表麵處理是在基體材料表麵上人工(gōng)形成一層與(yǔ)基體的機械、物(wù)理和化學性能不同(tóng)的表層(céng)的工藝方法。表麵處理的目的(de)是(shì)滿足產品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他(tā)特種功能要求。
對於金屬鑄件,我們比較常用的表麵(miàn)處理方法是,機械打磨,化學處理,表麵熱處理,噴塗表麵,表麵處理就是對工件表麵進行(háng)清潔、清掃、去毛(máo)刺、去油汙、去氧化皮等。
工件在(zài)加工、運(yùn)輸、存放(fàng)等過程(chéng)中(zhōng),表麵往往(wǎng)帶有氧化皮、鐵鏽製模(mó)殘留的型砂、焊渣、塵(chén)土以及油和其他汙物。要合深(shēn)層(céng)能牢固地附著(zhe)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,不僅影響塗層與金屬的結合力(lì)和抗腐蝕性能,而且還會使基體金屬在即使有塗層防護下(xià)也(yě)能繼續腐蝕(shí),使塗層剝落,影響工(gōng)件的機械性能和使用(yòng)壽命。因此工件塗漆前的表麵處理是(shì)獲得質量優良的防護層,延長產品使用壽命的重要保證和措施。
為提供良好的(de)工件表麵,表麵處(chù)理有以下幾點(diǎn)需注意:
1、無油汙及水分
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(miàn)有一定的粗(cū)糙度
表麵處理方法:
手工處理:
如刮刀、鋼絲刷(shuā)或砂輪(lún)等。用手工可以除去工件表麵的鏽跡和氧化皮,但手工(gōng)處理勞動強度大、生產效率(lǜ)低,質量差,清理不徹底。
化學處理:
主要是利用酸堿性或堿性溶液與工件表(biǎo)麵的氧(yǎng)化(huà)物及油汙發生化學反應,使其溶解在酸性或堿性的溶液中,以達到去除工件表麵鏽跡氧化(huà)皮及油汙,再利用尼龍製成的毛刷輥或304#不鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成的(de)鋼絲(sī)刷輥清掃幹淨便可達(dá)到目的。
機械處理(lǐ)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(de)方向在板帶的上下表麵(miàn)高速旋轉刷去氧化鐵皮。刷掉的氧化鐵皮采用封(fēng)閉循環冷卻(què)水衝(chōng)洗係統衝掉。拋丸法清理是利用離心力將彈丸加速,拋射至工件進(jìn)行除鏽清理的方(fāng)法。
噴丸分為噴丸(wán)和(hé)噴砂:
用噴丸進行表麵處理,打擊力大,清理效果明顯。但噴丸對薄板工件的處理,容易使工件變形,且鋼丸打擊到工件表麵(無論拋丸或(huò)噴(pēn)丸)使金屬基材產生變形,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件,拋丸、噴丸(wán)無法徹底清除油汙。
根據使用的方法不(bú)同,可將表麵處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)電鍍(dù)
在電解(jiě)質溶液中,工件(jiàn)為陰極,在外電流作用下,使(shǐ)其表麵形成(chéng)鍍層的過(guò)程,稱為電鍍(dù)。鍍層可為金屬、合金、半導體或含各類固體微粒(lì),如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化
在電解質(zhì)溶液中,工件為陽(yáng)極,在(zài)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,如鋁合金的陽極氧化。鋼鐵的氧化處理(lǐ)可用化學或(huò)電(diàn)化學方法。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,如鋼鐵的發藍處(chù)理。
二、化學方法
這種方法是無(wú)電流作用,利用化學物質相互作用,在工件表麵形成(chéng)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,金屬工件在無(wú)外電流作用,由(yóu)溶液中化學物質與工件相互作用從而在其表麵形成鍍(dù)層的過(guò)程,稱為化學轉(zhuǎn)化膜處理。如金屬表麵的發藍、磷化、鈍化、鉻(gè)鹽處理等。
(二)化學鍍
在電解質溶(róng)液中,工件表麵經催化處(chù)理,無外電流作用,在溶液中由於化(huà)學物質的還原作(zuò)用(yòng),將某(mǒu)些物質沉積於工(gōng)件表麵而形成鍍層的過程(chéng),稱為(wéi)化學鍍,如化學鍍鎳、化(huà)學鍍銅等。
三、熱加工(gōng)方法
這種方法是在(zài)高溫條件下令材料熔融或熱擴散(sàn),在工件表麵形成塗層。其主要方法是:
(一)熱浸(jìn)鍍
金屬工件放入熔融(róng)金屬中,令其表麵形成塗層的(de)過程(chéng),稱為熱浸鍍,如熱鍍(dù)鋅、熱(rè)鍍鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧化(huà),噴塗於工件表麵,形成塗層的過程(chéng),稱為熱噴塗,如(rú)熱噴塗鋅、熱(rè)噴塗鋁等。
(三)熱燙(tàng)印
將金屬箔加溫、加壓(yā)覆蓋於工件表麵(miàn)上,形成塗覆層的過程,稱為(wéi)熱燙印,如熱燙(tàng)印鋁箔等。
(四)化學熱處理
工件與化(huà)學物質接(jiē)觸、加熱,在高溫態下令某種元素進(jìn)入工件表(biǎo)麵的過(guò)程(chéng),稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳等。
(五)堆(duī)焊
以焊接方式,令熔敷金屬堆集於工件表麵而形成焊(hàn)層的過程,稱為堆焊,如堆(duī)焊耐磨合金等。
四、真空法
這種(zhǒng)方法是在高真空狀態下令(lìng)材料氣化或離子化沉(chén)積於工件表麵而形成鍍層的過程。其主要方法是。
(一)物理氣相沉(chén)積(PVD)
在真(zhēn)空條件下,將金屬氣(qì)化成原子(zǐ)或分子,或者使其離子化成離(lí)子,直(zhí)接沉(chén)積(jī)到工件表麵(miàn),形成塗層的過(guò)程,稱為物理氣相沉積,其沉(chén)積粒子束來源於(yú)非化學因素,如蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二)離子(zǐ)注入
高電壓下將不同離子注入(rù)工件表麵令其表麵改性的過(guò)程,稱為離子注入,如注硼等。
(三)化學氣相沉積(CVD)
低壓(有時也(yě)在常壓)下,氣態物質在工件表麵(miàn)因化學反應而生成固(gù)態沉積層的過程,稱為(wéi)化學氣相鍍,如氣相沉積氧化矽、氮化矽等。
五(wǔ)、其它方法
主要是機械的、化學的、電化學的、物理的方(fāng)法(fǎ)。其中的主要方(fāng)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(gōng)件表麵而形(xíng)成塗(tú)層的過程,稱為(wéi)塗裝,如噴漆、刷漆等(děng)。
(二)衝擊鍍
用機械衝擊作用(yòng)在(zài)工件表(biǎo)麵形成塗覆層的(de)過程(chéng),稱為衝擊鍍,如(rú)衝擊鍍(dù)鋅等。
(三)激光麵表(biǎo)處理
用激光對工件表麵照(zhào)射,令其結構改變的過程,稱為激光表麵處理(lǐ),如激光淬火、激光重(chóng)熔等。
(四)超硬(yìng)膜技術
以物(wù)理或化學方法在工(gōng)件表麵製備超硬膜的技術,稱為超(chāo)硬膜技術。如金(jīn)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(jí)放入導電的水溶性或水乳化的塗料中,與塗料中另一電極構(gòu)成解電路。在(zài)電場作用下,塗料溶液(yè)中已離(lí)解成帶電的樹脂離子,陽離子向陰極(jí)移動(dòng),陰(yīn)離子向陽極移(yí)動。這些帶(dài)電荷的樹脂離子,連同被(bèi)吸附的顏(yán)料粒子一起電泳到工件表麵(miàn),形成(chéng)塗層,這一過程(chéng)稱為電泳(yǒng)。
2、靜(jìng)電噴塗,在直流高電壓電場作用,霧化的帶負電的油漆粒子定向飛往接正電(diàn)的工件上,從而獲得漆(qī)膜的過(guò)程,稱為靜噴塗。編輯本段其他分(fèn)類法。
3、鋼絲刷(shuā)的普通(tōng)應用是鑄件(jiàn)的清理,包(bāo)括鐵類(lèi)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刷擦,就可以清楚粉塵、腐(fǔ)蝕物、和油漆。鋼(gāng)絲刷能(néng)產生一個漂亮的表麵,還可以用它製造具有裝飾性的表麵。
所有上述種類的劃分不是絕對的。如表麵處理技(jì)術還可劃分為表麵改性技術、薄膜技術、塗鍍層技術三大技(jì)術,表麵處理的意義:能有效提高工件表麵的硬(yìng)度、耐磨性能等。