表麵處理是(shì)在基體材料表麵(miàn)上人工形成一層與基體的機械、物理和化學性(xìng)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蝕性、耐磨性(xìng)、裝飾或其他特種功能要求。
對於金屬鑄件,我們比較常用的表麵處理方法是,機械打磨,化學處理,表麵熱處理(lǐ),噴(pēn)塗表麵,表麵處(chù)理就是對工件表麵進行清潔、清掃、去毛刺、去(qù)油汙、去氧化皮等。
工件在加工、運輸、存(cún)放(fàng)等過程中,表(biǎo)麵往往帶(dài)有氧化皮、鐵鏽製(zhì)模殘留的型砂、焊渣、塵土(tǔ)以及油和其他汙物。要合深層能牢固地附著在工件表麵上,在塗裝前就必(bì)須對工件表麵(miàn)進行清理,否則,不僅影響塗層與金屬的結合力和抗腐蝕性能,而且(qiě)還會使基體(tǐ)金屬在即使有塗層防(fáng)護(hù)下也能繼續腐(fǔ)蝕,使塗(tú)層剝落,影(yǐng)響工(gōng)件的機械性能和(hé)使用(yòng)壽命。因(yīn)此工件塗漆前的(de)表(biǎo)麵處理是獲得質量優良的防(fáng)護(hù)層,延長產(chǎn)品使用壽命的(de)重要保證和措施(shī)。
為提供良好的工(gōng)件表麵,表麵處理有以下幾點(diǎn)需注意:
1、無油汙(wū)及水分
2、無鏽(xiù)跡及氧化物
3、無粘附性(xìng)雜質(zhì)
4、無酸堿等殘留物
5、工件表麵有一定的粗糙度
表麵處理方法:
手(shǒu)工(gōng)處理:
如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除(chú)去工件表麵的鏽跡和氧化皮,但手工處理勞動(dòng)強度大、生產效率低,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(jiě)在酸性或堿性的溶液中(zhōng),以達到去除工件表麵鏽跡氧化皮(pí)及油汙,再利用尼(ní)龍製成的毛刷輥或304#不(bú)鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成的鋼絲(sī)刷輥清掃幹淨便可達到(dào)目的。
機械處理(lǐ)法:
主(zhǔ)要包括鋼絲刷(shuā)輥拋光法、拋(pāo)丸(wán)法和噴丸法。拋光法也(yě)就是刷輥(gǔn)在電機的帶動下,刷輥以與軋件運(yùn)動相反的方向在板(bǎn)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衝洗係統衝掉。拋(pāo)丸法清理是利用離心力將(jiāng)彈(dàn)丸加速,拋射至工件進行除鏽清理的方法。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用噴丸進行(háng)表麵處理,打擊力大,清理效果明顯。但噴丸對薄板工件的處理,容易使工件變形,且鋼丸打擊到工件表麵(無(wú)論拋丸或噴丸)使金屬(shǔ)基材產生變形,由於Fe304和FE203沒有塑性,破碎後剝離(lí),而油膜與其材一同變形,所以對帶有油汙的工件,拋丸、噴丸無(wú)法徹底清除油汙。
根據使用的方法不同,可將表麵處理(lǐ)技(jì)術分為下述種類(lèi)。
一、電化學(xué)方法
這種方法是利用電極反應,在工件表麵形成鍍層。其(qí)中主要的(de)方法是:
(一)電鍍
在(zài)電解(jiě)質溶液中,工(gōng)件為陰極,在外電流(liú)作用下,使其表麵形成鍍層的過程(chéng),稱為電鍍。鍍層可(kě)為金屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳(niè)等。
(二)氧化
在電解質溶液中(zhōng),工件為陽極(jí),在外(wài)電流作用下,使其表麵形成氧化膜層的過程,稱為陽極氧化,如鋁合金的陽極(jí)氧化(huà)。鋼鐵(tiě)的氧化處理可用化(huà)學或電化學方法。化學方法(fǎ)是將工件放入氧化(huà)溶液中,依靠化學作用在工件表麵形(xíng)成氧化膜,如鋼鐵的發(fā)藍處理。
二、化學方法
這種方法是無電流作用,利用化學物質相互作用,在工(gōng)件表麵形成鍍覆層。其中主要的方法是:
(一)化學轉化膜處理
在電解質溶液中,金屬工件在無外電流(liú)作用,由(yóu)溶液中化學物質與工件相互作用從而在其表麵形成(chéng)鍍層的過(guò)程,稱為化學轉化膜處理(lǐ)。如金屬表麵(miàn)的發藍、磷化、鈍(dùn)化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍
在電(diàn)解質溶液中,工件表麵經催化處理,無外電流作用(yòng),在溶(róng)液中由於(yú)化學物質的(de)還原作用,將某些物質沉積於工件表麵而形成鍍層的過程,稱為(wéi)化學鍍,如化學鍍鎳、化學鍍銅等。
三、熱加工方法(fǎ)
這種方(fāng)法是(shì)在高溫條件下令材料熔(róng)融或熱擴散,在工件表麵形成塗層。其主要(yào)方法(fǎ)是:
(一)熱浸(jìn)鍍
金屬工件放入熔融金屬中,令其表麵形成塗層的過程,稱為熱浸(jìn)鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。
(二)熱噴塗
將(jiāng)熔融金屬霧化,噴塗於工件表麵,形成塗層的過程(chéng),稱為熱噴塗,如熱噴塗鋅、熱噴塗鋁等。
(三(sān))熱燙印
將金屬箔加溫、加壓覆蓋於工件表麵上(shàng),形成塗覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙(tàng)印鋁箔(bó)等。
(四)化學熱處理
工件與化學物質接觸、加熱,在高溫態下令某種元素進入工件表(biǎo)麵的過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳等。
(五)堆(duī)焊
以焊接方式,令熔敷金屬堆集於工件表麵而形成焊層的(de)過程,稱為堆焊(hàn),如堆焊(hàn)耐磨合(hé)金等。
四、真空(kōng)法
這種方法是(shì)在高真空狀態下令材料(liào)氣(qì)化(huà)或離子化沉積於工件表麵而形成鍍層的過程。其(qí)主要方法是。
(一)物理(lǐ)氣相沉積(PVD)
在真空條件下,將金(jīn)屬氣化成原子或分子(zǐ),或者使其離子化(huà)成離子,直接沉積(jī)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(zǐ)束來(lái)源於非化學因素,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(zhù)入工件表麵令(lìng)其表麵改性的過程,稱為離(lí)子(zǐ)注(zhù)入,如注硼等。
(三)化學氣相沉積(CVD)
低壓(有(yǒu)時也在常壓)下,氣態物質在工件表麵因化學反應而生成固態(tài)沉積層的過程,稱為化學氣相(xiàng)鍍,如氣相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它(tā)方法
主要是機械的、化學的、電化學的、物理的方法(fǎ)。其中的主要方法是。
(一)塗(tú)裝
閑噴塗或刷塗方法,將(jiāng)塗料(liào)(有機或無機)塗覆於工件表麵而形成塗層的(de)過程,稱為塗裝,如(rú)噴漆、刷漆等。
(二)衝擊鍍
用機械衝(chōng)擊作用在工件表麵(miàn)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
用激光對工件表(biǎo)麵照射,令其結(jié)構改變的(de)過(guò)程(chéng),稱為(wéi)激光表(biǎo)麵處理,如激光淬火(huǒ)、激光重熔等。
(四)超硬膜技術
以物理或化(huà)學方法(fǎ)在工件表麵製備超硬膜的技術,稱為超硬膜技術。如金剛石薄膜,立方氮化(huà)硼薄膜等。
(五)電泳及靜電噴塗
1、電泳,工件作為一個電極(jí)放入導(dǎo)電的水溶性或水乳化(huà)的塗料中,與塗料中另一電極構成解電路(lù)。在電場作用下,塗料溶液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(lí)子,連同被吸附的顏料粒子一起(qǐ)電泳到工件表麵,形成塗(tú)層,這一過程稱為電泳。
2、靜電噴塗(tú),在直流高電壓電場作用,霧化的帶負電的(de)油(yóu)漆粒子定向飛往接正電的工件上,從而獲得漆膜(mó)的過程,稱為靜噴塗(tú)。編輯本段其他分類法。
3、鋼(gāng)絲刷的普通應用是鑄件的(de)清理,包括鐵類和非鐵(tiě)類的;焊接中噴濺和(hé)焊渣的清理;隻要基體材料的(de)強度足夠承受刷擦,就可以(yǐ)清楚粉塵、腐蝕(shí)物、和油(yóu)漆。鋼絲刷能(néng)產生一個(gè)漂亮的表麵,還可以用它製造具有裝飾性的表麵(miàn)。
所有上述(shù)種類的劃分不是絕對的。如表麵處理技術還可劃分為表麵改性技術、薄(báo)膜技術(shù)、塗(tú)鍍層技術(shù)三大技術,表麵處理的意義:能有效提高工件表麵的硬度、耐(nài)磨性能等。