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、物理和化學(xué)性能不同(tóng)的表層的工藝方(fāng)法。表麵(miàn)處理的目(mù)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,我們比較常用的表麵(miàn)處(chù)理方法是,機(jī)械打磨,化學(xué)處理,表麵熱處理,噴塗表麵,表(biǎo)麵(miàn)處理就是對(duì)工件表麵進行清潔、清掃、去毛(máo)刺、去油汙、去氧化皮等。
工件在(zài)加工、運輸、存放等過(guò)程中,表(biǎo)麵往(wǎng)往帶有(yǒu)氧化皮、鐵鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和(hé)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(duì)工件表麵進(jìn)行清(qīng)理,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層防護(hù)下也能繼續腐蝕,使塗層剝落(luò),影(yǐng)響工件的機(jī)械性能(néng)和使用壽命。因此工件(jiàn)塗(tú)漆前的表麵(miàn)處理是獲得質量(liàng)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(lǐ)有以(yǐ)下幾點需注意(yì):
1、無油汙及水分
2、無鏽跡及氧化物
3、無粘附性雜質
4、無酸堿等殘留(liú)物
5、工件表(biǎo)麵有一定的粗(cū)糙度
表麵處理(lǐ)方法:
手工(gōng)處理:
如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除去(qù)工件(jiàn)表(biǎo)麵(miàn)的鏽跡和氧化(huà)皮(pí),但(dàn)手工處(chù)理勞動強度大、生產效(xiào)率低,質量差,清理不徹底。
化(huà)學處理:
主要是利用酸堿性或堿性溶液與工件(jiàn)表麵的氧化物及油(yóu)汙發生化(huà)學反應,使其溶解在酸性或堿性的溶液中,以達(dá)到去除工件(jiàn)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(chù)理法:
主要包括鋼絲刷輥(gǔn)拋光法、拋丸法和噴(pēn)丸法。拋光法也就是刷輥在電(diàn)機的(de)帶動下(xià),刷(shuā)輥以與(yǔ)軋(zhá)件運動相(xiàng)反的方向在板帶的上下表麵高速旋(xuán)轉刷去氧化鐵皮。刷掉的氧化(huà)鐵皮采用封(fēng)閉循環冷卻水衝洗係統衝掉。拋丸(wán)法清理是利用離心力將彈丸加速,拋射(shè)至工件進行(háng)除鏽清理的方法。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用噴丸(wán)進行表麵處理,打擊力(lì)大,清理效果明顯。但(dàn)噴丸對薄板工件的(de)處理,容易使工件變形,且鋼丸打擊到工件表麵(無論拋丸或噴丸)使金屬基材產生變形,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(yǐ)對帶有(yǒu)油汙的工件,拋丸、噴丸無(wú)法徹底清除油汙。
根(gēn)據(jù)使用的方法不(bú)同,可將表麵處理技術分為下述種類。
一、電化學方法
這種方法是利用電極反應,在工件表麵形成鍍層。其中主要的方(fāng)法是:
(一)電鍍
在電解質溶液中(zhōng),工件為陰極,在外電(diàn)流(liú)作用下,使(shǐ)其表麵形成(chéng)鍍(dù)層的(de)過程,稱(chēng)為電鍍。鍍層可為(wéi)金屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧(yǎng)化
在電解質溶液(yè)中,工件為(wéi)陽極,在外電流作用下,使其表麵形成氧化膜層的過程,稱為陽極氧化,如鋁合金的陽極氧化。鋼(gāng)鐵的氧(yǎng)化處理可用化學或電化學方法。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形(xíng)成氧化(huà)膜,如鋼鐵的發藍處理。
二、化學方法
這(zhè)種方法是無電流作用,利用化(huà)學(xué)物質相互作用,在工件表麵形成鍍覆層。其中主要的方法是:
(一)化學轉化膜處理(lǐ)
在電(diàn)解質溶液中,金屬工件在無外電流作用,由(yóu)溶液中化學物質與工件(jiàn)相互作用從而在其表麵(miàn)形成鍍層的過(guò)程,稱為化學轉化膜處理。如金屬表麵的發藍、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍
在電解質溶液中,工件表麵經(jīng)催化處理,無外電(diàn)流作用,在溶液中由於化學(xué)物質的還原作用,將(jiāng)某些物質沉積於(yú)工件表麵而(ér)形成鍍層的過程,稱為化學鍍,如化學鍍鎳、化學鍍銅等。
三、熱加工方法
這種方法是在高溫條件下令材料(liào)熔融或熱擴散,在(zài)工件表麵形成塗層。其主要方法是:
(一)熱浸鍍
金屬工件放入(rù)熔融金屬中,令其表麵形成塗層的過(guò)程(chéng),稱為熱浸鍍(dù),如熱(rè)鍍鋅、熱(rè)鍍鋁等。
(二)熱噴(pēn)塗
將(jiāng)熔(róng)融金屬(shǔ)霧化,噴(pēn)塗(tú)於工件表麵,形成塗層的過程,稱為熱噴塗,如(rú)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(gài)於(yú)工件表麵上,形成塗覆層的過程,稱為熱(rè)燙印,如熱燙印鋁箔等。
(四)化學熱處理
工件與化學物質接觸、加熱,在高溫態下令某種元素進入工件表麵(miàn)的過程,稱為(wéi)化學熱處理(lǐ),如滲氮、滲碳(tàn)等。
(五)堆焊
以焊接方式,令熔(róng)敷(fū)金屬(shǔ)堆集於工件表麵而(ér)形成焊(hàn)層的過程,稱為(wéi)堆焊,如堆焊耐磨(mó)合金等。
四、真空法
這種方法(fǎ)是在(zài)高真空狀態下令材料氣化(huà)或離子化沉積於工件表麵而形(xíng)成鍍層的過程(chéng)。其主要方法是。
(一)物理氣相沉積(PVD)
在真空條件下,將金屬氣化(huà)成原(yuán)子或(huò)分子,或者使其離子化成離子,直接沉積到工(gōng)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學因素,如蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二)離子注(zhù)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(chéng),稱為離子注入,如注硼等。
(三)化學(xué)氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在(zài)常壓)下,氣態物質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,如氣相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它方法
主要是機械的、化學(xué)的、電化學的、物理的方法。其(qí)中的主要方法是。
(一)塗裝
閑(xián)噴塗或刷塗方法,將塗料(有機或無機)塗覆於工件表麵而形成塗層的過程,稱為塗裝,如噴漆、刷漆(qī)等。
(二)衝擊鍍
用機械衝擊作用在工件表(biǎo)麵形成塗覆(fù)層的(de)過程,稱為衝擊鍍,如衝擊鍍(dù)鋅等。
(三)激光麵(miàn)表處理
用激光對工件表(biǎo)麵(miàn)照射,令其結構改變的(de)過程,稱為激光(guāng)表麵處理,如激(jī)光淬火、激(jī)光(guāng)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的技術,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(jìng)電噴塗
1、電泳,工件作(zuò)為一個電極放入導電的水溶性或水(shuǐ)乳化的塗料中,與塗料中另一電極構(gòu)成解電路。在電場作(zuò)用下,塗料溶液中已離解成帶電的樹脂(zhī)離子,陽離子向陰極移動(dòng),陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)。這些帶電荷的樹脂離子,連同(tóng)被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表麵,形成塗層,這一過(guò)程稱為(wéi)電泳。
2、靜電噴塗(tú),在直流高電壓電場作用,霧化的帶負(fù)電(diàn)的油漆粒子定向飛往接正電的(de)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、鋼絲刷的普通應用是鑄件的清理,包(bāo)括鐵類和非鐵類的;焊接中噴濺和焊(hàn)渣的清理;隻要基體材料的強度足(zú)夠承受刷(shuā)擦,就可以清楚粉塵、腐蝕(shí)物、和油漆。鋼絲刷能產生一個漂亮的表麵,還可以(yǐ)用它製(zhì)造具有裝(zhuāng)飾性的表麵。
所有上述種類的劃分不是絕對的。如表麵處理技術還可劃分為(wéi)表麵改(gǎi)性技術、薄膜技術、塗鍍(dù)層技術(shù)三大技術,表麵處理的(de)意義:能(néng)有效提高工(gōng)件表麵的硬度、耐磨性能等。