表麵處理是在基體材料表麵上(shàng)人工形成一層與基體的機械、物理和化學性能(néng)不同的表層的工藝方法(fǎ)。表(biǎo)麵處理的目的是滿(mǎn)足產品(pǐn)的耐蝕(shí)性、耐(nài)磨(mó)性、裝飾或其他特種功能要求。
對於金屬鑄件,我們比較常用的表麵(miàn)處理方(fāng)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清(qīng)潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧化皮等。
工件在加工、運輸(shū)、存放(fàng)等過程中,表麵往往帶有氧化皮、鐵鏽(xiù)製模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他汙物。要合深層能牢固地附著在工件表麵上,在(zài)塗裝前就必須對工件(jiàn)表麵進行清理,否則,不僅影響塗層與金屬的結合力和抗腐蝕性能,而且還會(huì)使基體金屬在即使有塗層防護(hù)下也能繼續腐蝕(shí),使塗層剝落,影響工件的機械性能和使用壽命。因此工件塗漆前的表(biǎo)麵(miàn)處理是(shì)獲得質量(liàng)優良的防護層,延長產品使用壽命的重要保證和措施。
為提供良好的工件表麵,表麵(miàn)處(chù)理有以下幾點需注意:
1、無油汙及水分(fèn)
2、無鏽跡及氧化物
3、無(wú)粘附性雜質
4、無酸堿等(děng)殘留(liú)物
5、工件(jiàn)表麵有一定的粗糙度(dù)
表麵(miàn)處理方法:
手工處理:
如刮刀、鋼(gāng)絲刷或砂輪等。用手(shǒu)工可以除(chú)去工件表麵的鏽(xiù)跡和氧化皮,但手工處理(lǐ)勞動強(qiáng)度大、生產效率低,質量差,清理不徹底。
化學處(chù)理:
主要是利用酸堿性(xìng)或堿性溶液與工件表麵的氧化物及油汙(wū)發生化(huà)學反應,使(shǐ)其溶解在酸性或堿性的溶液中,以(yǐ)達到去除工件表麵鏽跡(jì)氧化皮及油(yóu)汙,再利用尼龍製成的毛刷輥或304#不鏽鋼絲(耐酸堿溶液製(zhì)成的鋼(gāng)絲刷輥清掃幹(gàn)淨便(biàn)可達到目的。
機械處(chù)理法:
主要包括鋼絲刷(shuā)輥拋光法、拋丸法和(hé)噴丸法(fǎ)。拋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(shàng)下表麵高速(sù)旋轉刷去氧化鐵皮。刷掉的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心力將彈丸加速,拋(pāo)射(shè)至工件進行除鏽清理的方法。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用噴丸進(jìn)行表麵(miàn)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(gōng)件(jiàn)變形,且鋼丸(wán)打擊到工件表麵(無論拋丸或噴丸)使金屬基材產生變形(xíng),由於Fe304和FE203沒(méi)有塑性(xìng),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、噴丸無法徹(chè)底清除油汙。
根據(jù)使用的方法(fǎ)不同,可將表麵處理技術分為下述種類。
一、電化學(xué)方法
這種方法是利用電極反應,在工件表麵形成(chéng)鍍層。其(qí)中主要的方法是:
(一)電鍍
在電解(jiě)質溶液中,工件為陰極,在外電流作用下,使其表麵(miàn)形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍層可為(wéi)金屬、合金、半導體或含各類固體微(wēi)粒,如鍍銅(tóng)、鍍鎳(niè)等。
(二)氧化
在電解質溶液中,工件為陽極,在(zài)外電流(liú)作(zuò)用下,使(shǐ)其(qí)表麵形成(chéng)氧(yǎng)化膜層的(de)過程,稱為陽極氧(yǎng)化,如鋁合金的陽極氧化。鋼(gāng)鐵的氧化處理可用化學或電化學(xué)方法。化學方法是將工件放(fàng)入氧化溶液中,依靠化學作用在工件表麵形成氧化膜,如鋼鐵的發藍處理。
二、化學方法
這種方法是無電流作用,利用化(huà)學物質相互作用,在工(gōng)件表麵形成鍍覆層。其中主要的方法是:
(一(yī))化學轉化(huà)膜處理
在電解質溶液中,金屬工件在無外電流作用,由溶(róng)液中化學物質與工件相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(biǎo)麵的發藍、磷化(huà)、鈍化、鉻鹽處理等(děng)。
(二)化學鍍
在電解質溶(róng)液(yè)中(zhōng),工件表麵經催化處理,無外(wài)電流(liú)作用,在溶液中由於化學物質的還原作用,將某些物質沉積(jī)於工件(jiàn)表麵而形成鍍層的過程,稱為化學(xué)鍍,如化學鍍鎳、化學鍍銅等(děng)。
三、熱加(jiā)工方法
這種方法是在高溫條件下令材料熔(róng)融或熱擴散,在工件表麵形(xíng)成塗層。其主(zhǔ)要方法是:
(一)熱浸鍍
金屬工件放入熔(róng)融金屬中,令其表麵形成塗層的(de)過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。
(二)熱噴塗
將熔(róng)融金(jīn)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(tú)鋅、熱噴塗鋁等。
(三)熱燙印(yìn)
將金屬箔加溫、加壓覆蓋(gài)於工件表麵上,形成塗覆層的過程,稱為熱燙(tàng)印,如熱燙(tàng)印鋁箔等。
(四)化學熱處理
工件與化學物質接觸、加熱,在高溫態下令某種元素進入工件表麵的(de)過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳等。
(五(wǔ))堆焊
以焊接方(fāng)式,令熔敷金屬堆集於工件表麵而形成焊層的過程,稱為(wéi)堆焊(hàn),如堆焊耐磨合(hé)金等。
四、真空(kōng)法
這種方法是在(zài)高真空狀態下令材料氣化或離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(lǐ)氣相沉積(PVD)
在真(zhēn)空(kōng)條件下,將金屬(shǔ)氣化成原子或分子,或者使其離子化成離子(zǐ),直(zhí)接沉積到(dào)工件表麵,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(fēi)化學(xué)因(yīn)素,如蒸發鍍濺射鍍、離子(zǐ)鍍等。
(二)離子注入
高電壓下將不同離子注入工(gōng)件表(biǎo)麵令其表麵改性的過程(chéng),稱為離子注入,如注硼等。
(三)化學氣相沉積(jī)(CVD)
低壓(有時也在常壓)下,氣態物質在工件(jiàn)表(biǎo)麵因化學反應而(ér)生成固(gù)態沉積層的過程,稱為化學氣(qì)相(xiàng)鍍,如氣相沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它方法
主要是機械的、化學的、電化學的、物理的方法。其(qí)中的主要方法是。
(一)塗裝(zhuāng)
閑噴塗或刷塗方法,將塗料(有機或無機)塗覆(fù)於工件(jiàn)表麵而形成塗層(céng)的過程,稱為塗裝,如噴漆、刷漆等。
(二)衝擊鍍(dù)
用機(jī)械(xiè)衝擊作(zuò)用在工件表麵形(xíng)成塗覆層的過(guò)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(zhào)射,令其結構改(gǎi)變的過程(chéng),稱(chēng)為激光表麵處理,如(rú)激光淬火、激光重熔等。
(四)超硬膜技術
以物(wù)理或化學方法在工件表麵(miàn)製備超(chāo)硬(yìng)膜的技術,稱為(wéi)超硬膜技術。如金剛石(shí)薄膜,立方氮化硼薄(báo)膜等。
(五)電泳及靜電(diàn)噴塗
1、電泳,工件作為(wéi)一個(gè)電(diàn)極放入導電的水溶性或水乳化的塗料(liào)中,與塗料中另一(yī)電極構(gòu)成解電路(lù)。在電場作用下,塗(tú)料溶(róng)液中已離解(jiě)成帶電的樹脂離子,陽離(lí)子向陰極移動,陰離子向陽極(jí)移動。這些帶電荷(hé)的樹脂離(lí)子,連同(tóng)被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表麵,形成塗層,這一過程稱為電泳(yǒng)。
2、靜電噴塗,在直流高電壓電場作用,霧化的帶(dài)負電的油漆粒(lì)子定向飛往接正電的工件上(shàng),從(cóng)而獲得漆膜的過程,稱為靜噴塗。編輯本段其他分類法。
3、鋼絲(sī)刷(shuā)的普通應用是鑄件的清理,包(bāo)括鐵類和非鐵類的;焊接中噴濺和焊(hàn)渣的清理;隻要基體材料的強度足夠承(chéng)受刷擦,就可以清楚粉塵、腐蝕(shí)物(wù)、和油漆(qī)。鋼絲刷(shuā)能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。如表麵處理技術還可劃分為表麵改性技術、薄膜技術、塗鍍(dù)層技術三大技術,表麵處理的意義:能有效提高工件表麵的硬度、耐磨性能等。