表麵處理是在基體材料表麵上(shàng)人工形成一層與基體(tǐ)的機械、物(wù)理和化學性能(néng)不同的表層(céng)的工藝方法。表麵處理的目的是滿足產品的(de)耐蝕性、耐磨性、裝飾(shì)或其他特種功能要求。
對於金屬鑄件(jiàn),我們比較常用的表麵處理方法是,機(jī)械打磨,化(huà)學處理,表麵(miàn)熱處理,噴塗表麵,表麵處(chù)理就是對工(gōng)件表麵進行(háng)清潔、清(qīng)掃(sǎo)、去(qù)毛刺、去油汙、去氧化皮等。
工件在加工、運輸、存放(fàng)等過程中,表(biǎo)麵往往帶有(yǒu)氧化皮、鐵鏽(xiù)製模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他汙物。要(yào)合(hé)深層能牢固地附著在工件表麵上(shàng),在(zài)塗裝前就必須對工件表麵(miàn)進行清理,否則,不僅影響塗(tú)層與金屬的(de)結合(hé)力和抗腐(fǔ)蝕性能,而且還會使基體金(jīn)屬(shǔ)在即使有塗層防護下(xià)也能繼續腐蝕,使(shǐ)塗層剝落,影響工件的機械(xiè)性能和使用壽命。因此工件塗漆前的表(biǎo)麵處理(lǐ)是獲得質量優良的防護(hù)層,延長(zhǎng)產品使用壽命的重要保證和措(cuò)施(shī)。
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、無鏽跡及氧化物
3、無粘(zhān)附性雜質
4、無酸(suān)堿等殘留物
5、工(gōng)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。用手工可以除去工件表麵的鏽跡和氧化皮,但手工處理勞動強(qiáng)度大、生(shēng)產(chǎn)效率低(dī),質量差,清理不(bú)徹底(dǐ)。
化學處理:
主要是利用酸堿性或堿性溶液與工件表麵的氧化物及油汙發生化學反應,使(shǐ)其(qí)溶解在酸性或堿性的溶(róng)液中,以達到去除工件表麵鏽跡氧化皮及油汙,再利用尼(ní)龍製成的毛刷輥或304#不鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成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(fǎ)、拋丸法和噴丸法。拋(pāo)光法也就是刷輥在電機的帶動下,刷輥以與軋件運動相(xiàng)反的方向在板帶的上下表麵高速旋轉刷去氧化鐵皮。刷(shuā)掉的氧化鐵(tiě)皮(pí)采用封閉循環冷卻水衝洗係統衝掉。拋丸法清理(lǐ)是利用離心力將彈丸加速,拋射至工件進行除鏽清(qīng)理的方法。
噴(pēn)丸分為(wéi)噴丸和噴砂:
用噴丸(wán)進行表麵處理,打擊力大,清理效果明顯。但噴丸對薄板工件(jiàn)的處理(lǐ),容易使(shǐ)工件變形,且(qiě)鋼丸打擊到工件表麵(無論拋丸(wán)或噴(pēn)丸)使金屬基材產生變形,由於Fe304和FE203沒有塑性,破碎後(hòu)剝離,而油(yóu)膜與其材一同變形,所以對帶有油汙的工(gōng)件(jiàn),拋丸、噴丸無(wú)法徹底清除油汙。
根據使用的方法不同,可將表麵處(chù)理技術分為下述種類。
一、電化學方法
這種方(fāng)法是利用電極反(fǎn)應,在工件表麵形成鍍(dù)層。其中(zhōng)主要(yào)的方法是:
(一)電鍍
在電解質(zhì)溶液中,工件為陰極,在外電流作(zuò)用下,使其表麵(miàn)形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導體或含各類固(gù)體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化
在電解質溶液中,工(gōng)件為陽極,在外電(diàn)流作用下,使其表麵形成氧化膜層的過程,稱為陽極氧化,如鋁合金的陽極氧化。鋼鐵的(de)氧化處理可用化學或電化學方法(fǎ)。化學方法是(shì)將工件(jiàn)放入氧化溶液中,依靠化(huà)學作用在工(gōng)件表麵(miàn)形成(chéng)氧化膜,如鋼鐵的發藍處理(lǐ)。
二、化學方法
這種方法是無電流作用,利(lì)用化學物質相(xiàng)互作用,在工件表麵形成鍍覆層。其中主要(yào)的方法是(shì):
(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(zuò)用,由溶液中化學物質與工件(jiàn)相互作用從而在其表麵形成鍍層(céng)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(diàn)解質溶(róng)液(yè)中,工件表麵經催化處理,無外電流作用,在溶液(yè)中由於化學物質的(de)還原作(zuò)用,將某些物(wù)質沉積於工件表麵而形成鍍層(céng)的過程(chéng),稱為化學鍍(dù),如化學鍍鎳、化學鍍銅等。
三、熱加工方法
這種方法是在高溫條件下令(lìng)材料熔融或熱擴散(sàn),在工件表麵(miàn)形成(chéng)塗層。其(qí)主要方法是:
(一)熱浸鍍
金屬工件放入熔融金屬中,令其表麵形成塗層的過程,稱為熱(rè)浸鍍(dù),如熱鍍鋅、熱鍍鋁(lǚ)等。
(二)熱噴塗(tú)
將熔(róng)融金屬霧化,噴塗於工件(jiàn)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(jīn)屬箔加溫、加壓覆蓋於工件表麵上,形成塗覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙印鋁箔等。
(四)化學熱處(chù)理
工件與化學物質接觸(chù)、加熱,在(zài)高溫態(tài)下令某種元素進入工(gōng)件表麵的過程,稱(chēng)為化學熱處理,如滲(shèn)氮、滲碳等。
(五)堆焊
以焊(hàn)接方式,令熔敷金屬堆(duī)集於工件表麵而形成焊層的過程,稱為堆焊,如堆焊耐磨合金等。
四、真空法
這種方法是(shì)在高真空(kōng)狀態下令材料氣化或離子化沉(chén)積於工件表麵而形成鍍層的過程。其主要方(fāng)法(fǎ)是。
(一)物理氣相沉積(PVD)
在真空條件下,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(wù)理氣相沉積(jī),其(qí)沉積粒子束來源於非化學因素,如蒸發鍍濺射鍍(dù)、離子鍍等。
(二)離(lí)子注入
高電壓下將不同離子注入工件表麵令其表麵改(gǎi)性的過程,稱為離子注入(rù),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(yīn)化學(xué)反應而生成固態沉積層的過程,稱為化學氣相鍍,如氣相沉積(jī)氧化(huà)矽、氮化矽等。
五、其它方(fāng)法
主要是機械的、化學的(de)、電化學(xué)的、物理的方(fāng)法。其(qí)中(zhōng)的主要(yào)方(fāng)法是(shì)。
(一)塗裝
閑噴塗或刷塗方法,將塗料(有機或無機)塗覆於工件(jiàn)表(biǎo)麵而形成塗層的(de)過程,稱(chēng)為塗(tú)裝,如噴漆、刷漆等。
(二)衝擊鍍
用機械衝擊作用在工件表麵形成塗覆層(céng)的過(guò)程,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(jié)構(gòu)改變(biàn)的過程(chéng),稱為激光表麵處理(lǐ),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(zài)工件表麵(miàn)製(zhì)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)電泳及靜電噴塗
1、電泳,工件(jiàn)作為一個電極放入導電的水溶性或水乳化的塗料中,與塗料中(zhōng)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樹脂(zhī)離子(zǐ),陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動(dòng)。這些帶電(diàn)荷的樹脂離(lí)子,連同被(bèi)吸附的顏料粒子一起電泳到工件表麵,形成塗(tú)層(céng),這一過程稱為電泳。
2、靜電噴塗,在(zài)直流高電壓(yā)電場作用,霧化的(de)帶負電的油漆粒子定向(xiàng)飛往接正電的工件上,從而獲得漆膜的過程(chéng),稱為靜噴塗(tú)。編輯本段其他分類(lèi)法。
3、鋼絲刷的普通應用是(shì)鑄件的清(qīng)理,包括(kuò)鐵類和非鐵類的;焊接(jiē)中噴濺和焊渣的清理;隻要基體材料的強度足夠承受(shòu)刷擦,就可以清楚粉(fěn)塵、腐蝕物(wù)、和油漆。鋼絲刷能(néng)產生一個(gè)漂(piāo)亮的表麵,還可以用它製造具有裝飾性的表(biǎo)麵。
所有上述種類的劃分(fèn)不是絕對的。如表麵處理技術還可劃分為(wéi)表麵改性技術、薄膜技術、塗鍍層技術三大技術,表麵(miàn)處理的意(yì)義:能有效提高工件表麵的硬(yìng)度、耐磨(mó)性能等。