表麵處理是在基體材料表麵上人工形成一層與基(jī)體的機械、物理和(hé)化學性能不同的表層的工藝方法。表麵處理(lǐ)的目的是滿足產品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特(tè)種功能要求。
對於金屬鑄件,我(wǒ)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,噴塗表麵,表麵處理就是對工件表麵進行(háng)清潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧化皮等。
工件(jiàn)在加工(gōng)、運輸、存放(fàng)等過程中,表麵往往帶有氧(yǎng)化皮、鐵鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他汙物。要合深層能牢固地附(fù)著在工件表麵上,在塗(tú)裝(zhuāng)前就(jiù)必須對工件表(biǎo)麵進行清理(lǐ),否則,不僅(jǐn)影響塗層與金屬的結合力和抗(kàng)腐蝕性能,而且還會使基體金屬在即使有塗層防護下也能繼續腐蝕,使塗層剝(bāo)落,影響工件的機械性(xìng)能和使用壽命(mìng)。因此工件(jiàn)塗漆前的表麵處理是獲得質量優良的(de)防(fáng)護(hù)層,延長產品使用(yòng)壽(shòu)命的重要保證和措施。
為(wéi)提(tí)供良好的工件表麵,表麵處理有(yǒu)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(xìng)雜質
4、無酸(suān)堿等(děng)殘留物(wù)
5、工件表麵有一定(dìng)的粗糙度
表麵處理方法:
手工(gōng)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(dù)大、生產(chǎn)效率低,質量(liàng)差,清理不徹底。
化學處理:
主要是利(lì)用酸堿性或堿性溶(róng)液與工件表麵的氧(yǎng)化物(wù)及油(yóu)汙發生化學反應,使其(qí)溶解在酸性或堿性的溶液中,以達到去(qù)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(gāng)絲(耐酸堿溶(róng)液製成的鋼絲刷輥清掃幹淨便(biàn)可達到目的。
機械處理法:
主要包括(kuò)鋼絲刷輥拋光法(fǎ)、拋丸法和噴丸法。拋光法也就是刷輥在電機的帶(dài)動下,刷輥(gǔn)以與(yǔ)軋件運(yùn)動相反的(de)方向在板(bǎn)帶的上下表麵高速旋轉刷去氧(yǎng)化鐵皮。刷掉(diào)的氧化鐵皮采用封閉循環冷卻水衝洗係統衝掉。拋丸法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。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用噴丸(wán)進(jìn)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(jiàn)變形,且鋼丸打擊到工件表麵(miàn)(無(wú)論拋丸或(huò)噴丸)使金屬基材產生(shēng)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、噴丸無法徹底清除油汙。
根據使用(yòng)的方(fāng)法不同,可將表麵處理技術分為下述種類。
一、電(diàn)化學方法(fǎ)
這種方法是利用(yòng)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(dù)
在電解質(zhì)溶液中,工(gōng)件為陰(yīn)極,在外電流作用下,使其(qí)表麵形成鍍層的過程(chéng),稱為電鍍。鍍層可為金(jīn)屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅(tóng)、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(miàn)形成氧化膜層的過程,稱(chēng)為陽極氧化,如鋁合金的陽極氧(yǎng)化。鋼鐵的氧化處理可用化學或電化學方法。化學方法是將(jiāng)工件放入氧化溶液中,依靠化學作用在工件表(biǎo)麵形成氧化膜,如鋼鐵的發藍處理。
二、化學方法
這種方法是無電流作用,利用化(huà)學物質相互作用,在工件表麵形成(chéng)鍍覆層。其中主要的方法是:
(一)化學轉化膜處理
在電解質(zhì)溶液中,金屬工件在無外電流作用,由溶液中化學(xué)物質與工件相互作用從而在其表(biǎo)麵形成鍍層的過程,稱為化學轉化膜處理。如金屬表麵(miàn)的發藍(lán)、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍
在(zài)電解(jiě)質溶液中,工(gōng)件表麵經催化處理,無外(wài)電流作用,在溶(róng)液中由(yóu)於化學物質的還原作(zuò)用,將某些物(wù)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(gāo)溫條件(jiàn)下令材料熔融或熱擴散,在工件表麵形成塗層(céng)。其主要方法是:
(一)熱浸鍍
金屬工(gōng)件放(fàng)入熔融金屬中,令其(qí)表麵形成塗層的過程,稱為熱(rè)浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧化,噴塗於工件表麵,形成塗層的過程,稱為熱噴塗,如(rú)熱噴塗鋅、熱噴塗鋁等。
(三)熱燙印
將金屬箔加溫、加壓覆蓋於工件表麵上,形成塗(tú)覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙印鋁箔等。
(四)化學(xué)熱(rè)處理
工件與化學物質接觸、加熱,在(zài)高溫態下令某種元素(sù)進入工件表麵的過程,稱為化(huà)學(xué)熱處理,如滲(shèn)氮、滲碳等。
(五)堆焊
以焊接方式,令熔敷金屬堆集於工件表麵而(ér)形(xíng)成焊層的過程,稱為堆焊(hàn),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材料氣化或離子化(huà)沉(chén)積於工件表麵而形成鍍層的(de)過程。其主要方法是。
(一)物理氣(qì)相沉積(PVD)
在真空條件(jiàn)下,將金屬氣化成原子或分子,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,稱為物理氣相沉積(jī),其沉積粒子束來源於非化(huà)學因素,如蒸發(fā)鍍濺射鍍、離(lí)子鍍等。
(二)離(lí)子注入
高(gāo)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(lí)子(zǐ)注入,如注硼等。
(三)化學氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓)下,氣態(tài)物質在工件(jiàn)表麵因化學反應而生成固態沉(chén)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
主要是機(jī)械的、化學的、電化學的、物理的(de)方法。其中的主要方法是。
(一)塗裝(zhuāng)
閑噴塗或刷塗方法,將(jiāng)塗料(有機(jī)或無(wú)機)塗覆於工件表麵而形成塗層的過程,稱為塗裝,如(rú)噴漆、刷(shuā)漆等(děng)。
(二)衝(chōng)擊鍍(dù)
用機械衝擊作用在(zài)工件表麵形成塗覆層的過程,稱為衝擊鍍,如衝擊鍍(dù)鋅等(děng)。
(三)激光麵(miàn)表處理
用激光對工件表麵照(zhào)射,令(lìng)其結構改變的過(guò)程,稱為激光表麵處理,如激光淬火、激光重熔等。
(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,立方氮化硼薄膜等。
(五)電泳及靜電(diàn)噴塗
1、電泳(yǒng),工件作為一個電極放入導電的(de)水(shuǐ)溶性或水乳化的塗料中,與塗料中另一電(diàn)極構成解電路。在(zài)電場作(zuò)用下,塗料溶液中已離解成帶電的樹脂離子,陽離(lí)子向(xiàng)陰極移動,陰離(lí)子向陽(yáng)極移動。這些帶電荷的樹脂離子,連同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表麵,形成塗層(céng),這一過程(chéng)稱(chēng)為電泳。
2、靜電噴塗,在直流高(gāo)電壓電場(chǎng)作用,霧化的帶負電的(de)油漆粒子定向飛往接正電的工件上,從(cóng)而獲得漆膜的過程,稱為靜噴塗。編輯本段其他分(fèn)類法。
3、鋼絲刷的普通應用(yòng)是鑄件(jiàn)的(de)清理,包括鐵類和非鐵類的;焊接中噴(pēn)濺和焊渣的(de)清理;隻要基體材(cái)料(liào)的強度足夠承受刷擦,就可以清楚粉塵(chén)、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能產生一個漂(piāo)亮(liàng)的表麵,還可以用它製造具有裝飾性的表麵(miàn)。
所(suǒ)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表麵(miàn)改性技術、薄膜技術(shù)、塗鍍(dù)層技術三(sān)大技術,表(biǎo)麵處理的意義:能(néng)有(yǒu)效(xiào)提高工件表麵(miàn)的硬度、耐磨性能等。