表麵處理是在基體材料表(biǎo)麵上人工形成一層與基(jī)體的機械、物理和化(huà)學性能不同的表(biǎo)層(céng)的工藝方法。表麵處理的目的是滿足產品的耐蝕性(xìng)、耐磨性(xìng)、裝飾或其他(tā)特種功能要求。
對於金屬鑄件,我們比較常(cháng)用的表麵處理方法是,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(biǎo)麵進(jìn)行清潔、清掃、去(qù)毛刺、去油汙、去氧化皮等。
工件在加工、運輸、存放等過程中,表麵往(wǎng)往帶(dài)有氧化皮、鐵鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他汙(wū)物。要合深層能牢固地附著在工件表麵上,在(zài)塗裝前就(jiù)必須對工件表麵進行清理,否則,不僅影響塗層與金屬的結合力和抗腐蝕性能,而且(qiě)還會使基體金屬在即使有塗層防護下也能繼續腐蝕,使塗層(céng)剝落,影響工件的機械性能和(hé)使用壽命。因此工(gōng)件塗漆前的表麵處理是獲(huò)得質量優良的防護(hù)層,延長產品使用壽命的重要保證和措施(shī)。
為提供(gòng)良好的工件表麵,表麵處(chù)理有以下幾點需注意:
1、無油汙及水分
2、無(wú)鏽跡及氧化物
3、無粘附性雜質
4、無(wú)酸堿等殘留物
5、工件表麵有(yǒu)一定的(de)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(lǜ)低,質量(liàng)差,清理不徹底。
化學(xué)處理:
主要是利用酸(suān)堿性或堿性溶液(yè)與工件表麵的氧化物(wù)及油(yóu)汙發生化學反應,使其溶解在酸性或堿性的溶液中,以達到去(qù)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(耐酸堿溶液製成(chéng)的鋼絲(sī)刷(shuā)輥清掃(sǎo)幹淨便可(kě)達到(dào)目的(de)。
機械處理法(fǎ):
主要包括鋼絲刷輥拋光(guāng)法、拋丸法和(hé)噴丸法(fǎ)。拋光法也就是刷輥在電機的帶動下,刷輥以與(yǔ)軋件運動相反的方向在板帶的上下表麵高速旋轉刷去氧(yǎng)化鐵皮。刷掉的氧化鐵皮采用封閉(bì)循環冷卻水衝洗係統衝掉。拋丸法清理是利用離心(xīn)力將彈丸加速,拋射至工件進行除鏽清理的方法。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用(yòng)噴丸進行表麵處理,打擊力大(dà),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(無論拋丸或(huò)噴(pēn)丸)使金屬基材產生變形(xíng),由於Fe304和FE203沒有塑性,破碎後剝離,而油(yóu)膜與其材一同變形,所以對帶有油汙的工件,拋丸、噴丸無法徹底清除油汙(wū)。
根據使用(yòng)的方法不同,可(kě)將表麵處理技術分為下述種類。
一、電化(huà)學方法
這種方法是利用電極反應,在工件表麵形成鍍層。其(qí)中主要的方法是:
(一)電鍍
在電解質溶液中,工件為陰極,在外電流作(zuò)用下(xià),使其表麵形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍層可為金屬、合(hé)金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化
在電解質溶液中,工件為陽極,在外電流作用下,使其表麵形成氧化膜層的過程,稱為陽極氧(yǎng)化,如鋁合金的陽極氧化。鋼鐵的氧化處理可(kě)用化學或(huò)電(diàn)化學方法。化(huà)學方(fāng)法是將工件放入氧化溶液中,依靠化學作用(yòng)在工件表(biǎo)麵形成氧化膜,如(rú)鋼鐵的發藍(lán)處理。
二、化學方法
這(zhè)種方法是無電流作用,利用化學物質相互作用,在工件表麵形成鍍覆層。其中主要的方法是:
(一(yī))化學轉化膜處理
在電(diàn)解(jiě)質溶液中(zhōng),金屬工件(jiàn)在無外電流作用,由溶液中化學物(wù)質與工件(jiàn)相互作用從而在其表麵形成鍍層的過程(chéng),稱為化學轉化膜處理。如(rú)金屬表麵的發藍、磷化、鈍化、鉻(gè)鹽(yán)處理等。
(二)化(huà)學鍍
在電解質溶液(yè)中,工件表麵經催(cuī)化處理,無外電流作用(yòng),在溶液中(zhōng)由於化學物質的還原作用,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熔融或熱(rè)擴散,在工件表麵形成塗層。其主(zhǔ)要方法是:
(一)熱浸鍍
金屬工(gōng)件(jiàn)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(rè)鍍鋁等。
(二)熱噴(pēn)塗
將熔融金屬霧化,噴塗於工件表麵,形成塗層(céng)的(de)過程,稱為熱(rè)噴塗,如熱噴塗鋅、熱噴塗鋁等(děng)。
(三(sān))熱燙印
將金屬箔加(jiā)溫、加壓(yā)覆蓋於工件(jiàn)表麵上,形成塗覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙印(yìn)鋁箔等。
(四)化學熱處理(lǐ)
工件與化學物質(zhì)接(jiē)觸、加熱,在高溫(wēn)態(tài)下令某種元素進(jìn)入工(gōng)件表麵的過程,稱為化學熱處理,如(rú)滲氮、滲碳等。
(五)堆焊
以焊接方式,令熔敷金屬堆集於工件(jiàn)表麵而形成焊層(céng)的過(guò)程,稱為堆焊,如堆焊耐磨合金等。
四、真空法
這種方法是在高真空狀態下令(lìng)材料氣化或離子化(huà)沉積於工件表麵而形成鍍層的過程。其主要方法(fǎ)是(shì)。
(一)物理氣相沉積(jī)(PVD)
在真空條件下,將金屬氣化成原子或分子,或者使(shǐ)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(qì)相沉積,其沉積粒子束來源於非化學因素,如蒸發鍍(dù)濺射鍍、離子鍍等(děng)。
(二)離子(zǐ)注入
高(gāo)電壓下將(jiāng)不同離子注入(rù)工件表麵令其(qí)表麵改性(xìng)的(de)過程,稱為離子注入,如注硼(péng)等。
(三)化(huà)學(xué)氣相(xiàng)沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓)下,氣態物質在工件表麵因化學反(fǎn)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(guī)、氮化矽等(děng)。
五、其它方法
主要是機械的、化學的、電化學的、物理的方法。其中的主要方法是。
(一)塗裝
閑噴(pēn)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(shuā)漆等(děng)。
(二)衝擊鍍
用機械衝擊作用在工(gōng)件表麵形成塗覆層的過程,稱為衝擊鍍,如衝擊(jī)鍍鋅等。
(三)激光麵表處理
用激光對(duì)工件表麵照射,令其結構改變的(de)過程,稱為激光表麵處理,如激光淬火、激光重熔等。
(四)超(chāo)硬膜技術(shù)
以(yǐ)物理(lǐ)或化學方法在工件表(biǎo)麵製備超硬膜的(de)技術,稱為超硬膜技術。如金(jīn)剛石薄膜,立方氮化硼薄膜等。
(五)電泳及靜電噴塗
1、電泳,工件作為一個電極放入導電的水溶(róng)性或水乳化(huà)的塗料中,與塗料中另一電極構成解電(diàn)路。在電場作(zuò)用下,塗料溶液中(zhōng)已離解成帶電的樹脂(zhī)離子,陽離子向陰極(jí)移動,陰離子向陽極移動。這些帶電荷的樹脂離子,連同被(bèi)吸附的顏料粒子一起電泳到工件表麵,形(xíng)成(chéng)塗層,這一過程稱(chēng)為電泳。
2、靜電噴塗,在直(zhí)流高電壓電場作用,霧化的帶負電的油漆粒子定向飛往接正電的工(gōng)件上,從而獲得漆膜的過程,稱(chēng)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,包括鐵類和非鐵類的;焊接中噴濺和焊渣的清理;隻要基體(tǐ)材料的強度足夠承受刷擦(cā),就(jiù)可以(yǐ)清楚粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能產生一個漂亮的表麵,還可以用它製造(zào)具有裝飾性的表麵。
所(suǒ)有上述種類的劃分不是絕對的。如表麵處理(lǐ)技術還可劃分(fèn)為表麵改性技術、薄膜技術、塗鍍層技術三大技術,表麵處理的意義:能有效提高工件表麵的硬度、耐磨性能等。