表麵處理是在基體材料(liào)表麵上人工形成一層與基體的機械、物理和化學性能不同的(de)表層的工藝方法。表麵(miàn)處理的目的是(shì)滿足產(chǎn)品的耐蝕性(xìng)、耐磨(mó)性、裝飾或其他特種功能要求。
對於金屬鑄件,我們(men)比(bǐ)較常用的表麵處理(lǐ)方法是,機械打磨,化學處(chù)理,表麵熱處(chù)理,噴塗(tú)表麵,表麵處理就(jiù)是對工件表麵進行清潔、清掃、去毛(máo)刺(cì)、去油汙、去氧化皮等。
工件在加(jiā)工、運輸、存放(fàng)等過程(chéng)中,表麵往往帶有氧化皮、鐵(tiě)鏽製模殘留(liú)的(de)型砂、焊渣、塵土以及油和其他汙物。要合深層能牢固地附著在工件表麵上,在塗裝前就必須對工件表麵進行清理,否則,不僅影響(xiǎng)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(yǒu)塗層防護下也能(néng)繼(jì)續腐蝕,使塗層剝落,影響工件的機械性能和使(shǐ)用壽命。因(yīn)此工件塗漆前(qián)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措施。
為提供良好的工件表麵(miàn),表麵處理有以下幾點需注意:
1、無油汙及水分
2、無鏽跡及氧化(huà)物
3、無粘附(fù)性雜質
4、無(wú)酸堿等殘留物
5、工件表麵有一定的(de)粗糙度
表(biǎo)麵(miàn)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、生產效率低,質量差,清理不徹底。
化學處理:
主要是利用(yòng)酸堿性或堿性(xìng)溶液與工件表麵的氧化物及油汙發(fā)生化學反應,使其溶解在酸性或堿性的溶液中(zhōng),以達到去(qù)除工件表麵(miàn)鏽跡氧(yǎng)化皮及油汙,再利用尼龍(lóng)製成的毛刷輥(gǔn)或304#不鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成的鋼絲刷(shuā)輥(gǔn)清掃幹淨(jìng)便可達到目的(de)。
機械處理法:
主要包括鋼(gāng)絲刷輥拋光法、拋丸法和噴丸法。拋光法也就是刷輥在電機的帶動下,刷輥以與軋件運動相反(fǎn)的(de)方向在(zài)板(bǎn)帶的上下表麵(miàn)高速旋轉刷去氧化鐵皮(pí)。刷掉的氧化鐵(tiě)皮采用封閉循環冷卻水衝洗係統衝(chōng)掉。拋丸法清理是(shì)利用(yòng)離心力將彈丸加速,拋射至工件進行(háng)除鏽清理的方法。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用(yòng)噴丸(wán)進行表麵處理,打擊力大,清(qīng)理效果明顯。但(dàn)噴(pēn)丸對薄板工件的處理,容易使工件變形,且鋼丸打擊到(dào)工件(jiàn)表麵(miàn)(無(wú)論拋丸或噴(pēn)丸)使金屬基材產生變形(xíng),由於Fe304和FE203沒有塑性(xìng),破(pò)碎後剝離,而油膜與其(qí)材一同變形,所以(yǐ)對帶有油汙的工件,拋丸(wán)、噴丸無法徹底清除油汙(wū)。
根據使用的方法不同,可將表麵處理技術(shù)分為下述種類。
一、電化學方法
這種方法是利用電極反(fǎn)應,在工件表(biǎo)麵形成(chéng)鍍層。其中主(zhǔ)要的方法是:
(一(yī))電鍍
在電解質溶液中,工件為陰極,在外電流作用下,使其(qí)表麵形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍(dù)層可為金屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍(dù)銅、鍍鎳等。
(二)氧化
在電解質溶液中,工件(jiàn)為(wéi)陽(yáng)極,在外電流作用(yòng)下,使其(qí)表麵形(xíng)成(chéng)氧化膜層(céng)的過程,稱為陽極氧化,如鋁合金的陽極氧化。鋼鐵的(de)氧化處(chù)理可用化學(xué)或電化學方法。化學(xué)方法是將工件放入(rù)氧化(huà)溶液中,依靠化學作用在工件表麵形成氧(yǎng)化膜,如鋼鐵(tiě)的發藍處理(lǐ)。
二、化學(xué)方法
這種方法是無電流作用,利用化學物質相(xiàng)互作用,在工件表麵形成鍍覆層。其中(zhōng)主要(yào)的方(fāng)法是:
(一)化學轉化(huà)膜處理
在電解質溶液中,金屬工件在無外電流(liú)作(zuò)用,由(yóu)溶液中化學(xué)物質與(yǔ)工件相互作用(yòng)從而在其表麵(miàn)形成鍍層的(de)過程,稱為化學轉化膜處理。如金屬表麵(miàn)的發藍、磷化(huà)、鈍化、鉻鹽處理(lǐ)等。
(二)化學鍍(dù)
在電(diàn)解質溶液中,工件表麵經催化處理(lǐ),無外電流作用,在溶液中由於化學物(wù)質的還原作用(yòng),將(jiāng)某些物質沉積於工件表麵而形成鍍層的過程(chéng),稱為化學鍍,如化學鍍鎳、化學鍍銅等。
三、熱(rè)加工方法(fǎ)
這種方法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。其主要方法是:
(一)熱浸鍍
金屬(shǔ)工件放入熔融金屬中,令其表麵形成塗層的(de)過程,稱為熱浸鍍(dù),如熱鍍鋅(xīn)、熱鍍鋁等。
(二)熱(rè)噴塗
將熔融金屬霧化,噴塗於工件表麵(miàn),形成塗層(céng)的過程,稱為熱(rè)噴(pēn)塗,如熱(rè)噴塗鋅(xīn)、熱噴塗鋁等。
(三(sān))熱燙(tàng)印
將金屬箔加溫、加(jiā)壓(yā)覆蓋於(yú)工件表麵上,形成塗覆層的過程,稱為熱燙印,如(rú)熱(rè)燙印鋁(lǚ)箔等。
(四)化學熱處理
工件與化(huà)學物質接(jiē)觸、加熱,在高溫(wēn)態下令某種元(yuán)素進入工件表麵的過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲(shèn)碳等。
(五)堆焊(hàn)
以焊接方式,令(lìng)熔敷金屬(shǔ)堆集於工件表麵而形成(chéng)焊層的過程,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(zhuàng)態下令材料(liào)氣化或離子化沉積於工件表麵而形成鍍層的過程(chéng)。其主要方(fāng)法是。
(一(yī))物(wù)理氣(qì)相沉積(PVD)
在真空條件下,將金屬氣化(huà)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(wéi)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)離子注入
高電(diàn)壓下將不同(tóng)離子注入工件表麵令其表麵改性的過程,稱為離子(zǐ)注(zhù)入,如注硼等。
(三)化學氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓)下,氣態物質在工件表麵因化學反應而生成固態沉積(jī)層的過程,稱為化學氣相鍍,如氣相沉(chén)積氧化矽、氮化矽等。
五、其它方法
主要是機械的、化學的、電化學的、物理的方(fāng)法(fǎ)。其中的主要方法是。
(一)塗裝
閑噴塗或刷塗方法,將塗料(有機或(huò)無機)塗覆於工件表麵而形成塗層的過程(chéng),稱(chēng)為塗裝,如(rú)噴漆、刷漆等。
(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(wéi)衝擊鍍,如衝擊鍍鋅等。
(三(sān))激光麵表處理
用激光對工件表麵照(zhào)射,令其結構改變的過程,稱為激光表麵處理,如激光淬火、激光重熔(róng)等。
(四)超硬(yìng)膜(mó)技術
以物理或(huò)化學方法在工件表(biǎo)麵製備超硬膜的技術,稱為(wéi)超硬膜技術。如金剛石薄膜,立(lì)方氮化硼薄膜等(děng)。
(五)電泳及靜電噴(pēn)塗
1、電泳,工件作為一個電極放入導電(diàn)的水溶性或水乳(rǔ)化的塗料中,與塗料中另一電極構成(chéng)解電路(lù)。在電場作用下,塗(tú)料溶液(yè)中已離解(jiě)成帶電的樹(shù)脂離子,陽離子向陰極移動,陰離(lí)子(zǐ)向陽極移動。這些帶電荷的樹脂離子,連同被吸(xī)附的顏料粒子一(yī)起電泳到工件表麵,形成塗層(céng),這一過程(chéng)稱為電泳(yǒng)。
2、靜電噴塗,在直流高電壓電場作用,霧化的帶負(fù)電的油漆粒子(zǐ)定向飛往接(jiē)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(fǎ)。
3、鋼絲刷的普通應用是鑄件的(de)清理,包括鐵類和非鐵類(lèi)的;焊接中噴濺和焊渣的清理;隻要(yào)基(jī)體材料的強度(dù)足夠承受(shòu)刷擦,就可以清楚粉塵、腐蝕物、和(hé)油漆。鋼絲刷能產生一個漂亮(liàng)的表麵,還可以用它製造(zào)具有裝飾性的表麵。
所有(yǒu)上述種類的劃(huá)分不是絕對的。如(rú)表(biǎo)麵處理技術還可劃分為表麵改性技術、薄膜技術、塗鍍層技術(shù)三大技術,表麵處理的意義:能有(yǒu)效提(tí)高(gāo)工件表麵的硬度、耐磨性能等。