表麵處理是在基體(tǐ)材料表麵上人工形成一(yī)層與基體的機械、物理和(hé)化學性能(néng)不同的表層的(de)工藝(yì)方法。表麵處理的(de)目的是滿足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其(qí)他特種功能要求。
對於金屬鑄件,我們比較常用的表麵處理方法是,機械打磨,化(huà)學(xué)處理,表麵熱處理,噴塗表麵,表麵處理就是對工件表麵進(jìn)行清潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧化皮等。
工件在加工、運輸(shū)、存放等過程中,表麵(miàn)往(wǎng)往帶(dài)有氧化皮、鐵鏽製模(mó)殘(cán)留的型砂、焊(hàn)渣、塵(chén)土以及油(yóu)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(gōng)件表(biǎo)麵進行清(qīng)理(lǐ),否則,不僅影響塗層與金屬的結合力和抗腐蝕性能,而且還會使基體金屬在即使有塗(tú)層防(fáng)護下也(yě)能繼續腐蝕,使(shǐ)塗層剝(bāo)落,影響工件的機械性(xìng)能(néng)和使用壽命(mìng)。因此工件塗漆前的表麵處理是獲得(dé)質(zhì)量優良的防護層(céng),延長(zhǎng)產品使用壽命的重要保證和措施。
為提供良好的工件表麵,表(biǎo)麵處理有以下幾點需注意(yì):
1、無油汙及水分
2、無鏽跡及(jí)氧化物
3、無粘附性雜質
4、無酸堿等殘(cán)留物
5、工件表麵有一定的粗糙度
表麵處(chù)理方法:
手工處理:
如刮刀、鋼絲刷或砂輪(lún)等。用手工(gōng)可以除去工件表麵的鏽(xiù)跡和氧化皮,但手工處理勞動強度大、生產效率低(dī),質量差,清理不徹底。
化學處理:
主要是利用酸堿性或堿性溶液與工件表麵的氧化物及油汙發生化學反應,使其溶解在酸(suān)性或堿性的溶液中,以達到去除工件(jiàn)表麵(miàn)鏽跡氧化皮及油汙,再利用尼龍製(zhì)成的毛刷輥或304#不(bú)鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成的鋼絲刷輥清掃幹淨(jìng)便可達到目的。
機械處理法:
主要包括(kuò)鋼絲刷輥拋(pāo)光(guāng)法、拋丸法和噴丸法(fǎ)。拋光法也就是刷輥在電機的帶動下,刷輥以與軋件運動(dòng)相反的方向在板帶的上下表麵(miàn)高速旋轉刷(shuā)去氧化鐵皮。刷掉的氧化(huà)鐵皮采用(yòng)封閉循環冷卻水衝洗係統衝掉。拋丸法清(qīng)理是利用離心力(lì)將彈丸加速,拋射至工件(jiàn)進行除鏽清理的方法。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用噴丸進行表麵處理,打擊力大(dà),清理效果明顯(xiǎn)。但噴丸對薄板工件的處理,容易使工件變形,且鋼丸(wán)打擊到工件表麵(無論拋丸或噴丸(wán))使金屬基材產生變(biàn)形,由於Fe304和(hé)FE203沒有塑性,破碎後剝(bāo)離,而油膜(mó)與其材(cái)一同變(biàn)形,所以對帶有油汙的工件,拋丸、噴丸無法徹(chè)底清除油汙。
根據使用的方法不同,可將表麵處理技術分為下述種類。
一、電化學(xué)方法
這種方法是利用電極反應,在工件(jiàn)表麵形成鍍層。其中主要的方法(fǎ)是:
(一)電鍍
在電(diàn)解質溶液(yè)中,工件為陰極,在(zài)外電流作用下,使其表麵形成鍍層的(de)過(guò)程,稱為(wéi)電鍍。鍍層可為金(jīn)屬、合金、半導體或(huò)含各類固體微(wēi)粒,如鍍銅、鍍鎳(niè)等。
(二)氧化
在電(diàn)解質溶液中,工件為陽極,在外電流作用下,使其表麵形成氧化膜層的過程,稱(chēng)為陽(yáng)極氧化,如鋁合金(jīn)的陽極氧化。鋼(gāng)鐵的氧化處理可用化學或(huò)電化(huà)學(xué)方(fāng)法。化學方法是將工件放入氧化溶液中,依靠化學作用在工件表麵形成氧化(huà)膜(mó),如鋼鐵的(de)發藍處理。
二、化學方法
這種方法是無電流作用,利用化學(xué)物質相互作(zuò)用,在工件表麵形成鍍覆層。其中主(zhǔ)要的方法是:
(一)化學轉化膜處理
在(zài)電解質溶液中,金屬工件在無外電流(liú)作用,由溶液中化學物質與工件相互作用從而在其表麵形成鍍層的過程,稱為化學轉化膜處(chù)理。如金屬表麵的發藍、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。
(二(èr))化學鍍(dù)
在電解質溶液中,工件表麵經催(cuī)化處理,無外電流作用,在溶液中由於化學物質的還原作用,將(jiāng)某些物質沉積(jī)於工件表麵而形成鍍層的過程,稱為化學鍍,如化學鍍鎳、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熱擴散,在(zài)工(gōng)件表麵形成塗層。其主要方法是:
(一)熱浸鍍
金屬工件放入熔融金(jīn)屬中,令其表麵形成塗層的過程,稱(chēng)為熱浸鍍(dù),如熱(rè)鍍鋅、熱鍍鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧化,噴(pēn)塗於工件表麵,形成塗層的過程,稱為(wéi)熱噴塗,如熱噴塗鋅(xīn)、熱噴塗鋁等。
(三)熱燙印
將金屬箔加溫、加壓(yā)覆蓋於工件(jiàn)表麵上,形成塗覆層的過(guò)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,在高溫態下令某種元素進入工件表麵的(de)過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳等。
(五)堆焊
以焊接方式,令熔敷金屬堆(duī)集(jí)於工件表麵而形成焊層的過程,稱為堆焊,如堆焊耐磨合(hé)金等。
四(sì)、真(zhēn)空法
這種(zhǒng)方法是在高真空狀(zhuàng)態下令材料氣化或離子化沉積於工件表麵而(ér)形成鍍層的過程。其(qí)主要方法是。
(一)物理(lǐ)氣(qì)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(zhí)接沉積到工件表麵(miàn),形成塗層的過程,稱為物理氣相沉積,其沉(chén)積粒子束來源(yuán)於非化學因(yīn)素,如蒸發鍍濺射(shè)鍍、離子鍍等。
(二)離子注入
高電壓(yā)下(xià)將不同離子注入工件表麵令其表麵改性的過程,稱為離子注入(rù),如(rú)注硼等。
(三)化(huà)學氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓)下,氣態物質在(zài)工件表麵因化學反應而生成固態沉積層的過程(chéng),稱為化學氣相鍍,如氣相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它方法
主要是機械的、化(huà)學的、電化學的、物理的方法。其中的主要方法(fǎ)是。
(一)塗裝
閑噴塗或刷塗方法,將塗料(有機或無機)塗覆於工件(jiàn)表麵而(ér)形成塗層的過程,稱為塗裝,如(rú)噴漆(qī)、刷漆等。
(二)衝擊鍍
用機械衝擊(jī)作用在工件表麵形成塗覆層的(de)過程,稱為衝擊鍍,如衝擊鍍鋅等。
(三)激光麵表處(chù)理
用激光(guāng)對工件表麵(miàn)照射(shè),令其結構改變的過程,稱為激(jī)光表麵處理,如激光淬(cuì)火、激(jī)光重熔等。
(四(sì))超硬膜技術(shù)
以物理或化學方法在工件表麵製備超硬膜的技(jì)術,稱為超硬膜技術。如金剛石薄膜,立方(fāng)氮化硼薄膜等。
(五)電泳及靜電噴塗
1、電泳,工件作(zuò)為一個電極放入導電的水溶性(xìng)或水乳化的塗料中,與塗料中(zhōng)另一電極構成解電路。在電場(chǎng)作用下,塗料溶液中已離(lí)解成帶電的樹脂離子,陽離子(zǐ)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(xī)附(fù)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(zhí)流(liú)高電壓電(diàn)場作用,霧(wù)化的帶負電的油(yóu)漆粒子定(dìng)向飛(fēi)往接正(zhèng)電的工(gōng)件上,從而(ér)獲得漆膜(mó)的過(guò)程,稱為靜(jìng)噴塗。編輯本段(duàn)其他分類法。
3、鋼(gāng)絲刷的普(pǔ)通應用是鑄件的清理,包括鐵類和非鐵類的;焊(hàn)接中噴濺和焊渣的清理;隻要基體材料的強度足夠承(chéng)受刷擦,就可以清楚粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能產生一個漂亮的表(biǎo)麵,還可以用它製(zhì)造具有裝飾性(xìng)的表麵。
所有上述種類的劃(huá)分不是絕對(duì)的(de)。如表(biǎo)麵處理(lǐ)技術還可劃分為表麵改性技術、薄膜技術、塗鍍層技術三大技術,表麵處理的(de)意義:能有效提高工件(jiàn)表(biǎo)麵的硬度、耐磨性能等。