表麵處理是在基體材料表麵上人(rén)工形成一層與基體的機械、物理和化學性能(néng)不同的表層的工藝方法(fǎ)。表麵處理的目的是滿足產品(pǐn)的(de)耐蝕性、耐磨性(xìng)、裝飾或其他特(tè)種功能要求(qiú)。
對於(yú)金屬鑄件,我們比較常(cháng)用的表麵處理方法(fǎ)是,機械打磨,化學處理,表麵熱處(chù)理,噴塗表麵,表麵處理就是對工件表麵進行清潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧化皮等(děng)。
工件在加工、運輸、存放等過程中,表麵往往帶有氧(yǎng)化皮、鐵鏽(xiù)製模殘留的型砂(shā)、焊渣、塵土以及油和其他汙物。要合深層能牢固(gù)地附著在工件表麵上,在塗裝前就必須對工件表麵進行清理,否則,不僅影(yǐng)響塗層與金屬的結合力和抗腐蝕性能,而且還會(huì)使基體金屬在即使有塗層防護下也能繼續腐蝕,使塗層剝落,影響工件的(de)機(jī)械(xiè)性能和使用壽命。因此工(gōng)件塗漆前的表麵處理是獲得質量優良的防護層,延長產品使用壽命的重要保證和(hé)措施。
為提(tí)供良好的工件表麵,表麵(miàn)處理(lǐ)有以下幾點需注意:
1、無(wú)油汙及水分
2、無鏽跡及氧化物
3、無粘附性雜質
4、無酸堿(jiǎn)等(děng)殘留物
5、工件表麵有一定的(de)粗(cū)糙(cāo)度
表麵處理方法:
手工處理:
如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工(gōng)可以除去(qù)工件表麵的鏽跡和氧化皮,但手工處理勞動強度大、生產效率低,質量差,清理不(bú)徹底。
化學處理:
主要(yào)是利用(yòng)酸堿性(xìng)或堿性溶液與工(gōng)件表麵的氧化物及油汙(wū)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(chú)工件表(biǎo)麵鏽跡(jì)氧化(huà)皮及油汙,再利用尼龍製成的毛刷輥或304#不鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成的鋼絲刷輥清掃幹淨便(biàn)可達到目的。
機械處理法:
主要包括鋼(gāng)絲刷輥拋光法、拋丸法和(hé)噴丸法。拋光法也就是(shì)刷輥在電機的帶動下,刷輥以與軋件運動相反的方向在板帶的上下表(biǎo)麵高速旋轉刷去氧化鐵(tiě)皮。刷(shuā)掉的氧化鐵皮采用封閉循(xún)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(xiù)清理的方法(fǎ)。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用噴丸進(jìn)行表麵處理,打擊力大,清理效果明顯。但噴丸(wán)對薄板工件的處理,容易使工件變形,且鋼丸打擊到工件表麵(無論拋丸或噴(pēn)丸)使(shǐ)金屬基材產生變形,由於Fe304和FE203沒(méi)有塑性,破碎後剝離,而油膜與其材一同變形,所以對帶有油汙的工(gōng)件,拋丸、噴丸無法徹底清除油汙。
根據(jù)使用的方法不(bú)同,可將表麵處理技(jì)術(shù)分為下述種類。
一、電化學方法
這種方法是利用電(diàn)極反應,在工件表麵(miàn)形成鍍層。其中主要的方法是:
(一)電鍍
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(dù)層的過程,稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導體(tǐ)或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化
在電解質溶液中,工件為陽極,在外電(diàn)流作用下(xià),使其表麵形成氧(yǎng)化膜層的過程,稱為陽極氧化,如鋁合金的陽極氧化。鋼鐵的氧化處理(lǐ)可(kě)用化學或電化學方法。化學方法是(shì)將工件放入(rù)氧化溶液中,依靠化學作用(yòng)在工件表麵形成(chéng)氧化膜,如鋼鐵的發藍處理。
二、化學方法
這種方法是無(wú)電流作用,利用化學物質相互作用,在工件表麵形(xíng)成鍍覆層。其中主(zhǔ)要的方法是:
(一)化(huà)學轉化膜處理
在電解質溶液中,金屬工件在無外電流作用(yòng),由溶液(yè)中化學物(wù)質與工件相互作用(yòng)從而在其表麵形成鍍層的(de)過程,稱(chēng)為化學轉化膜處理(lǐ)。如金屬表麵的發藍、磷化(huà)、鈍化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍
在電解(jiě)質溶液中,工件表麵經催化處理,無外電流(liú)作用(yòng),在溶(róng)液中由於化學物(wù)質的還原作(zuò)用,將某些物質沉積於工件表麵而形成鍍層的過(guò)程,稱為(wéi)化學鍍,如化學鍍鎳、化學鍍(dù)銅等。
三、熱加工方法
這種方法(fǎ)是在高溫條件下令材料熔融或熱擴(kuò)散,在工件表麵形成塗層(céng)。其主要(yào)方法是:
(一)熱浸鍍
金屬工件放入熔融金屬中,令其表麵形成塗層的過程,稱為(wéi)熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍(dù)鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧化,噴塗於工件(jiàn)表麵,形成塗層的(de)過程,稱為熱噴塗,如熱(rè)噴塗鋅、熱(rè)噴塗鋁等。
(三)熱燙印
將金屬(shǔ)箔加溫、加壓覆蓋於工件表麵上(shàng),形(xíng)成塗覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙印鋁箔等。
(四)化學(xué)熱處理
工件與化(huà)學物質接觸、加熱,在高溫態下令某(mǒu)種元素進入工件表麵(miàn)的過程,稱為化學熱(rè)處理(lǐ),如滲氮、滲碳等(děng)。
(五)堆焊
以焊接方式,令熔敷金屬堆集於工件表麵而形成焊層的過程,稱為堆焊,如堆焊耐磨合金等。
四(sì)、真(zhēn)空法
這種方法是在(zài)高真空狀態下令材料氣化或離(lí)子化(huà)沉積於工件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,其沉積粒子束來源於非化(huà)學因素,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件表麵(miàn)令其表麵改性的過程,稱為離子注入,如注硼等。
(三)化學氣(qì)相沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓)下,氣(qì)態物質在工件表麵因化學反應而(ér)生成固態沉積層的過程,稱為化學氣相鍍,如氣相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其(qí)它方法(fǎ)
主要是機械(xiè)的、化學的、電化學的、物理的方法。其中的(de)主要方法是。
(一)塗裝
閑噴塗或刷塗方(fāng)法,將塗料(有(yǒu)機或無機)塗(tú)覆於工件表麵而形成塗層的過程,稱為塗裝,如噴漆、刷漆等(děng)。
(二)衝擊鍍
用機械衝擊作用在工件表(biǎo)麵形(xíng)成塗覆層的過程,稱為衝擊鍍,如衝擊鍍鋅等。
(三)激光(guāng)麵表處理
用激光對工件(jiàn)表麵(miàn)照射,令其(qí)結構改變(biàn)的過程,稱(chēng)為激(jī)光表麵處理(lǐ),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備超硬膜(mó)的技術,稱為超硬膜技(jì)術。如金剛石薄膜,立方氮化(huà)硼薄膜等。
(五)電泳及靜電噴塗
1、電(diàn)泳,工件作為一個(gè)電極放入導(dǎo)電的水溶性或水乳化的塗料中,與塗料中另(lìng)一電(diàn)極構成(chéng)解電路。在電(diàn)場作用下(xià),塗料溶(róng)液中已離解成帶電的樹(shù)脂離子,陽離子向陰極(jí)移動,陰離子向陽極移動。這(zhè)些帶電荷的樹脂離子,連同被吸附的顏料粒子一起電泳(yǒng)到工件表麵,形成塗層,這一過程稱(chēng)為電泳。
2、靜電噴塗,在(zài)直流高電(diàn)壓電場作用,霧化的帶負電的油漆粒子定向飛往接正電的工件上,從而獲得(dé)漆膜的過程,稱為靜噴塗。編輯本(běn)段其他分(fèn)類法。
3、鋼絲刷的普通(tōng)應用是鑄件的清理,包括鐵類和非鐵(tiě)類的;焊接中噴濺和焊渣的清理;隻要基(jī)體材料的強度足夠承受刷擦,就可以清楚粉塵、腐蝕物(wù)、和油漆。鋼絲刷能(néng)產生一個漂亮的表麵,還可以用它製造具有(yǒu)裝(zhuāng)飾性的表麵。
所有(yǒu)上述種類的劃分不是絕(jué)對的。如表麵處理技術還可劃分為表麵改(gǎi)性技術、薄膜技(jì)術、塗鍍層技術三大技術,表麵處理的意義:能有效提高工件表麵的硬度、耐磨性能等。