表麵處理是(shì)在基體材料表麵(miàn)上人工形成一層與基(jī)體的機械、物理和化學性(xìng)能不同(tóng)的(de)表層的工藝方法。表麵處理的(de)目的是滿(mǎn)足產品的耐蝕性、耐磨性、裝飾(shì)或其他特種功能要求。
對於(yú)金屬鑄(zhù)件,我們比較常用的表麵處(chù)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(gōng)件表麵進行清潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧化皮等。
工件在(zài)加工、運輸(shū)、存放等過程中,表麵(miàn)往往帶有氧化皮、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著在工件(jiàn)表麵上(shàng),在塗裝前就必須對工件表麵進行清理,否(fǒu)則,不僅影響塗層與金屬的結(jié)合力和抗腐蝕(shí)性能,而且還會使(shǐ)基體金屬在即使有塗(tú)層防護下也能繼(jì)續腐蝕,使塗層剝落,影(yǐng)響工件的機械性能(néng)和使用壽(shòu)命。因(yīn)此工件塗漆前的表麵處理是獲得質量(liàng)優良的防護(hù)層(céng),延長(zhǎng)產品使用壽命的(de)重要保證和措(cuò)施。
為提供良(liáng)好的工件表麵,表麵處理有以下幾點需注意:
1、無油汙及(jí)水分
2、無鏽跡及氧化物
3、無粘附性雜質
4、無酸堿等殘留物
5、工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。用手工可以(yǐ)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(lǐ)不徹底。
化學處理:
主要是利用酸堿性或堿性溶液與工件表麵(miàn)的氧化物及油汙發生化(huà)學反應,使其溶解在酸性(xìng)或堿性的溶液(yè)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(xiù)鋼絲(耐酸堿溶(róng)液(yè)製成的鋼(gāng)絲(sī)刷輥清掃幹淨便可(kě)達到目的。
機械處理法:
主要包括鋼絲刷輥拋光(guāng)法、拋(pāo)丸法和噴丸法。拋光(guāng)法也就是刷輥在電機的帶動下,刷輥以與軋件運動相反的方向在板帶的上下表麵高(gāo)速旋轉刷去(qù)氧化鐵皮。刷掉的(de)氧化鐵皮采用封閉循環冷卻水衝洗係(xì)統衝掉。拋丸(wán)法清(qīng)理是利用離(lí)心力將彈丸(wán)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:
用噴丸進(jìn)行表麵處理,打擊力大,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(wán)打擊到工件(jiàn)表麵(無論拋丸或噴丸(wán))使金屬基(jī)材(cái)產生變形,由於Fe304和FE203沒有塑性,破(pò)碎後剝離,而油膜與其材一同變形,所以對帶(dài)有(yǒu)油汙的工件,拋丸、噴丸無法徹底清除油汙。
根據使用的方法不同,可將表(biǎo)麵處理技術分為下述(shù)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。其中主要的方法是:
(一)電鍍
在電解質溶液中,工件為(wéi)陰極,在外電(diàn)流作(zuò)用下,使(shǐ)其(qí)表麵形成鍍層的過程(chéng),稱為電鍍。鍍(dù)層可為金屬、合金、半導體或含各(gè)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(yǎng)化膜層的過程,稱(chēng)為陽極氧化,如鋁合金的陽極氧(yǎng)化。鋼(gāng)鐵的(de)氧(yǎng)化處理(lǐ)可用化學或電化學方法(fǎ)。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成氧化膜,如(rú)鋼鐵的發藍處理。
二、化學(xué)方(fāng)法
這種方法是無電流作用(yòng),利用(yòng)化學物質相互作用,在工件表麵形成鍍覆層。其(qí)中主要的方法是:
(一)化學轉化膜處理
在電解質溶液中,金屬工(gōng)件在無外電流作用,由(yóu)溶液中化學(xué)物質與工(gōng)件相(xiàng)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。如金屬表麵的發藍、磷化、鈍化、鉻鹽(yán)處理等。
(二)化學鍍
在電解質溶液中,工件表麵經催化處理(lǐ),無外電流作(zuò)用,在溶液中由於化學物質的(de)還原作用,將某些物(wù)質沉積於工件表麵而形成(chéng)鍍層的過程,稱為化學鍍,如化學(xué)鍍鎳(niè)、化學鍍銅等。
三、熱加工方法
這種方法是在高溫條件(jiàn)下令材料熔融或熱擴散,在工件表麵形成塗層。其主要方法是:
(一)熱浸鍍
金屬工(gōng)件(jiàn)放入熔融金(jīn)屬中,令其表麵形(xíng)成塗層(céng)的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍(dù)鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧化,噴塗於工(gōng)件表麵,形成塗層的過程,稱為熱噴塗,如熱噴塗鋅、熱噴塗鋁等(děng)。
(三)熱燙印
將金屬箔加溫、加壓覆蓋於工件表麵上,形成塗覆層的(de)過程,稱為熱燙(tàng)印(yìn),如熱燙(tàng)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(zhǒng)元素進入工件表麵(miàn)的過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳(tàn)等。
(五)堆焊
以焊(hàn)接方式,令熔敷金屬堆集於工件表麵而形成焊層的過程,稱為堆焊,如堆焊耐磨(mó)合金等(děng)。
四、真空法
這種(zhǒng)方(fāng)法是在(zài)高(gāo)真空狀態下令材料(liào)氣化或離(lí)子化沉積於工(gōng)件表麵而形成鍍層的過程。其(qí)主要方法是。
(一)物理氣相(xiàng)沉積(PVD)
在真空條件下,將金屬(shǔ)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,其沉積粒子(zǐ)束來源於(yú)非化學因素,如(rú)蒸發鍍濺射鍍、離(lí)子鍍等。
(二)離子注入
高電壓下將不同離子注(zhù)入工件表麵令其表麵改性的(de)過程,稱為離子注入,如注(zhù)硼等。
(三)化學氣相(xiàng)沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓(yā))下,氣態物質在工件表麵因化學反應而生成固態(tài)沉積層的過程,稱為化學氣相(xiàng)鍍(dù),如氣(qì)相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它方法
主要(yào)是機械的、化(huà)學的、電化學的、物理的(de)方法。其中的主要方法是。
(一)塗裝
閑噴塗或刷塗方法,將塗料(有機或無機)塗覆於工件表麵而形成塗層的過程,稱為(wéi)塗裝,如噴漆、刷漆等。
(二(èr))衝擊鍍
用機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(rú)衝擊鍍鋅等。
(三)激光麵表處理
用激光對工件表麵照射,令其結構改變的過程,稱為激光表麵處理,如激光淬火、激光重熔等。
(四)超硬膜技術
以物(wù)理或化學(xué)方法在工件表麵製備超硬(yìng)膜的(de)技術,稱(chēng)為(wéi)超硬膜技術。如金剛(gāng)石薄膜,立方氮化硼薄膜等(děng)。
(五(wǔ))電泳(yǒng)及(jí)靜電噴塗(tú)
1、電泳,工件作(zuò)為一個電極放入導電的水溶性或水乳化的塗料(liào)中,與塗料中另一電(diàn)極構成解電路。在電場作用下,塗料(liào)溶液中已離解成帶電(diàn)的樹脂離子,陽離子向陰極移動,陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)。這(zhè)些帶電荷的樹脂離子,連同被吸附的顏(yán)料粒子一起電泳到工件表麵(miàn),形(xíng)成塗層,這一過程稱為電泳(yǒng)。
2、靜電噴塗,在直流高(gāo)電(diàn)壓(yā)電場作用,霧化的帶(dài)負電的油漆粒子定向飛往接正電(diàn)的工件上,從而(ér)獲得漆膜的過程,稱為靜噴塗。編輯本段其他分類法。
3、鋼(gāng)絲刷的普通應用是鑄件的清(qīng)理,包括鐵類和非鐵類的;焊接中噴濺(jiàn)和焊渣的清理;隻要基體材料的(de)強度(dù)足夠承受(shòu)刷擦,就可(kě)以清楚(chǔ)粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能產(chǎn)生一個漂亮的表麵,還(hái)可以用它製造具有裝飾性的表麵。
所有上述種類(lèi)的(de)劃(huá)分不是絕對的。如表麵處理技術還可劃分為表麵改性技術、薄膜技術、塗鍍層技術三大技術,表麵處理的意義:能有(yǒu)效(xiào)提高工件表麵的硬度、耐磨性能等。