表麵處理是在基體材料表麵(miàn)上人工形成一層與基體的機械、物理和化(huà)學性能不同的表層(céng)的工藝方法。表麵(miàn)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(zhǒng)功能要求。
對於金屬鑄件,我們(men)比較常用的表麵處(chù)理(lǐ)方法是,機械打磨,化學處理,表麵熱處理,噴(pēn)塗表麵,表麵處理(lǐ)就是對工件表麵進行清潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧化皮等。
工件在加工(gōng)、運輸、存(cún)放等過程中,表麵往往帶有氧化皮、鐵鏽製模殘(cán)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表麵上,在塗裝前就必須對工件表麵進行清理,否則,不僅影響(xiǎng)塗層與金屬的結合力和抗腐蝕性能,而且還會使基體金屬在即使有塗層防護下也能繼續腐蝕,使塗層剝落,影響工件(jiàn)的(de)機械性能和使用壽(shòu)命。因此工件塗漆前的表(biǎo)麵處理是獲得質量優良的防(fáng)護層,延長產品使用壽命的重要保證和措施。
為提供(gòng)良(liáng)好的工件表麵,表麵處理有以(yǐ)下幾點需注意:
1、無油汙及水分
2、無(wú)鏽跡及(jí)氧化物
3、無粘附性雜質
4、無酸堿(jiǎn)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(guā)刀(dāo)、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(chù)理勞動強(qiáng)度大、生產效率低,質量差,清理不徹底。
化學處理(lǐ):
主要是利(lì)用酸堿性或堿性溶液(yè)與(yǔ)工件表(biǎo)麵的氧(yǎng)化物(wù)及油汙發生化(huà)學反應,使其溶解在(zài)酸性或堿性(xìng)的溶液中,以達到去除工件表麵鏽(xiù)跡氧化皮及油汙,再利用尼龍製(zhì)成的毛刷輥或304#不鏽鋼絲(sī)(耐酸堿溶液製成的鋼絲刷輥清掃幹(gàn)淨便可達到目的。
機械處理法:
主要包括鋼絲刷輥拋光法、拋丸法和噴丸法。拋光法也就(jiù)是刷輥在電機的帶動下,刷輥以與軋件運動(dòng)相反的方向在板帶的上下表麵高速旋轉刷去氧(yǎng)化鐵皮。刷掉的(de)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(lí)心力將彈(dàn)丸加速,拋(pāo)射(shè)至工件進行除鏽清理的方法。
噴(pēn)丸分為噴丸和噴砂:
用噴丸進(jìn)行表麵處理,打擊力大(dà),清理效果明顯。但噴丸對薄板(bǎn)工件的處理,容易使(shǐ)工件變形,且鋼丸打擊到工件(jiàn)表麵(無論拋(pāo)丸或噴(pēn)丸)使金屬基材產生變形(xíng),由於Fe304和FE203沒有塑性,破碎後剝離,而油膜與其(qí)材(cái)一同變形,所以對帶有油汙的工件,拋丸、噴丸無法徹底清除油汙。
根據(jù)使用的方法不同,可將(jiāng)表麵處理技(jì)術分為下述種類。
一、電化學方法
這種方法是利用電極(jí)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,工件為陰極,在(zài)外電流(liú)作用下,使其表麵形成鍍層的過程,稱為(wéi)電鍍。鍍層可為金屬、合金、半(bàn)導體或含各類固體微粒(lì),如鍍銅、鍍鎳(niè)等。
(二)氧化
在電解質溶(róng)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(de)過程,稱為陽極氧化,如鋁合(hé)金的陽極氧化。鋼鐵的氧化處理可用化學或電化學方(fāng)法。化學方法是將工件放入氧化溶(róng)液中,依靠化學作用在工件表麵形成氧化膜,如鋼鐵的發藍處理。
二、化學方法
這種方法是無電流作用,利用化學物質相互作用,在工件表麵形成鍍覆層。其中主要的方法是:
(一)化學轉化膜處理
在電解質溶液中,金屬(shǔ)工件在無外電流作用(yòng),由(yóu)溶液中化(huà)學物質與(yǔ)工件(jiàn)相互作用從而在(zài)其表麵形成(chéng)鍍層的過程(chéng),稱為化學(xué)轉化(huà)膜處理。如金屬表麵(miàn)的發藍、磷(lín)化、鈍化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍(dù)
在電解質溶液中,工件表麵經催化處理,無外(wài)電流作用,在溶液中由(yóu)於化學物質的還原作用,將(jiāng)某些物質沉積於工件表(biǎo)麵而形成鍍層的過程(chéng),稱為化學鍍(dù),如(rú)化學鍍鎳、化學鍍銅等。
三、熱加工方法(fǎ)
這種方法是在高溫(wēn)條(tiáo)件下令材料熔(róng)融(róng)或熱擴散,在工件表麵(miàn)形成塗層。其主要方法是:
(一)熱(rè)浸鍍(dù)
金屬(shǔ)工件放入熔融(róng)金屬中,令其表麵形成塗層的過程(chéng),稱(chēng)為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。
(二)熱噴塗(tú)
將熔融金屬霧化,噴塗於工件表麵,形成塗(tú)層的過程,稱(chēng)為熱噴塗,如(rú)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(xíng)成塗覆層的過程,稱為(wéi)熱燙印,如熱燙印鋁箔等。
(四)化學熱處理
工件與化學(xué)物質接觸、加熱,在高溫(wēn)態下令(lìng)某種元素進入工件表麵的過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳等。
(五)堆焊
以(yǐ)焊接方式(shì),令熔(róng)敷金屬堆集(jí)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
這種方法是在高真空狀態下令材料氣化或離(lí)子化沉積於工件表麵而形成鍍層的過程。其主要方法是。
(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(zǐ)化成離子,直接沉積到(dào)工件(jiàn)表麵,形成塗層的過程,稱為物理氣相沉積,其沉積粒子束來(lái)源於非化學因素,如蒸發鍍濺射鍍、離(lí)子鍍(dù)等。
(二)離子注入
高(gāo)電壓下將不同離子注(zhù)入工件表麵令其表麵改性的過程,稱為離子注入,如注硼等。
(三)化學氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在常(cháng)壓)下,氣態物質在工件(jiàn)表麵因化學反應而(ér)生成固態沉積層的過程,稱(chēng)為化學氣相鍍,如氣相(xiàng)沉積氧化矽、氮(dàn)化(huà)矽等(děng)。
五、其它方(fāng)法
主要是機械的、化學的、電化學的(de)、物(wù)理的方(fāng)法(fǎ)。其中的主要方法是。
(一)塗裝
閑噴塗或刷塗方法,將(jiāng)塗料(有機或無機)塗覆於工件表麵而形成塗層的過程,稱為塗裝,如噴漆、刷漆等。
(二)衝(chōng)擊鍍
用機械衝擊作用在工件表麵形成塗覆層的過程,稱為(wéi)衝擊鍍,如衝擊鍍鋅等。
(三)激光麵表(biǎo)處理
用(yòng)激光對工(gōng)件表(biǎo)麵照射,令其結構改變的過程,稱為激光表麵處理(lǐ),如激光(guāng)淬火、激(jī)光重熔等。
(四)超硬(yìng)膜技術
以(yǐ)物理或化學(xué)方法在工件表麵製備(bèi)超(chāo)硬膜的技術,稱為超硬膜技(jì)術(shù)。如金剛石(shí)薄膜,立方氮(dàn)化硼薄膜等。
(五)電泳及靜電噴塗
1、電泳,工件作為一個電極放入導電的水溶性或(huò)水乳化(huà)的塗料中,與塗料中另一電極構(gòu)成解電路。在電場作用下,塗料溶液中已離解成帶電的樹脂離子,陽離子向陰極移動,陰(yīn)離子(zǐ)向陽極移動。這些帶電荷的樹脂(zhī)離子,連同被吸附(fù)的顏(yán)料粒(lì)子一起電泳到工件表麵,形成塗層,這一過程稱(chēng)為電泳。
2、靜電噴塗,在直流高電壓電場作用,霧化的帶負電(diàn)的(de)油漆粒子定向(xiàng)飛往接(jiē)正電的工件(jiàn)上,從而獲得漆膜的過程,稱為靜噴塗。編輯(jí)本段其他分(fèn)類法(fǎ)。
3、鋼絲刷的普通應用是鑄件的清理,包括鐵類和非鐵類的;焊接中噴濺和焊渣的清理;隻要基體材料(liào)的強度足夠承受刷擦,就可以清楚粉(fěn)塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能產生一個漂亮的表麵,還可以用它製造具(jù)有裝飾性的表(biǎo)麵。
所有上述種(zhǒng)類的劃分不是絕對的(de)。如表麵處理(lǐ)技(jì)術還可劃分為表麵改性技術(shù)、薄(báo)膜技術、塗鍍層技術三大技術,表麵處理的(de)意義:能有效提高工件(jiàn)表麵的硬度、耐(nài)磨性能(néng)等。