Metallivaluosade pinnatöötlus

Metalli pinnatöötlus on protsess, mille käigus kunstlikult moodustatakse metallist alusmaterjali pinnale pinnakiht, mis erineb aluse mehaanilistest, füüsikalistest ja keemilistest omadustest. Pinnatöötluse eesmärk on vastata toote korrosioonikindlusele, kulumiskindlusele, dekoratsioonile või muudele funktsionaalsetele erinõuetele. Metallivalandite puhul on meie enamkasutatavad pinnatöötlusmeetodid: mehaaniline poleerimine, keemiline töötlemine, pinna kuumtöötlus ja pihustatud pind. Metallvalandite pinna eeltöötlus on töödeldava detaili pinna puhastamine, pühkimine, jäme eemaldamine, rasvatustamine ja desoksüdatsioon.

Pinnatöötluse kohta on kaks selgitust. Üks on üldine pinnatöötlus, mis hõlmab paljusid füüsikalisi ja keemilisi meetodeid, sealhulgas eeltöötlust, galvaniseerimist, värvimist, keemilist oksüdeerimist, termilist pihustamist jne; teine ​​on kitsalt määratletud pinnatöötlus. See tähendab, et ainult töötlemine hõlmab liivapritsi, poleerimist jne, mida me sageli nimetame eeltöötluseks.

 

Pinnatöötlus	Rakendused
Tsingimine	Legeerterasest valandid, süsinikterasest valandid, pulbermetallurgiast valmistatud osad
Elektrivaba tsinkkate	Elektrooniline tsingirikas kate terasdetailidel
Elektrivaba nikeldamine	Terasest, roostevabast terasest, alumiiniumist ja vasest osade elektrooniline nikeldamine
Tina-tsinkimine	Terasosade tina-tsinkimine
Kroomimine	Legeerterasest valandid, vasepõhised sulamivalandid
Nikeldamine	Terasest, roostevabast terasest ja alumiiniumist osade elektrooniline nikeldamine
Kroom-nikkelimine	Messingosad, pronksosad
Tsingi nikeldamine	Terasvalandid, messingivalandid, pronksivaludetailid
Vask-nikkel-kroomimine	Terase, roostevaba terase ja alumiiniumdetailide vask-nikkel-kroomimine
Vase katmine	Terasosade plaatimine
Anodeerimine	Alumiiniumprofiilide anodeerimine ja kõva anodeerimine, töötlemine ja survevalu alumiiniumdetailid
Maalimine	Raua, alumiiniumi, roostevaba terase ja terasdetailide värvimine ja kuivatamine
Happeline puhastamine	Roostevabast terasest valandite, kuumtöödeldud osade, supersulamite, alumiiniumisulamite ja titaanisulamite osade happepuhastus
Passiveerimine	Igat liiki roostevaba terase passiveerimine
Fosfaadimine	Tavaliste valandite ja mehaaniliste osade tsingi ja mangaani fosfaatimine
Elektroforees	Elektroforees terasdetailidel
Elektrolüütiline poleerimine	Roostevabast terasest osade elektrolüütiline poleerimine
Traadi joonistamine	Roostevabast terasest osad valamise, keevitamise ja sepistamise teel

 

1. Pinna eeltöötlus

Töötlemise, transportimise, ladustamise jne protsessis on metallist toorikute pinnal sageli oksiidkatlakivi, roostevormimisliiva, keevitusräbu, tolmu, õli ja muud mustust. Et kate oleks kindlalt tooriku pinnale kinnitatud, tuleb tooriku pind enne värvimist puhastada. Vastasel juhul ei mõjuta see mitte ainult katte sidumisjõudu ja korrosioonikindlust metalliga, vaid muudab ka mitteväärismetalli isegi siis, kui see on kaetud. See võib kihi kaitse all jätkuvalt korrodeeruda, põhjustades katte koorumist, mõjutades töödeldava detaili mehaanilisi omadusi ja kasutusiga. On näha, et metallist toorikute pinna eeltöötluse eesmärk on tagada katmisnõuetele vastav hea aluspind, saada hea kvaliteediga kaitsekiht ja pikendada toote kasutusiga.

 

2. Mehaaniline töötlemine

Peamiselt hõlmavad traatharjaga rullpoleerimist, haavelpuhastamist ja liivaga puhastamist.

Pintsli poleerimine seisneb selles, et harjarulli käitab mootor ja harjarull pöörleb suurel kiirusel riba ülemisel ja alumisel pinnal vastupidises suunas, et eemaldada oksiidikatlakivi. Harjatud raudoksiidi katlakivi pestakse maha suletud ringleva jahutusvee pesusüsteemiga.

Haavelpuhastus on meetod tsentrifugaaljõu kasutamiseks mürsu kiirendamiseks ja selle projitseerimiseks toorikule rooste eemaldamiseks ja puhastamiseks. Haavellõhkamine on aga halva painduvusega ja seda piirab koht. See on tooriku puhastamisel veidi pime ja tooriku sisepinnale on lihtne tekitada surnud nurki, mida ei saa puhastada. Seadmete struktuur on keeruline, kuluvaid osi on palju, eriti terad ja muud osad kuluvad kiiresti, hooldustöötunde on palju, maksumus on kõrge ja ühekordne investeering on suur. Kasutades pinnatöötluseks haavelpuhastust, on löögijõud suur ja puhastusefekt on ilmne.

Kuid õhukeste plaatide toorikute töötlemine haavliga võib töödeldavat detaili kergesti deformeerida ja terashaavel tabab tooriku pinda (olenemata haavelpuhastusest või haavelpuhastusest), deformeerides metallist aluspinda. Kuna ferroraudoksiidil ja raudoksiidil pole plastilisust, lähevad need katki. Pärast mahakoorumist õlikile deformeerub koos materjaliga, mistõttu haavelpuhastus ja haavelpuhastus ei suuda õliplekkidega töödeldaval detailil õliplekke täielikult eemaldada. Toorikute olemasolevate pinnatöötlusmeetodite hulgas on parim puhastusefekt liivapritsiga. Liivapritsiga töötlemine sobib kõrgemate nõuetega tooriku pinna puhastamiseks.

 

3. Plasmaravi

Plasma on positiivselt laetud positiivsete ja negatiivsete osakeste kogum (sh positiivsed ioonid, negatiivsed ioonid, elektronid, vabad radikaalid ja erinevad aktiivsed rühmad jne). Positiivne ja negatiivne laeng on võrdsed. Seetõttu nimetatakse seda plasmaks, mis on neljas olek, milles aine eksisteerib lisaks tahkele, vedelale ja gaasilisele olekule – plasma olek. Plasma pinnaprotsessor koosneb plasmageneraatorist, gaasivarustustorustikust ja plasmadüüsist. Plasmageneraator genereerib düüsi terastorus kõrgsurve- ja kõrgsageduslikku energiat, mis aktiveeritakse ja juhitakse, et tekitada hõõglahenduses suruõhu abil madala temperatuuriga plasma Plasma pihustatakse töödeldava detaili pinnale.

Plasma ja töödeldava objekti pinna kohtumisel objekt muutub ja tekivad keemilised reaktsioonid. Pind on puhastatud ja süsivesinike saasteained nagu rasv ja abilisandid on eemaldatud või söövitatud ja karestatud või moodustatud tihe ristseotud kiht või lisatud hapnikku sisaldavaid polaarseid rühmi (hüdroksüül, karboksüül), need Rühmas on soodustab erinevate kattematerjalide nakkumist ning on optimeeritud adhesiooni- ja värvirakendustes. Sama efekti korral võib plasmatöötluspinna pealekandmine saada väga õhukese suure tõmbetugevusega kattepinna, mis on kasulik liimimisel, katmisel ja printimisel. Adhesiooni suurendamiseks pole vaja muid masinaid, keemilisi töötlusi ja muid tugevaid komponente.

 

4. Elektrokeemiline meetod

Elektrokeemiline pinnatöötlus kasutab elektroodi reaktsiooni, et moodustada töödeldava detaili pinnale kattekiht, mis hõlmab peamiselt galvaniseerimist ja anoodoksüdatsiooni.

Kui töödeldav detail on elektrolüüdi lahuses olev katood. Pinnale katte moodustamise protsessi välisvoolu toimel nimetatakse galvaniseerimiseks. Kattekiht võib olla metall, sulam, pooljuht või sisaldada mitmesuguseid tahkeid osakesi, nagu vaskplaat, nikeldatud jne.

Elektrolüüdi lahuses viibides on toorik anood. Pinnale oksiidkile moodustumise protsessi välisvoolu mõjul nimetatakse anodeerimiseks, näiteks alumiiniumisulami anodeerimiseks. Terase oksüdatsiooni võib töödelda keemiliste või elektrokeemiliste meetoditega. Keemiline meetod seisneb tooriku asetamises oksüdeerivasse lahusesse ja keemilisele toimele tuginedes tooriku pinnale oksiidkile moodustamiseks, näiteks terase siniseks muutmiseks.

 

5. Keemilised meetodid

Keemilise meetodi pinnatöötlusel puudub praegune mõju ja see kasutab keemiliste ainete koostoimet, et moodustada tooriku pinnale plaadistuskiht. Peamised meetodid on keemiline muundamine kattega töötlemine ja elektrivaba katmine.

Elektrolüüdi lahuses ei ole metallist toorikul välist voolu mõju ja lahuses sisalduv keemiline aine interakteerub toorikuga, moodustades selle pinnale katte, mida nimetatakse keemilise muundamise kiletöötluseks. Näiteks metallipinna sinistamine, fosfaatimine, passiveerimine ja kroomisoola töötlemine. Elektrolüüdilahuses töödeldakse tooriku pinda katalüütiliselt ilma välisvoolu mõjuta. Lahuses nimetatakse keemiliste ainete redutseerimise tõttu teatud ainete sadestamist töödeldava detaili pinnale kattekihi moodustamiseks, näiteks elektrivaba nikkel, elektrooniline vask jne.

 

6. Kuumtöötlemise meetod

Kuumtöötlemismeetod on materjali sulatamine või termiline hajutamine kõrge temperatuuri tingimustes, et moodustada töödeldava detaili pinnale kattekiht. Peamised meetodid on järgmised:

1) Kuumplaatimine
Protsessi, mille käigus metallist toorik asetatakse sulametalli sisse, et moodustada selle pinnale kate, nimetatakse kuumplaadistamiseks, näiteks kuumtsinkimiseks ja kuumalumiiniumiks.

2) Termiline pihustamine
Protsessi, mille käigus sulametalli pihustatakse ja pihustatakse töödeldava detaili pinnale katte moodustamiseks, nimetatakse termiliseks pihustamiseks, nagu tsingi termiline pihustamine ja alumiiniumi termiline pihustamine.

3) Kuumtembeldamine
Metallfooliumi kuumutamist ja pressimist töödeldava detaili pinnale kattekihi moodustamiseks nimetatakse kuumstantsimiseks, näiteks alumiiniumfooliumi kuumstantsimiseks.

4) Keemiline kuumtöötlus
Protsessi, mille käigus töödeldav detail puutub kokku keemiliste ainetega ja kuumutatakse ning teatud element siseneb tooriku pinnale kõrgel temperatuuril, nimetatakse keemiliseks kuumtöötluseks, nagu nitridimine ja karburiseerimine.

 

7. Elektroforees

Elektroodina asetatakse töödeldav detail juhtivasse vees lahustuva või vees emulgeeritud värvi sisse ja see moodustab teise värvi elektroodiga vooluringi. Elektrivälja toimel on kattelahus dissotsieerunud laetud vaiguoonideks, katioonid liiguvad katoodile ja anioonid anoodile. Need laetud vaiguioonid koos adsorbeeritud pigmendiosakestega suunatakse töödeldava detaili pinnale kattekihi moodustamiseks elektroforeesiga. Seda protsessi nimetatakse elektroforeesiks.

 

8. Elektrostaatiline pihustamine

Alalisvoolu kõrgepinge elektrivälja toimel suunatakse pihustatud negatiivselt laetud värviosakesed positiivselt laetud toorikule lendama, et saada värvikile, mida nimetatakse staatiliseks pihustamiseks.