表麵處理是在基體材料表麵上人工形成一層與(yǔ)基體的機械、物理和化學性能不同的表層的工藝方法。表麵處理的目的是滿足產品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。
對於金屬鑄件,我們(men)比較(jiào)常用的表麵處理(lǐ)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清潔、清掃、去毛(máo)刺、去油汙、去氧化皮等。
工件在加工、運輸、存放等過程中,表麵(miàn)往往帶有氧化皮、鐵鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他汙(wū)物。要合深層(céng)能牢固地(dì)附著在工件表(biǎo)麵上,在塗裝前就必須對工件表麵進行清理,否則,不僅影響塗層與(yǔ)金屬的結合力和抗腐蝕性能,而且還(hái)會使(shǐ)基體金屬在即使有塗層防護下也能繼續腐蝕(shí),使塗層剝落,影響工件的機械性能(néng)和使用壽命。因(yīn)此工件塗(tú)漆前的表麵處理是(shì)獲得質量優良的防護層,延(yán)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、無粘附性雜質
4、無酸堿等(děng)殘留物
5、工件表麵有(yǒu)一定(dìng)的粗糙度
表麵處理方法:
手工處理:
如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。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(dòng)強度大、生產效率低,質量差,清理(lǐ)不徹(chè)底。
化學處理:
主要是利用酸堿性(xìng)或堿性溶液與工(gōng)件表麵的氧化物及油汙發生化學反應,使其溶解在酸性或堿性的溶液中(zhōng),以達到去除工件表麵鏽跡(jì)氧化皮及油汙,再利用尼龍(lóng)製成(chéng)的(de)毛刷輥或(huò)304#不鏽鋼絲(耐酸堿(jiǎn)溶液製成的鋼絲刷輥清掃幹淨便可達到目(mù)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。拋光法(fǎ)也(yě)就是(shì)刷輥在電機的帶(dài)動下,刷輥以與軋件運動相反的方向在板帶的上下表麵高速旋轉刷去氧化(huà)鐵皮。刷掉的氧化鐵皮采用封閉循環冷(lěng)卻水衝洗係統衝掉。拋丸法清理是利用離心力將彈丸加速,拋射至工件進(jìn)行除鏽清理的方法。
噴丸分為(wéi)噴丸和噴砂:
用噴(pēn)丸進行表麵(miàn)處理,打擊力大(dà),清(qīng)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(dào)工件表麵(無論拋丸或噴丸)使金屬基材(cái)產生變(biàn)形,由於Fe304和FE203沒有塑性,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、噴丸無(wú)法徹底(dǐ)清(qīng)除油汙。
根(gēn)據使用的方法不同,可將表麵處理技(jì)術分為下述種類。
一、電化學(xué)方法
這種方(fāng)法是利用電極反應(yīng),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(yīn)極,在外電流作用下,使其表麵形成鍍層的過程,稱(chēng)為電鍍。鍍層可為金屬(shǔ)、合金、半(bàn)導體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化(huà)
在電解質(zhì)溶液中,工件為陽極,在外電流作用(yòng)下,使其表麵形成氧化膜層的過程,稱為陽極氧化(huà),如鋁合金的陽極氧化。鋼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入氧化溶液中,依靠化學作用在工件表麵形成(chéng)氧化膜,如鋼鐵的發(fā)藍處理。
二、化學方法
這種方法是無電(diàn)流作用,利用(yòng)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(diàn)解質溶液中,金屬工件在無外電流作用,由溶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(lǐ)。如金屬表麵的發藍(lán)、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍
在電解質溶(róng)液中,工件表麵經(jīng)催化處理,無外電流作用,在溶(róng)液中由於化學(xué)物質的還原作用,將某些物(wù)質沉積於工件表麵(miàn)而形成鍍層的過程,稱為化學鍍(dù),如化學鍍鎳、化學鍍(dù)銅等。
三、熱加工(gōng)方法
這種方法是在高溫條件下令材料熔融或熱(rè)擴(kuò)散,在工件表麵形成(chéng)塗層。其主要方(fāng)法是:
(一)熱浸鍍
金屬工件(jiàn)放入熔融金屬中,令其表麵(miàn)形成塗層的過程,稱為熱浸鍍(dù),如熱鍍鋅、熱(rè)鍍鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧化,噴塗於工件表麵,形(xíng)成塗層的過程,稱為熱噴(pēn)塗,如熱噴(pēn)塗(tú)鋅、熱噴塗鋁等。
(三)熱燙印
將(jiāng)金屬箔加溫、加(jiā)壓覆(fù)蓋於工件表麵(miàn)上,形成塗覆層的過(guò)程,稱為熱燙印,如熱(rè)燙印鋁箔等。
(四)化學熱處理
工件與化學(xué)物質接觸(chù)、加熱,在高溫態下令某種(zhǒng)元素進入工件表麵的(de)過(guò)程(chéng),稱為化(huà)學(xué)熱處(chù)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(ér)形成焊層的過程,稱為堆焊,如(rú)堆焊耐磨合金等。
四(sì)、真空法
這種方法(fǎ)是在高真(zhēn)空狀態(tài)下令材料氣化或離子化沉積於工件表麵而形成鍍(dù)層的過程。其主要方法是。
(一)物理氣相沉(chén)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(guò)程,稱為物理氣相(xiàng)沉(chén)積,其沉積粒子束來源於非化(huà)學因素,如蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二)離子注(zhù)入(rù)
高電壓下將(jiāng)不同離子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(péng)等。
(三)化學氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓)下,氣態(tài)物(wù)質在工件表麵因化學反應而生成固態沉積(jī)層(céng)的過程,稱為化學氣相鍍,如氣相(xiàng)沉積氧化矽、氮化矽等。
五、其它(tā)方法(fǎ)
主要(yào)是機械(xiè)的、化(huà)學的、電化學(xué)的、物理的方法。其中的主要方法是。
(一)塗裝
閑噴塗或刷塗方(fāng)法,將塗料(有機或無機)塗(tú)覆於工件表麵而形成塗層的過程,稱(chēng)為塗裝,如噴漆、刷漆(qī)等。
(二)衝擊鍍
用機械衝擊作用在工件表(biǎo)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(biǎo)處理
用激光對工件表麵照射,令其結構改變的過程,稱為(wéi)激光表麵處理,如激光淬火(huǒ)、激光(guāng)重熔等。
(四)超硬膜技術
以物理或(huò)化學方(fāng)法在工件表麵製備超硬膜的(de)技(jì)術,稱為超硬膜技術。如(rú)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(gōng)件作為一個電極放入導電的水溶性或水乳(rǔ)化的塗料中,與塗(tú)料中另一(yī)電極構成解電(diàn)路。在電場作用下,塗料溶液中已離解成帶電的樹脂離(lí)子,陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。這些帶(dài)電荷的樹脂離子,連同(tóng)被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表(biǎo)麵,形成塗層,這一過程稱為電泳。
2、靜電噴塗,在直流高電壓電場作用,霧化的帶負電的(de)油漆(qī)粒子定向飛往接正電的工件上,從而獲得漆膜的(de)過程,稱為靜噴塗。編輯本段其他(tā)分類(lèi)法(fǎ)。
3、鋼絲刷(shuā)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;隻要基體材料的強度足(zú)夠承(chéng)受刷擦,就可以(yǐ)清楚粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲(sī)刷能產生一個漂(piāo)亮的表麵(miàn),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(chù)理技(jì)術還可劃分為表(biǎo)麵改性技術(shù)、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(néng)等。