表麵處理是在基體材料表麵上人工形成一層與基體的機械、物(wù)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蝕性、耐磨性、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(biǎo)麵處理方法(fǎ)是,機械打磨(mó),化學處(chù)理,表麵熱處理,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(qù)氧化皮等。
工件在加工、運輸、存放(fàng)等過程中,表麵往往(wǎng)帶有氧化皮(pí)、鐵鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他汙物。要合深層(céng)能牢固地附(fù)著(zhe)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(yǔ)金屬的結合力和抗腐蝕性能,而且(qiě)還(hái)會使基體金屬在即使有塗層防護下也能繼續腐(fǔ)蝕,使塗層剝落,影(yǐng)響工件的機械性能和(hé)使用壽命。因此(cǐ)工件塗漆前的表(biǎo)麵處理是獲得質量優良的防護層,延長產(chǎn)品(pǐn)使用壽命的重要保證和措(cuò)施。
為提供良好的工件表麵,表麵處理有以下(xià)幾點需注意:
1、無油汙及水分
2、無鏽跡及氧化物
3、無粘附性雜質
4、無酸堿等(děng)殘留物
5、工(gōng)件表麵有一定的粗糙度
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,清理不徹底。
化學處理:
主(zhǔ)要是利用酸堿性(xìng)或堿性溶液(yè)與工件表麵的氧化物及油汙發生化學反應(yīng),使其溶解在酸性或堿性的溶液中,以達到去除工件表麵鏽跡氧化皮及油汙,再利用尼龍製成的毛刷輥或304#不鏽鋼絲(耐(nài)酸堿溶液製成的鋼(gāng)絲刷輥清掃幹淨便可達到(dào)目的。
機械處理法:
主(zhǔ)要包括鋼(gāng)絲刷輥拋光法、拋丸法和噴丸(wán)法。拋光法也就是刷輥在電機的帶動下,刷輥以與軋(zhá)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(yòng)封閉循環冷卻水衝洗係(xì)統衝掉。拋丸法(fǎ)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(wán)分為噴丸和噴砂:
用噴丸進行表麵處理,打擊力大,清理效果明顯。但(dàn)噴(pēn)丸(wán)對薄板工(gōng)件的處(chù)理(lǐ),容(róng)易使工件變形,且鋼丸打擊到工件表麵(無論拋丸或噴丸)使(shǐ)金屬基材產生變形,由於Fe304和FE203沒有塑性,破碎後剝離,而油膜與其材一同變形,所以對帶有(yǒu)油汙的工件,拋丸、噴丸無法徹底清除(chú)油汙。
根據使用的方法不同(tóng),可將表麵處理技術分為下述種類。
一、電(diàn)化學方法
這種方法是利用電極反應,在工件(jiàn)表麵形成鍍層。其中主要的方法是:
(一)電鍍
在電解質溶液中,工件為陰極,在(zài)外電流作用下,使其表麵(miàn)形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導體或(huò)含(hán)各類固體微(wēi)粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化
在電解質(zhì)溶液中,工件為陽極(jí),在外電流作用下,使(shǐ)其表麵形(xíng)成氧化膜層(céng)的過(guò)程,稱為陽極氧化,如鋁合金的陽極氧化。鋼鐵的氧化處理可用化學或電化(huà)學方法。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(miàn)形成氧化膜,如鋼(gāng)鐵(tiě)的發藍處理。
二、化學方法
這種方法是無電流作用,利(lì)用化學物質相互作用,在工件表麵形(xíng)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(yè)中,金屬工件在(zài)無(wú)外電流作用,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,稱為化學轉化膜處理。如(rú)金屬表麵的發藍、磷化、鈍(dùn)化、鉻鹽處理(lǐ)等。
(二)化學鍍
在電解質溶液中,工件表麵經催化處理,無外電流作(zuò)用,在溶液中由於化學物質的還原作用,將某些(xiē)物質沉積於工件表(biǎo)麵而形成鍍層(céng)的過程,稱為化學鍍(dù),如化學(xué)鍍鎳、化學鍍銅等。
三、熱(rè)加(jiā)工方法
這種方法(fǎ)是在高溫條件下令材料熔融或熱擴散,在工(gōng)件(jiàn)表(biǎo)麵形成塗層。其主要方法是:
(一)熱浸鍍
金屬工件放入熔融金屬中,令其表麵形成塗層(céng)的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅(xīn)、熱鍍(dù)鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融(róng)金屬霧化,噴塗於工件表麵,形成塗層的過程,稱為熱噴塗,如熱噴塗(tú)鋅(xīn)、熱噴塗鋁等。
(三)熱燙印
將金屬箔加溫、加壓(yā)覆蓋於工件表麵上,形成塗覆層的(de)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、加(jiā)熱,在高溫態下令某種元素進入工件表麵的過程,稱為化(huà)學熱處理,如滲(shèn)氮、滲碳等。
(五(wǔ))堆焊
以(yǐ)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,如堆焊(hàn)耐磨合金等(děng)。
四、真空法
這種方法(fǎ)是在高真空(kōng)狀態下令(lìng)材料氣化或離子化沉積於(yú)工件表麵而形成鍍層的過程。其主要方法是。
(一)物理氣相(xiàng)沉積(PVD)
在(zài)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(lí)子,直接沉積到工件表(biǎo)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學(xué)因素,如蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二)離(lí)子注入
高電壓下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,如注硼等。
(三)化學(xué)氣相沉(chén)積(CVD)
低(dī)壓(有時也在常壓(yā))下,氣態物質(zhì)在工件表麵因化學反應而生成固態沉積層的過程,稱為化學氣相鍍(dù),如氣相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它方法
主要(yào)是機械的、化學的、電化學的、物理的方法。其中的主(zhǔ)要(yào)方法(fǎ)是。
(一)塗裝
閑噴塗(tú)或(huò)刷塗方法,將塗(tú)料(有機或無機)塗覆於工件表麵而形成塗層的過程(chéng),稱(chēng)為塗裝,如噴漆、刷漆等。
(二(èr))衝擊鍍
用機(jī)械衝擊作用在工件表麵形成塗覆層的過程,稱(chēng)為衝擊鍍,如衝擊鍍鋅等。
(三)激光麵表處理(lǐ)
用激光對工件表麵照射,令其(qí)結構改變的過程,稱為激光表麵處理,如激光淬火、激光重(chóng)熔等。
(四)超硬膜技術
以物理或化學方法在工件表(biǎo)麵製備超硬膜(mó)的技術,稱為(wéi)超硬膜技術。如金剛石薄膜,立方氮(dàn)化(huà)硼薄(báo)膜(mó)等。
(五)電泳及靜(jìng)電噴塗
1、電泳,工件作為一個電極放入(rù)導電的水(shuǐ)溶性或水乳化的塗料(liào)中,與塗(tú)料中(zhōng)另一電(diàn)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(de)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(bèi)吸(xī)附的顏料粒子一起電泳到工(gōng)件(jiàn)表(biǎo)麵(miàn),形(xíng)成塗層,這(zhè)一過程稱為電泳。
2、靜電噴塗,在直(zhí)流高電壓(yā)電場作用,霧化(huà)的帶負電的油漆粒(lì)子(zǐ)定向(xiàng)飛(fēi)往接正電的工件上,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(tōng)應用是鑄件的清理,包括鐵類和非鐵類的;焊接中(zhōng)噴濺和焊(hàn)渣的清理;隻要基體材料的強(qiáng)度足夠承受刷(shuā)擦,就可以清楚粉(fěn)塵、腐蝕物、和油漆。鋼(gāng)絲刷能產生一個漂亮的(de)表麵,還可(kě)以用(yòng)它製造具有裝飾性的表麵。
所有上述種類的劃分不是絕對(duì)的。如表麵處理(lǐ)技術還可劃(huá)分為表麵改性技術、薄膜(mó)技術、塗鍍層(céng)技術三大(dà)技術,表麵處理的意義:能有效提高工件表麵的硬度(dù)、耐磨(mó)性能等。