表麵處理是在基(jī)體材料表麵上人工形成一層與基體的機械、物理和化(huà)學性能(néng)不同(tóng)的表層(céng)的工藝方法。表麵處(chù)理的目的是滿足產品的耐蝕性、耐(nài)磨性、裝飾或(huò)其他特種功能要求。
對(duì)於金屬鑄件,我們比較常用(yòng)的(de)表麵處理方(fāng)法是,機械打磨(mó),化(huà)學處(chù)理,表麵熱處理,噴(pēn)塗表麵,表麵處理就是對工件表麵進行清潔、清掃、去毛刺(cì)、去(qù)油汙、去氧化皮等。
工件在加工(gōng)、運輸、存放等過程中,表麵往往帶(dài)有氧化皮、鐵鏽製模(mó)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(miàn)上,在塗裝前就(jiù)必須對工件表麵(miàn)進行清理,否則,不僅影響塗層(céng)與(yǔ)金屬的結合力和抗腐(fǔ)蝕(shí)性能,而且還(hái)會使基體金屬(shǔ)在即使(shǐ)有塗層(céng)防護下也(yě)能繼續腐蝕,使塗層剝落,影響工件的(de)機械性能和使用壽命。因此工件塗漆前(qián)的表麵處理是獲得質量優(yōu)良的防護層,延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命的重要保證和措施。
為提供良好的工件表麵,表麵處理有以下幾點需注意:
1、無油汙及水分
2、無鏽(xiù)跡及氧化物
3、無(wú)粘附性雜質
4、無(wú)酸堿等殘留物
5、工件表(biǎo)麵有一定的粗糙度
表麵處理方法:
手工處理:
如刮刀、鋼(gāng)絲刷或砂輪等。用手工可以除去工件表麵的鏽跡和氧(yǎng)化皮,但手工處理勞動強度大、生(shēng)產效(xiào)率低,質量(liàng)差(chà),清理不徹底(dǐ)。
化(huà)學處理:
主要是利用酸堿性或堿性溶液與工件(jiàn)表(biǎo)麵的(de)氧(yǎng)化物及油汙發生化學反應,使其溶解在酸(suān)性或堿性的溶液中(zhōng),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#不鏽鋼絲(sī)(耐(nài)酸堿溶液製成的鋼絲刷輥清掃幹(gàn)淨便可達到目的。
機械處(chù)理法:
主要包(bāo)括鋼絲刷輥拋光法、拋丸法和(hé)噴丸法。拋光法也就是刷輥在(zài)電機的帶動下,刷輥以與軋件運動相反的方向(xiàng)在板帶的上下表麵(miàn)高速旋轉(zhuǎn)刷去氧化鐵皮。刷掉的氧化鐵皮采用封閉循環冷卻水衝洗(xǐ)係統衝掉。拋丸法(fǎ)清理(lǐ)是利用離心力將彈丸加速,拋射至工件進行除鏽清理(lǐ)的方法。
噴(pēn)丸分為噴丸和噴砂:
用噴丸進行(háng)表麵處理,打擊力大,清理效果明顯。但噴丸(wán)對薄板工件的處理,容易(yì)使工件變形,且鋼丸打擊到(dào)工件表(biǎo)麵(無論拋丸或噴丸)使(shǐ)金屬基材產生(shēng)變形,由於Fe304和FE203沒有塑(sù)性,破碎後剝離,而油膜與其材一同變形,所以對帶有油汙的工(gōng)件,拋丸(wán)、噴(pēn)丸(wán)無法徹底清除油汙。
根(gēn)據使用的(de)方法不同,可將表麵處(chù)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。其中主要的方法是:
(一(yī))電鍍
在電(diàn)解質溶液中,工件為陰(yīn)極,在外電流作用下,使其表麵形(xíng)成(chéng)鍍層的過程(chéng),稱為電鍍。鍍層可為金屬、合(hé)金、半導體或(huò)含各類固體微粒,如鍍(dù)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(xià),使其(qí)表麵形成氧化(huà)膜(mó)層的過程,稱為陽(yáng)極氧化,如鋁合金的陽極氧化。鋼鐵的氧化(huà)處理可用化學或電化學方法。化學方法(fǎ)是將工件放入氧化溶液中,依靠(kào)化學作用在工件表麵(miàn)形成氧化(huà)膜,如鋼鐵的發藍處理。
二(èr)、化學方法
這種方法是無電流作(zuò)用,利用化學物質相互作用,在(zài)工件表麵形成鍍覆(fù)層。其中主要的方法是:
(一)化學(xué)轉化膜處(chù)理
在電解(jiě)質(zhì)溶液中,金(jīn)屬工件在(zài)無外電流作用,由溶液中化學物質與工件相互作用從而在(zài)其表麵形成鍍層的過程,稱為化學轉(zhuǎn)化膜處理。如金屬(shǔ)表麵的發藍、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍
在電(diàn)解質(zhì)溶液中,工件表麵經催化處理,無外電流作用,在溶液中由於化學物質的還(hái)原作用,將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(dù)銅等。
三、熱加工方法
這種方法(fǎ)是在高溫條件下令材(cái)料熔融或(huò)熱(rè)擴散,在工件(jiàn)表麵形(xíng)成塗層。其主要方法是:
(一(yī))熱浸鍍
金屬工件放入熔(róng)融金屬中,令其表麵(miàn)形成塗層的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧化,噴塗於(yú)工件表(biǎo)麵,形成塗層的過程,稱為熱噴(pēn)塗,如熱噴(pēn)塗鋅、熱噴塗鋁等。
(三)熱燙印(yìn)
將金屬箔加溫、加壓(yā)覆蓋於(yú)工件表麵(miàn)上,形成塗覆層(céng)的過程,稱為熱燙印,如熱燙印(yìn)鋁箔等。
(四(sì))化學熱處理
工件與化學物(wù)質(zhì)接觸、加熱,在高(gāo)溫態下令某種元素進入工件表麵的過程,稱為化學熱處(chù)理,如滲氮、滲(shèn)碳等。
(五)堆焊(hàn)
以焊接方式,令熔敷金屬堆集於(yú)工件表麵而形成焊層的過程,稱為堆焊,如(rú)堆焊耐磨合金等。
四(sì)、真空法(fǎ)
這種方法是在高(gāo)真(zhēn)空狀態下(xià)令材料(liào)氣化或離子化沉積於(yú)工件表麵而形成鍍(dù)層的過程。其主(zhǔ)要方(fāng)法是。
(一)物理氣相沉積(PVD)
在真空(kōng)條件下,將金屬氣化成原子或分(fèn)子,或者使其離子化成離子,直接沉積(jī)到工件表(biǎo)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(huà)學因素,如蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二)離子注入
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)子注入,如注硼等。
(三)化學氣相沉(chén)積(CVD)
低壓(有時也在常壓(yā))下(xià),氣態物(wù)質在(zài)工(gōng)件表(biǎo)麵因化(huà)學(xué)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、氮化矽等。
五、其它(tā)方法
主要是(shì)機械的、化學的、電化學的、物理的方法。其中(zhōng)的(de)主要方(fāng)法是。
(一(yī))塗裝
閑噴塗或刷塗方法,將塗料(有機或無機)塗覆於工件表(biǎo)麵而形成塗層的過程,稱為塗裝,如噴漆、刷漆等。
(二)衝擊鍍
用機械衝擊作用在(zài)工件表麵形成塗(tú)覆層的過程,稱為衝擊鍍,如衝擊鍍鋅等。
(三)激光(guāng)麵表(biǎo)處理
用激光對工件表麵照射,令其結構改變的過(guò)程,稱為(wéi)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(fǎ)在工件表麵製備超(chāo)硬膜的技術,稱為超硬膜(mó)技術。如金剛石(shí)薄膜,立方氮化硼薄膜(mó)等。
(五)電泳(yǒng)及靜電噴(pēn)塗
1、電泳,工件作為一個電極放入導電的(de)水溶性或水乳化的塗料中,與(yǔ)塗料中另一電極構成解電路。在電場作用下,塗料溶液中已離解成帶電的(de)樹脂離子,陽離子向陰極移動,陰離子(zǐ)向陽極移動(dòng)。這些(xiē)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(biǎo)麵(miàn),形成塗層,這一過程稱為電泳。
2、靜電噴塗,在直流高電(diàn)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件上,從(cóng)而獲得漆膜的過(guò)程,稱為靜噴塗。編輯本段其他(tā)分類法。
3、鋼絲刷的普(pǔ)通應用是鑄件的清理,包括鐵類和非鐵(tiě)類的;焊接中噴濺和焊(hàn)渣的清理;隻要(yào)基體(tǐ)材料的強度足夠承受刷擦,就可以清楚粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能產生一個漂亮的(de)表麵,還可以用它製造具有裝飾性(xìng)的表麵(miàn)。
所有(yǒu)上述種類的劃分(fèn)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(lǐ)的意義:能有效提高工件表麵的硬度(dù)、耐磨(mó)性能(néng)等。