表麵處理是在基體材料表麵上人工形成一層與基體的機械、物理和化學性能不同的表層的工藝方法。表麵處理(lǐ)的目(mù)的是滿(mǎn)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(zhù)件,我們比較常用的表麵處理方(fāng)法(fǎ)是,機械打(dǎ)磨(mó),化學處理,表麵熱處理,噴塗表麵,表麵處理就是對工(gōng)件表麵進(jìn)行清潔、清掃、去毛刺、去油汙(wū)、去氧化皮等。
工件在加工、運輸、存放等過程(chéng)中,表麵往往帶(dài)有氧化皮、鐵鏽製模殘留的型砂、焊渣、塵土以(yǐ)及油和其他汙物。要合深層能牢固地附(fù)著在工件(jiàn)表麵上,在塗裝前就(jiù)必須對工件表麵進行清理,否則,不僅影響塗層與金屬的結合(hé)力和抗腐蝕性能,而且還會使基體金屬在即使(shǐ)有塗層防護(hù)下也(yě)能繼續腐蝕,使塗層剝落,影響工件的機械性能和使用壽命。因此工(gōng)件塗漆前的表麵處理是(shì)獲得質量優(yōu)良(liáng)的防護層,延長產品使用壽命的重(chóng)要(yào)保證和措施。
為提(tí)供良好的工件(jiàn)表(biǎo)麵,表(biǎo)麵(miàn)處理有以下幾(jǐ)點需(xū)注意:
1、無油汙及水分
2、無鏽(xiù)跡及氧化物
3、無粘附性雜質
4、無酸堿(jiǎn)等(děng)殘(cán)留物
5、工件表麵有一(yī)定的粗糙度
表(biǎo)麵處理方法:
手工處理:
如(rú)刮刀、鋼絲刷或砂輪等。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(lǜ)低,質量差,清理不徹底。
化學處理:
主要是利用酸堿(jiǎn)性或堿性溶液與工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(jiǎn)性的溶液中,以達到去除工件表麵(miàn)鏽跡氧化皮及油汙,再利用尼龍製成的毛刷輥或304#不鏽鋼絲(耐酸堿溶液製成的鋼絲刷(shuā)輥清掃幹淨便可達到目的。
機械處理法:
主要包(bāo)括鋼絲刷(shuā)輥拋光法、拋丸法和噴丸法。拋(pāo)光法也就(jiù)是刷輥在電(diàn)機的帶(dài)動下,刷輥以與軋件(jiàn)運動相反的方向在板帶的上下表麵高速旋轉刷去氧化鐵皮。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(yòng)離心力將彈丸加速(sù),拋射至工件進行(háng)除鏽清理的方法。
噴丸分為噴丸和噴砂:
用噴丸(wán)進行表麵(miàn)處理,打擊力大,清理效果明顯。但噴丸對薄板工件的處理(lǐ),容(róng)易使工件變形,且鋼丸打擊到工件表麵(無論拋丸或噴丸)使金屬基材產生(shēng)變形,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、噴丸無法徹底清除油(yóu)汙。
根據使用的方法不同,可將表麵處理技術分為下述種類。
一、電化學方法(fǎ)
這種方法是利用電極反應,在工(gōng)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,在外電流作用下,使其表麵形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍層可為金(jīn)屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。
(二)氧化
在電解質溶液中,工件為陽極,在外電流作(zuò)用下,使其表(biǎo)麵形成氧化膜層的(de)過程,稱為陽極氧化,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氧化膜(mó),如鋼鐵的發藍處理(lǐ)。
二、化學方法
這種方法是無電(diàn)流作用,利用化學物質相互(hù)作用,在工件表麵形成鍍覆層。其(qí)中主(zhǔ)要的方法是:
(一)化(huà)學轉化(huà)膜處理
在電解質溶液中,金屬工件在無外(wài)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(biǎo)麵形成(chéng)鍍(dù)層的過程,稱為化學轉化膜處理。如金屬表麵的發藍、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。
(二)化學(xué)鍍(dù)
在電解質溶液中(zhōng),工件表(biǎo)麵經催化處理,無外電流作(zuò)用,在(zài)溶液中由於化學物(wù)質的還原作用,將某些物質沉積於工件表麵而形成鍍層的過程,稱為化學鍍(dù),如化學鍍鎳、化學(xué)鍍銅等。
三、熱(rè)加工方法
這種方法是(shì)在高溫條件下令材料熔融或熱擴散,在工件表麵形成塗層。其主要方法是(shì):
(一)熱浸鍍
金屬工(gōng)件放入熔融金屬中,令其表麵形(xíng)成塗層的過程(chéng),稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。
(二)熱噴塗
將熔融金屬霧化,噴塗於工(gōng)件表麵,形成塗層的過(guò)程,稱為熱噴塗,如熱噴塗鋅、熱噴塗鋁(lǚ)等(děng)。
(三)熱燙印
將金屬箔加(jiā)溫、加壓覆蓋於工件表麵上,形成塗覆層(céng)的過程,稱為熱燙印(yìn),如熱燙印鋁箔等。
(四)化學熱處理
工件與化學物(wù)質接觸(chù)、加熱,在高溫(wēn)態下令某種元素進入工件表麵的過程,稱(chēng)為化學熱處理,如滲氮、滲碳等。
(五(wǔ))堆焊
以焊(hàn)接方式,令熔敷金屬堆集於工件表麵而形成焊層的(de)過(guò)程(chéng),稱為堆焊,如堆焊耐磨合金等。
四(sì)、真空法
這種方(fāng)法是在高(gāo)真空狀態下(xià)令材料氣化或離子化沉積於(yú)工件表麵而形成鍍層的(de)過程。其(qí)主要方法是。
(一)物理氣相沉積(PVD)
在真(zhēn)空條件下,將金屬(shǔ)氣化成原子或分子,或者使其離子化成離子,直接沉積到工件表麵(miàn),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化學因素(sù),如蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。
(二)離子注入
高電壓下將不(bú)同離子注入工件(jiàn)表麵(miàn)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(yě)在常壓)下,氣態物質在工件表麵因化學反應而(ér)生成固態沉積層的過程,稱為化學氣相(xiàng)鍍,如(rú)氣相沉(chén)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(wù)理的方法(fǎ)。其中的主要方法是。
(一)塗裝
閑噴塗(tú)或刷塗方法,將塗料(有機或無機)塗覆於(yú)工件(jiàn)表麵而形成塗層的過程(chéng),稱為塗裝,如噴漆、刷漆等。
(二)衝擊鍍
用機械衝擊作用在工(gōng)件表麵形成(chéng)塗覆層的過程,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、激光重熔等(děng)。
(四)超硬膜技術
以物理或化學方法在工件表麵製備超硬膜的技術,稱為超硬膜技術。如金剛石薄膜,立方(fāng)氮化硼薄膜等。
(五)電泳及靜電噴塗
1、電泳,工件作為一個電極放入導(dǎo)電的水溶性或水乳化的塗料中,與塗料中另一電極(jí)構成解電路。在電場(chǎng)作用下,塗料溶液中已離解(jiě)成帶電的(de)樹脂離子,陽離子向陰極移動,陰離子向(xiàng)陽極移動。這些帶電荷的樹脂離子,連同被吸附(fù)的顏料粒子一(yī)起電泳到(dào)工件表麵,形成塗層,這一過程(chéng)稱為電泳。
2、靜電(diàn)噴塗,在直流高電壓電場作用,霧化的帶負電(diàn)的油漆粒子定向飛往接正電的工(gōng)件上,從而獲得漆膜的過程,稱為靜噴塗。編(biān)輯本段其他分(fèn)類法。
3、鋼絲刷的普通應用是鑄件的清(qīng)理,包括鐵類和(hé)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夠承受刷擦,就可以清楚粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼(gāng)絲刷(shuā)能(néng)產生一個漂亮的表麵,還可以用它(tā)製造具(jù)有裝飾性的表麵。
所有上述種(zhǒng)類的劃分不(bú)是絕對的。如表麵處理技術還可劃(huá)分為表(biǎo)麵改性技術、薄膜技術、塗鍍層技術三大技術,表麵(miàn)處理的意(yì)義:能有效提高工件表(biǎo)麵的硬度、耐磨性能等。