循環冷卻水(shuǐ)衝洗係統衝掉。拋丸法清理是利用離心力將彈丸加速,拋射至工件進行除鏽清理的方法。
噴丸分為噴(pēn)丸和噴砂:
用噴丸進行表麵處理,打擊力大,清理效果明顯。但噴丸對薄(báo)板工件的處理,容易使工件變形,且(qiě)鋼丸打擊到工件(jiàn)表麵(無論拋丸或噴(pēn)丸)使金屬(shǔ)基材產生變(biàn)形,由於Fe304和FE203沒(méi)有塑性,破碎後剝離,而(ér)油膜與其材一同(tóng)變形,所以對帶有油汙的工件,拋丸、噴丸(wán)無法徹底清(qīng)除油汙。
根(gēn)據使用的方法不同,可將表麵處理技術(shù)分為下述種類。
一、電化學方法
這(zhè)種方法是利用電極反應,在工(gōng)件(jiàn)表麵形成鍍層。其中主要的方法是:
(一)電(diàn)鍍
在電解質溶液中,工件為陰極,在外電流作用下,使其表麵形成鍍層的(de)過程,稱為電鍍。鍍層可為金(jīn)屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化
在電解質溶液(yè)中,工件為陽極,在外電流作用下,使其表麵(miàn)形成氧化膜層的(de)過程,稱為(wéi)陽極氧化,如(rú)鋁合金的陽極氧化。鋼(gāng)鐵的氧(yǎng)化處(chù)理可用化學或電化學方法。化學方法是將工件放入氧(yǎng)化溶液中,依靠化學作用在工件表(biǎo)麵形成氧化膜,如鋼鐵的發藍處理(lǐ)。
二、化學方法(fǎ)
這種方法(fǎ)是無電(diàn)流(liú)作(zuò)用,利用化學物質相互作用,在工件表麵形成鍍覆層。其中(zhōng)主要的方法是:
(一)化學轉化膜處理(lǐ)
在電解質溶液中(zhōng),金屬工件在無外電流作(zuò)用,由溶液中化學物(wù)質與工件相互作用從而在其表麵形成鍍層(céng)的過程,稱為化學(xué)轉化膜處理。如金屬表麵的發藍、磷(lín)化、鈍化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍(dù)
在電解質溶液中,工件表麵經催化處理,無外電流作用,在溶液中由於化學物質的(de)還原作(zuò)用(yòng),將某些物質沉積於工件表麵而形成鍍層的過程,稱(chēng)為化學鍍,如化學鍍鎳(niè)、化學鍍銅等。
三(sān)、熱加工方法
這種方法是在高溫條件下令材料熔融或(huò)熱擴散,在工件表麵形成塗層。其主要方法是:
(一)熱浸鍍(dù)
金(jīn)屬工件放入熔融金屬中,令(lìng)其表麵形成塗層的過程(chéng),稱為熱浸(jìn)鍍,如熱鍍(dù)鋅、熱鍍鋁等(děng)。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧化(huà),噴塗於工件(jiàn)表麵,形成塗層的過程,稱為熱噴塗,如熱噴塗鋅、熱噴塗鋁等。
(三)熱燙印
將金屬箔加溫、加壓覆(fù)蓋於工件表麵上,形成塗覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙印鋁箔等。
(四)化學熱處理
工件與化學物質接觸(chù)、加熱(rè),在高溫態下令某種元素進入工件表麵的過(guò)程(chéng),稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳等。
(五)堆焊
以焊接方(fāng)式,令熔敷金屬(shǔ)堆集於工(gōng)件表麵而(ér)形成焊(hàn)層的過程,稱為堆(duī)焊,如堆焊耐磨合金等(děng)。
四、真空(kōng)法
這種方法是在高真空狀態(tài)下令材料氣化或離子化沉積於工(gōng)件(jiàn)表麵而形成鍍層的過程。其主要方法是。
(一(yī))物理氣相沉積(PVD)
在真空條件下,將金屬氣化成原子或分子,或者使其離子化成離子,直接沉積到工件表麵,形成塗層的過程,稱為物理氣相沉積,其(qí)沉(chén)積粒子束來源於非化(huà)學因(yīn)素,如蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二)離子注入
高電壓下將不同離子注入工(gōng)件表麵令其表麵(miàn)改性的(de)過程,稱為離(lí)子注入,如注硼等。
(三)化學(xué)氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在常(cháng)壓)下,氣態物(wù)質在(zài)工件(jiàn)表麵因化學反應而生成固態沉積層的過程,稱為化(huà)學氣(qì)相鍍,如氣相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它方法
主要(yào)是機械(xiè)的、化(huà)學的(de)、電化學的、物理(lǐ)的方法。其中的主要方法是。
(一)塗(tú)裝
閑噴塗或刷塗方法,將塗料(有機或無機)塗覆於工件表(biǎo)麵而形成塗層的過程,稱為塗(tú)裝,如噴漆、刷漆等。
(二)衝(chōng)擊鍍(dù)
用機械衝擊作用在工件表麵形成塗覆層的過程,稱為衝擊鍍,如衝擊鍍鋅等。
(三(sān))激光麵表處理(lǐ)
用激光(guāng)對工件表麵照射,令其結構改變的過(guò)程,稱為激(jī)光表麵處理,如激光淬火、激光重熔等。
(四)超硬膜技術
以物理或化學方法在工件表麵製(zhì)備超硬膜的技術,稱為超硬膜技術。如金剛石薄膜,立方氮化硼薄膜等(děng)。
(五)電泳及靜電噴塗(tú)
1、電泳,工件(jiàn)作為一個電極放入導電的水溶性(xìng)或水乳(rǔ)化的塗料中,與塗料(liào)中另一電極構成解電路。在電場作用下,塗料(liào)溶(róng)液(yè)中已離解成帶電的樹脂離子,陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。這些帶電荷的樹脂離子,連同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表麵,形成塗層,這一過程稱為電泳。
2、靜電噴塗,在直流高電壓電場作(zuò)用,霧化的帶負電的油漆粒子定(dìng)向飛往(wǎng)接正電的工件上,從而獲得漆膜的過程,稱為靜噴塗。編輯本段其他分類法。
3、鋼絲刷的普通應用(yòng)是鑄件(jiàn)的清理,包括鐵類(lèi)和非(fēi)鐵類的;焊接中(zhōng)噴濺和焊(hàn)渣的清理;隻要基體材料的強度足夠承受刷擦,就可以清楚粉塵、腐(fǔ)蝕物、和(hé)油漆。鋼(gāng)絲刷能產生一個漂亮的表麵,還可以(yǐ)用它製造具有裝飾性的表麵。
所有上述(shù)種類的劃分不是絕對的。如表(biǎo)麵處理技術還可劃(huá)分為表麵改(gǎi)性技術、薄膜技術、塗鍍層技術三大技術,表(biǎo)麵處理的意義:能(néng)有效提(tí)高工件表麵的硬度、耐磨性能等。