表麵處理是在基體材料(liào)表麵上人工形成一層與(yǔ)基體的機械(xiè)、物理和(hé)化學性能不同(tóng)的(de)表層的(de)工藝方法。表麵處理的目的是滿足產品的耐蝕性、耐磨性、裝飾(shì)或其他特種功能要求。
對於金屬鑄件,我們比(bǐ)較常用的表麵處理方法是,機械打磨,化學處理,表(biǎo)麵熱處理,噴塗表麵,表麵處理(lǐ)就是(shì)對工件表麵進行清潔、清掃(sǎo)、去毛刺、去油(yóu)汙、去氧化皮等。
工件在加工、運輸、存放等(děng)過程中,表麵往往帶有氧化皮、鐵鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其(qí)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(duì)工件表麵進行清理,否則,不僅(jǐn)影響塗(tú)層與金屬的結(jié)合力和抗(kàng)腐(fǔ)蝕性能,而且還會使基體金屬在即使有塗層防護(hù)下也能繼(jì)續腐蝕,使(shǐ)塗層剝落,影響工件的機械性能和使用壽命。因此工件塗漆前的表麵處理(lǐ)是獲得質量優良的防護層,延長產品使用壽命(mìng)的重要保證和措施。
為提供良好的(de)工件表麵,表(biǎo)麵處理有以下幾點(diǎn)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(cán)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(sī)刷或砂輪等。用手工(gōng)可以除去(qù)工件表麵的鏽跡和氧化皮(pí),但手工(gōng)處理勞動強度(dù)大、生產效率(lǜ)低,質量差,清理不徹底。
化學處理(lǐ):
主要是利用酸堿性或堿性溶液(yè)與工件(jiàn)表麵的(de)氧化物及油汙發(fā)生化學反應,使其溶(róng)解在酸性或堿性的溶液中,以達到去除工(gōng)件表麵鏽(xiù)跡氧化皮及油汙,再利用尼龍製(zhì)成的(de)毛刷輥或304#不鏽鋼絲(耐(nài)酸堿溶液製(zhì)成(chéng)的鋼絲刷輥清掃幹淨便可達(dá)到目的。
機械處理法:
主要包括鋼絲刷輥拋光法、拋丸法和噴丸法。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(de)上下表麵高速旋(xuán)轉刷去氧化鐵皮。刷掉的(de)氧化鐵(tiě)皮采用封閉循環冷卻水衝洗係統衝掉。拋丸(wán)法(fǎ)清理是(shì)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(wán)和噴砂:
用噴丸進行表(biǎo)麵處理,打(dǎ)擊力大,清理效果明顯。但噴丸對薄板工件的處(chù)理(lǐ),容易使工件變形,且鋼(gāng)丸(wán)打擊到工件表麵(無論拋丸或噴丸)使金屬基材產生變形,由於Fe304和(hé)FE203沒有塑性,破碎後剝(bāo)離,而油膜(mó)與其材一同變形,所以對帶有(yǒu)油汙(wū)的工件,拋丸、噴丸無法徹底清除油汙。
根據(jù)使用的方法(fǎ)不同,可將表麵處理技(jì)術分(fèn)為下述(shù)種類。
一、電化學方法
這種方法(fǎ)是利用電極反應,在工件表麵形(xíng)成鍍層。其中主要的(de)方法是(shì):
(一)電鍍
在電解(jiě)質溶液中,工件為陰極,在(zài)外電流作用下,使其表麵形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍層可為金屬(shǔ)、合金、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(jí),在外電流作用下,使其表麵形成氧化膜(mó)層的過程,稱為(wéi)陽極氧化,如鋁合金(jīn)的陽極氧化。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(gōng)件放入氧化溶液中,依(yī)靠化學作用在工件(jiàn)表麵形成(chéng)氧化膜,如鋼鐵的發藍處(chù)理。
二、化學方法
這種方法是無電(diàn)流作用,利用化學物質相互作用,在(zài)工件表麵(miàn)形成(chéng)鍍覆層。其中主要的方(fāng)法是:
(一)化學轉化膜處理
在電解質溶液中(zhōng),金屬工件在(zài)無外電流作用(yòng),由溶液中化學物質與工件相(xiàng)互作用從而在其表麵形成鍍層的過程,稱為化學轉化膜處理。如金屬表麵的發藍、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍
在電解質溶液中,工件表麵經催(cuī)化處理,無(wú)外電流作用,在溶液中由於化學物質的還原作用,將某些物質沉積於工件表麵(miàn)而(ér)形成鍍層的過程,稱為化學鍍,如化學鍍鎳(niè)、化學(xué)鍍銅等。
三、熱加工方法
這(zhè)種方法是在高(gāo)溫條件下令材(cái)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
金屬工件放入熔融(róng)金屬中,令其(qí)表麵形成塗層的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍(dù)鋅、熱鍍鋁等(děng)。
(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,如熱噴塗鋅、熱噴塗(tú)鋁等。
(三)熱燙印(yìn)
將金屬箔(bó)加溫、加壓覆蓋於工件表麵上(shàng),形成塗覆層的過程,稱為熱(rè)燙印,如熱燙印鋁箔等。
(四)化學熱處理
工件與化(huà)學物質接觸、加熱,在高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(lǐ),如滲氮(dàn)、滲碳等。
(五)堆焊
以(yǐ)焊接方式,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。
四、真空法
這種方法是在高真空狀態下令材料氣(qì)化或離子(zǐ)化沉(chén)積於工(gōng)件表麵而形成鍍層的過程。其主要方法是。
(一)物理氣(qì)相沉積(PVD)
在真(zhēn)空條件下(xià),將金屬氣化成原子(zǐ)或分子,或者使其離子化成離子,直接沉積到工件(jiàn)表麵(miàn),形成塗層的過程,稱為物理氣相(xiàng)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。
(二)離(lí)子注入
高電壓下將不同離子(zǐ)注入工件表麵令其表(biǎo)麵改性的過程,稱為離子注入,如注硼等。
(三)化學(xué)氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓)下,氣態物質(zhì)在工件表麵因化學反應而生成固態沉積層的過程,稱(chēng)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(yào)是機械的、化學的、電化(huà)學的、物理的方法。其中的(de)主要方法是(shì)。
(一)塗裝
閑噴塗或刷(shuā)塗方法,將塗料(有機或無機)塗覆(fù)於(yú)工件表麵而(ér)形成塗層的過程,稱為(wéi)塗裝(zhuāng),如噴漆、刷漆等。
(二)衝擊鍍
用機械衝擊作(zuò)用在工件表麵形成塗覆層的過程(chéng),稱為衝擊鍍,如衝擊鍍鋅等。
(三)激光麵表處理
用激光對工件表麵照射,令其結構改(gǎi)變的過程,稱為激光表麵(miàn)處(chù)理,如激光淬火、激光重熔等。
(四)超硬膜技術(shù)
以物理或化(huà)學方法在工件(jiàn)表麵製備超硬膜的技術(shù),稱為超硬(yìng)膜技術(shù)。如金剛石薄膜,立方氮化硼薄膜等。
(五)電(diàn)泳及靜電噴塗
1、電泳(yǒng),工(gōng)件作為一個電極放入(rù)導電(diàn)的水溶性或水乳化的塗料中,與塗料中另一電極構成解電路。在電場作用下(xià),塗料溶液中已離解成帶電的樹(shù)脂(zhī)離子,陽離子向(xiàng)陰(yīn)極移動,陰離子向陽極(jí)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(gōng)件表麵,形成塗層,這一過程稱為電泳。
2、靜電噴塗,在直流高電壓電場(chǎng)作用(yòng),霧化的帶負電的油漆粒子定向飛往接正電的工件上,從而獲得漆膜的過程,稱為(wéi)靜(jìng)噴塗。編輯本段其(qí)他分類法。
3、鋼絲刷的普通應用是鑄(zhù)件的(de)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(jī)體(tǐ)材(cái)料的強度(dù)足夠承受刷擦(cā),就可以清楚粉塵、腐蝕物、和油(yóu)漆。鋼絲刷能產生一個漂亮的表麵,還可以用它製(zhì)造具有裝飾性的表麵。
所有上述(shù)種類的劃分不是絕對的(de)。如表麵處理技術還可劃分為表(biǎo)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(biǎo)麵的硬度、耐磨性能等。