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鑄件的表面處理方法
  • 表面處理是在基體材料表面上人工形成一層與基體的機(jī)械、物理和化學(xué)性能不同的表層的工藝方法。表面處理的目的是滿足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。 對于金屬鑄件,我們比較常用的表面處理方法是,機(jī)械打磨,化學(xué)處理,表面熱處理,噴涂表面,表面處理就是對工件表面進(jìn)行清潔、清掃、去毛刺、去油污、去氧化皮等。

    工件在加工、運輸、存放等過程中,表面往往帶有氧化皮、鐵銹制模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他污物。要合深層能牢固地附著在工件表面上,在涂裝前就必須對工件表面進(jìn)行清理,否則,不僅影響涂層與金屬的結(jié)合力和抗腐蝕性能,而且還會使基體金屬在即使有涂層防護(hù)下也能繼續(xù)腐蝕,使涂層剝落,影響工件的機(jī)械性能和使用壽命。因此工件涂漆前的表面處理是獲得質(zhì)量優(yōu)良的防護(hù)層,延長產(chǎn)品使用壽命的重要保證和措施。

    表面處理應(yīng)注意的

    為提供良好的工件表面,表面處理有以下幾點需注意:

    1、無油污及水分

    2、無銹跡及氧化物

    3、無粘附性雜質(zhì)

    4、無酸堿等殘留物

    5、工件表面有一定的粗糙度

    表面處理方法

    手工處理:

    如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除去工件表面的銹跡和氧化皮,但手工處理勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低,質(zhì)量差,清理不徹底。 化學(xué)處理:

    主要是利用酸堿性或堿性溶液與工件表面的氧化物及油污發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使其溶解在酸性或堿性的溶液中,以達(dá)到去除工件表面銹跡氧化皮及油污,再利用尼龍制成的毛刷輥或304#不銹鋼絲(耐酸堿溶液制成的鋼絲刷輥清掃干凈便可達(dá)到目的。

    化學(xué)處理

    適應(yīng)于對薄板件清理,但缺點是:若時間控制不當(dāng),即使加緩蝕劑,也能使鋼材產(chǎn)生過蝕現(xiàn)象,對于較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件和有孔的零件,經(jīng)酸性溶液酸洗后,浸入縫隙或孔穴中的余酸難以徹底清除,若處理不當(dāng),將成為工件以后腐蝕的隱患,且化學(xué)物易揮發(fā),成本高,處理后的化學(xué)排放工作難度大,若處理不當(dāng),將對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。隨著人們環(huán)保意識的提高,此種處理方法正被機(jī)械處理法取代

    機(jī)械處理法:

    主要包括鋼絲刷輥拋光法、拋丸法和噴丸法。拋光法也就是刷輥在電機(jī)的帶動下,刷輥以與軋件運動相反的方向在板帶的上下表面高速旋轉(zhuǎn)刷去氧化鐵皮。刷掉的氧化鐵皮采用封閉循環(huán)冷卻水沖洗系統(tǒng)沖掉。拋丸法清理是利用離心力將彈丸加速,拋射至工件進(jìn)行除銹清理的方法。但拋丸靈活性差,受場地限制清理工件時有些盲目性,在工件內(nèi)表面易產(chǎn)生清理不到的死角。設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易損件多,特別是葉片等零件磨損快,維修工時多,費用高,一次性投入大。

    噴丸分為噴丸和噴砂:

    用噴丸進(jìn)行表面處理,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面(無論拋丸或噴丸)使金屬基材產(chǎn)生變形,由于Fe304和FE203沒有塑性,破碎后剝離,而油膜與其材一同變形,所以對帶有油污的工件,拋丸、噴丸無法徹底清除油污。在現(xiàn)有的工件表面處理方法中,清理效果最佳的還數(shù)噴砂清理。噴砂適用于工件表面要求較高的清理。但是我國目前通用噴砂設(shè)備中多由鉸龍、刮板、頭號式提升機(jī)等原始笨重輸砂機(jī)械組成。用戶需要施建一個深地坑及做防水層來裝置機(jī)械,建設(shè)費用高,維修工作量及維修費用極大,噴砂過程中產(chǎn)生大量的矽塵無法清除,嚴(yán)重影響操作工人的健康并污染環(huán)境。

    國外多使用吸砂機(jī)作為輸送沙量的機(jī)械,吸砂機(jī)實際上就是一臺超大型吸塵器,用較粗的輸送管將料斗與吸砂機(jī)連接,將沙料吸入儲料罐,吸砂機(jī)的特點是施工難度和工藝較斗提機(jī)簡單,而且方便容易控制,較少需要維護(hù),但是耗電量大,吸砂機(jī)目前國內(nèi)也有幾家專門制作吸砂機(jī)的廠商,但是技術(shù)相對不夠成熟,所以絕大多數(shù)表面處理企業(yè)主要還是使用斗式提升機(jī)。

    需要做噴拋工藝的工廠在選用輸砂設(shè)備和除塵設(shè)備的時候一定要充分考慮到生產(chǎn)的實際情況,盡量選擇功率相對于生產(chǎn)需要更大的設(shè)備,由于拋丸做業(yè)的設(shè)備一般損耗較快,長期使用之后這樣或那樣的問題會很多影響生產(chǎn),選用功率較大的設(shè)備會大大減少以后維護(hù)所浪費的時間和費用。除塵設(shè)備功率不夠不僅損害工人健康,而且嚴(yán)重影響噴砂房的能見度,粉塵排不出去也影響沙料本身的質(zhì)量,影響工件表面粗糙度。

    手工噴砂房要根據(jù)實際情況設(shè)計相對于容納工件較寬敞的空間,不能太拘謹(jǐn)否則影響工人手工作業(yè),同時照明條件一定要好,對于較干燥的地區(qū)完全可以把拋沙放在室外進(jìn)行

    根據(jù)使用的方法不同,可將表面處理技術(shù)分為下述種類。

    一、電化學(xué)方法

    這種方法是利用電極反應(yīng),在工件表面形成鍍層。其中主要的方法是:

    (一)電鍍

    在電解質(zhì)溶液中,工件為陰極,在外電流作用下,使其表面形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導(dǎo)體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。

    (二)氧化

    在電解質(zhì)溶液中,工件為陽極,在外電流作用下,使其表面形成氧化膜層的過程,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(xué)或電化學(xué)方法?;瘜W(xué)方法是將工件放入氧化溶液中,依靠化學(xué)作用在工件表面形成氧化膜,如鋼鐵的發(fā)藍(lán)處理。

    二、化學(xué)方法

    這種方法是無電流作用,利用化學(xué)物質(zhì)相互作用,在工件表面形成鍍覆層。其中主要的方法是:

    (一) 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理


    在電解質(zhì)溶液中,金屬工件在無外電流作用,由溶液中化學(xué)物質(zhì)與工件相互作用從而在其表面形成鍍層的過程,稱為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理。如金屬表面的發(fā)藍(lán)、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。

    (二)化學(xué)鍍

    在電解質(zhì)溶液中,工件表面經(jīng)催化處理,無外電流作用,在溶液中由于化學(xué)物質(zhì)的還原作用,將某些物質(zhì)沉積于工件表面而形成鍍層的過程,稱為化學(xué)鍍,如化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍銅等。

    三、熱加工方法

    這種方法是在高溫條件下令材料熔融或熱擴(kuò)散,在工件表面形成涂層。其主要方法是:

    (一)熱浸鍍

    金屬工件放入熔融金屬中,令其表面形成涂層的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。

    (二)熱噴涂

    將熔融金屬霧化,噴涂于工件表面,形成涂層的過程,稱為熱噴涂,如熱噴涂鋅、熱噴涂鋁等。

    (三)熱燙印

    將金屬箔加溫、加壓覆蓋于工件表面上,形成涂覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙印鋁箔等。

    (四)化學(xué)熱處理

    工件與化學(xué)物質(zhì)接觸、加熱,在高溫態(tài)下令某種元素進(jìn)入工件表面的過程,稱為化學(xué)熱處理,如滲氮、滲碳等。

    (五)堆焊

    以焊接方式,令熔敷金屬堆集于工件表面而形成焊層的過程,稱為堆焊,如堆焊耐磨合金等。

    四、真空法

    這種方法是在高真空狀態(tài)下令材料氣化或離子化沉積于工件表面而形成鍍層的過程。其主要方法是。

    (一)物理氣相沉積(PVD)

    在真空條件下,將金屬氣化成原子或分子,或者使其離子化成離子,直接沉積到工件表面,形成涂層的過程,稱為物理氣相沉積,其沉積粒子束來源于非化學(xué)因素,如蒸發(fā)鍍?yōu)R射鍍、離子鍍等。

    (二)離子注入

    高電壓下將不同離子注入工件表面令其表面改性的過程,稱為離子注入,如注硼等。

    (三)化學(xué)氣相沉積(CVD)

    低壓(有時也在常壓)下,氣態(tài)物質(zhì)在工件表面因化學(xué)反應(yīng)而生成固態(tài)沉積層的過程,稱為化學(xué)氣相鍍,如氣相沉積氧化硅、氮化硅等。

    五、其它方法

    主要是機(jī)械的、化學(xué)的、電化學(xué)的、物理的方法。其中的主要方法是。

    (一)涂裝

    閑噴涂或刷涂方法,將涂料(有機(jī)或無機(jī))涂覆于工件表面而形成涂層的過程,稱為涂裝,如噴漆、刷漆等。

    (二)沖擊鍍

    用機(jī)械沖擊作用在工件表面形成涂覆層的過程,稱為沖擊鍍,如沖擊鍍鋅等。

    (三)激光面表處理

    用激光對工件表面照射,令其結(jié)構(gòu)改變的過程,稱為激光表面處理,如激光淬火、激光重熔等。

    (四)超硬膜技術(shù)

    以物理或化學(xué)方法在工件表面制備超硬膜的技術(shù),稱為超硬膜技術(shù)。如金剛石薄膜,立方氮化硼薄膜等。

    (五)電泳及靜電噴涂

    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涂料中,與涂料中另一電極構(gòu)成解電路。在電場作用下,涂料溶液中已離解成帶電的樹脂離子,陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。這些帶電荷的樹脂離子,連同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表面,形成涂層,這一過程稱為電泳。

    2、靜電噴涂

    在直流高電壓($% & ’%())電場作用,霧化的帶負(fù)電的油漆粒子定向飛往接正電的工件上,從而獲得漆膜的過程,稱為靜噴涂。 編輯本段其他分類法

    3、鋼絲刷的普通應(yīng)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;只要基體材料的強(qiáng)度足夠承受刷擦,就可以清楚粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能產(chǎn)生一個漂亮的表面,還可以用它制造具有裝飾性的表面。

    誠然,所有上述種類的劃分不是絕對的。如表面處理技術(shù)還可劃分為表面改性技術(shù)、薄膜技術(shù)、涂鍍層技術(shù)三大技術(shù),這里就不再一一述及。

    表面處理的意義:能有效提高工件表面的硬度、耐磨性能等。                             來源:百鑄網(wǎng)


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