表麵處理是在基體材料表麵上人工形(xíng)成(chéng)一層與基體的機(jī)械、物理和化學性能不同(tóng)的表(biǎo)層的(de)工藝方法。表麵處理的(de)目的是滿足產(chǎn)品的耐(nài)蝕性、耐磨性(xìng)、裝飾(shì)或其他特種功能要求。
對於金屬鑄件,我們比較常用的表麵處理(lǐ)方法是,機械打磨,化(huà)學處理,表麵(miàn)熱處理,噴塗表麵,表(biǎo)麵處理(lǐ)就是對工件(jiàn)表麵(miàn)進行清潔、清掃、去毛刺、去油汙、去氧化皮(pí)等。
工件在加工、運輸、存放等過程中,表麵往往帶有氧化皮(pí)、鐵鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵土(tǔ)以及油和其他汙物。要合(hé)深層能牢固地附著在工件表麵(miàn)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(céng)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(xià)也能繼續腐蝕,使塗層剝落,影響(xiǎng)工件的機(jī)械性能和使用壽命。因此(cǐ)工(gōng)件塗漆前的表麵處理是獲得質量優良的防護層,延長產品使用(yòng)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(xià)幾點需注意:
1、無油汙(wū)及水分
2、無鏽跡(jì)及氧化物
3、無粘附性(xìng)雜質
4、無酸堿等殘留物
5、工件(jiàn)表麵有一定的粗(cū)糙度
表麵(miàn)處理方法(fǎ):
手工處理(lǐ):
如(rú)刮刀、鋼(gāng)絲刷(shuā)或砂輪等。用手工可以除去工件表(biǎo)麵的鏽跡和氧化皮,但手工處理勞動強度大、生產效率低,質量差,清理不徹底。
化學(xué)處理:
主要是利用酸堿性或堿性溶(róng)液與工件表麵的氧化(huà)物及油汙發生化學反應(yīng),使其溶解在酸性或堿性的溶液(yè)中,以達到去除工件表麵鏽跡氧化皮及油汙,再利(lì)用尼龍製成(chéng)的毛刷輥(gǔn)或304#不鏽鋼絲(耐酸堿溶(róng)液製成的鋼絲刷輥清掃幹淨便(biàn)可達到目的。
機械處理法:
主要包括(kuò)鋼絲刷輥拋光(guāng)法、拋丸法和噴丸法。拋光法也就是刷輥在(zài)電機的帶動下,刷輥以與軋件運動相反的方向在(zài)板帶的上下表麵高(gāo)速(sù)旋轉刷(shuā)去氧化(huà)鐵皮。刷(shuā)掉的氧化鐵(tiě)皮采用封閉循環冷卻水衝洗係統衝掉。拋丸法(fǎ)清理是(shì)利用離心力將彈丸加速,拋射至工件進行除鏽清理的方法。
噴丸分為噴丸和噴(pēn)砂:
用噴丸進行表麵處理,打擊力大,清理效果明顯。但噴丸對(duì)薄板工件的(de)處理,容易使工件變形,且鋼丸打擊到工(gōng)件表麵(miàn)(無論拋丸或噴丸(wán))使(shǐ)金屬(shǔ)基材產(chǎn)生變形(xíng),由於Fe304和FE203沒有塑性,破碎後剝離,而油膜與其材(cái)一同變形,所以對帶有油汙的工件,拋(pāo)丸、噴丸無法徹底清除油汙。
根(gēn)據使用(yòng)的(de)方法(fǎ)不同,可將表麵處理(lǐ)技術分為下述種(zhǒng)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(yào)的方法是:
(一)電鍍
在電解質溶液中,工件為陰(yīn)極,在外(wài)電流(liú)作用下,使其表麵形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化
在電解(jiě)質溶液中,工(gōng)件為陽極,在外電流作用下,使其表麵形(xíng)成氧化膜層的過程(chéng),稱為(wéi)陽極氧化,如鋁合金的陽(yáng)極氧化。鋼鐵的氧化處理可(kě)用化學或電化學方法。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(huà)膜,如鋼鐵的發藍處理(lǐ)。
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,在工件表麵形成鍍覆層。其中主(zhǔ)要的方法是:
(一)化學轉化(huà)膜處理(lǐ)
在電解質溶液中,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(zuò)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、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。
(二)化學鍍
在電解質溶液中,工件表麵經催化處理(lǐ),無外電流作用,在溶液中由於化學(xué)物質的(de)還原作用,將(jiāng)某些物質沉積於工件表麵而(ér)形成(chéng)鍍層的過程,稱為化學鍍,如化學鍍鎳、化學鍍銅等。
三(sān)、熱加工方法
這種方法是在高(gāo)溫條件下令材料熔融或熱(rè)擴(kuò)散,在工件表麵形成塗層。其主要方法是:
(一)熱(rè)浸(jìn)鍍
金屬工(gōng)件放入熔融金屬中,令其表(biǎo)麵形(xíng)成塗層的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁(lǚ)等。
(二(èr))熱噴塗(tú)
將熔融金屬霧化,噴塗(tú)於工件表(biǎo)麵,形成塗(tú)層的過程,稱為熱噴塗,如熱噴(pēn)塗鋅、熱噴塗鋁(lǚ)等。
(三)熱燙印
將(jiāng)金屬箔加溫、加壓覆蓋於工件表麵上(shàng),形成塗覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙印鋁箔(bó)等。
(四)化學熱處(chù)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過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳等。
(五)堆焊
以焊接方式,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),如堆焊耐磨合金等。
四(sì)、真空法
這種方法是在高真空狀態下令材(cái)料氣化或離子(zǐ)化沉積(jī)於工件表麵而(ér)形成鍍層的過程。其主要方法是。
(一)物理(lǐ)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(lí)子化成離(lí)子(zǐ),直接沉積到工件表麵,形成塗層的過程,稱為物理氣相沉積,其沉積粒子(zǐ)束(shù)來源於非化學因素,如蒸(zhēng)發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二)離(lí)子注入
高電壓下將不同離子(zǐ)注入(rù)工件表麵令其表麵改性的過程(chéng),稱為離子(zǐ)注入,如注硼等。
(三)化學氣相沉積(CVD)
低壓(有時也在常壓(yā))下,氣態物質在工(gōng)件表麵因化學反應而生成固態沉積(jī)層的過程,稱為化學(xué)氣(qì)相鍍,如氣相沉積氧化矽、氮(dàn)化矽等。
五、其它方法(fǎ)
主要是機(jī)械的、化學的、電化學(xué)的、物理的方(fāng)法。其(qí)中的主要方法是。
(一)塗裝
閑噴塗或刷塗方法,將塗料(有機或(huò)無機)塗覆於工件(jiàn)表(biǎo)麵而形成塗層(céng)的過程,稱(chēng)為塗裝(zhuāng),如噴(pēn)漆、刷漆等。
(二)衝擊(jī)鍍
用機械衝擊作用在工件表麵形成塗覆層的過程,稱為衝擊鍍,如衝擊鍍鋅等。
(三(sān))激光麵表處(chù)理
用激光對工件表麵照射,令其結構改變的過程,稱為激光表麵處理,如激光淬火、激光(guāng)重熔(róng)等。
(四)超硬膜技術
以物理或化學方法在工件表麵製備(bèi)超(chāo)硬膜的技術,稱為超硬膜技術。如(rú)金剛石(shí)薄(báo)膜(mó),立方氮化硼薄膜等。
(五(wǔ))電泳及靜電(diàn)噴塗
1、電(diàn)泳,工件作為一個電極放入導電的(de)水溶性或水乳化的塗料中(zhōng),與塗料中另一電極構成解電路。在電場作用下,塗料溶(róng)液中已離解成帶電的(de)樹脂離子,陽離(lí)子向陰極移動,陰離(lí)子向陽極移動。這些(xiē)帶電荷的樹(shù)脂離子,連同被吸附的顏(yán)料(liào)粒子一起電泳到工件表麵,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(de)帶負電的油漆粒子定向飛往接正電的(de)工件上,從而獲得漆膜的(de)過程,稱為靜噴塗。編輯本段其他分類法。
3、鋼絲刷的普通應用是(shì)鑄件的清(qīng)理,包括(kuò)鐵(tiě)類和非鐵類的;焊接中(zhōng)噴濺和焊渣的清理;隻要基體材料的強度足夠承受刷擦(cā),就可以清楚粉塵、腐蝕物、和油漆(qī)。鋼絲刷能產生一個漂亮的表麵,還可以用(yòng)它製造具(jù)有裝飾性的表麵。
所有上(shàng)述種類的劃分不(bú)是絕對的。如表麵處理技術還可(kě)劃(huá)分為表麵改性技術、薄膜技術、塗鍍層技術三大技術,表麵處理的意義:能有效提高工件表麵(miàn)的硬度、耐(nài)磨性能等。