Повърхностна обработка на метални отливки

Обработката на метална повърхност е процес на изкуствено формиране на повърхностен слой върху повърхността на метален основен материал, който е различен от механичните, физичните и химичните свойства на основата. Целта на повърхностната обработка е да се отговори на корозионната устойчивост на продукта, устойчивостта на износване, декорацията или други специални функционални изисквания. За метални отливки нашите по-често използвани методи за повърхностна обработка са: механично полиране, химическа обработка, термична обработка на повърхността и напръскана повърхност. Предварителната обработка на повърхността на метални отливки се състои в почистване, измитане, отстраняване на грапавини, обезмасляване и дезоксидиране на повърхността на детайла.

Има две обяснения за повърхностната обработка. Едната е генерализираната повърхностна обработка, която включва много физични и химични методи, включително предварителна обработка, галванопластика, боядисване, химическо окисление, термично пръскане и др.; другото е тясно дефинирана повърхностна обработка. Тоест само обработка, включително пясъкоструене, полиране и т.н., което често наричаме предварителна обработка.

 

Повърхностна обработка	Приложения
Поцинковане	Отливки от легирана стомана, отливки от въглеродна стомана, детайли от прахова металургия
Безелектрическо цинково покритие	Без електричество Богато на цинк покритие върху стоманените части
Безелектрическо никелиране	Безелектрическо никелиране на части от стомана, неръждаема стомана, алуминий и мед
Калай-цинково покритие	Поцинковане на стоманените части
Хромиране	Отливки от легирана стомана, отливки от медни сплави
Никелиране	Безелектрическо никелиране на части от стомана, неръждаема стомана и алуминий
Хром-никелово покритие	Части от месинг, части от бронз
Поцинковане и никелиране	Стоманени отливки, месингови отливки, бронзови отливки
Медно-никелово-хромово покритие	Медно-никелово-хромово покритие върху части от стомана, неръждаема стомана, алуминий
Медно покритие	Покритие върху стоманените части
Анодиране	Анодиране и твърдо анодиране на алуминиев профил, механична обработка и ляти алуминиеви части
Рисуване	Боядисване и сухо фолио върху части от желязо, алуминий, неръждаема стомана и стомана
Почистване с киселина	Почистване с киселина за отливки от неръждаема стомана, термично обработени части, супер сплави, алуминиеви сплави и части от титанови сплави
Пасивиране	Пасивиране на всички видове неръждаема стомана
Фосфатиране	Цинково и манганово фосфатиране на нормални отливки и машинни части
Електрофореза	Електрофореза върху стоманени части
Електролитно полиране	Електролитно полиране на части от неръждаема стомана
Чертеж на тел	Части от неръждаема стомана чрез леене, заваряване и коване

 

1. Предварителна обработка на повърхността

В процеса на обработка, транспортиране, съхранение и т.н., повърхността на металните детайли често има оксидна скала, пясък за формоване на ръжда, заваръчна шлака, прах, масло и други замърсявания. За да бъде покритието здраво закрепено към повърхността на детайла, повърхността на детайла трябва да се почисти преди боядисване. В противен случай това не само ще повлияе на силата на свързване и устойчивостта на корозия на покритието към метала, но и ще направи основния метал, дори ако е покрит. Той може да продължи да корозира под защитата на слоя, причинявайки отлепване на покритието, засягайки механичните свойства и експлоатационния живот на детайла. Може да се види, че целта на повърхностната предварителна обработка на метални детайли е да се осигури добра основа, подходяща за изискванията за покритие, да се получи защитен слой с добро качество и да се удължи експлоатационният живот на продукта.

 

2. Механична обработка

Основно включва полиране с валяк с телена четка, дробеструйно почистване и песъчинка.

Полирането с четка се състои в това, че ролката на четката се задвижва от двигателя и ролката на четката се върти с висока скорост върху горната и долната повърхност на лентата в посока, обратна на движението на ролката, за да се премахне оксидната скала. Матираният железен оксид се отмива със затворена система за измиване с циркулираща охлаждаща вода.

Двуструйното бластиране е метод за използване на центробежна сила за ускоряване на снаряда и проектирането му върху детайла за отстраняване на ръжда и почистване. Дробеструйната обработка обаче има слаба гъвкавост и е ограничена от мястото. Той е малко сляп при почистване на детайла и е лесно да се получат мъртви ъгли по вътрешната повърхност на детайла, които не могат да бъдат почистени. Структурата на оборудването е сложна, има много износващи се части, особено остриетата и другите части се износват бързо, човекочасовете за поддръжка са много, цената е висока и еднократната инвестиция е голяма. Използвайки бластиране за повърхностна обработка, силата на удара е голяма и почистващият ефект е очевиден.

Въпреки това, обработката на детайли от тънка плоча чрез дробеструйно уплътняване може лесно да деформира детайла и стоманената струя удря повърхността на детайла (без значение дробеструйно бластиране или дробеструйно уплътняване), за да деформира металната основа. Тъй като железният оксид и железният оксид нямат пластичност, те ще бъдат счупени. След отлепване, масленият филм се деформира заедно с материала, така че бластирането и бластирането не могат напълно да премахнат маслените петна върху детайла с маслени петна. Сред съществуващите методи за повърхностна обработка на детайлите най-добрият почистващ ефект е пясъкоструенето. Пясъкоструенето е подходящо за почистване на повърхността на детайла с по-високи изисквания.

 

3. Плазмено лечение

Плазмата е колекция от положително заредени положителни частици и отрицателни частици (включително положителни йони, отрицателни йони, електрони, свободни радикали и различни активни групи и др.). Положителните и отрицателните заряди са равни. Поради това се нарича плазма, което е четвъртото състояние, в което материята съществува в допълнение към твърдото, течното и газообразното състояние - плазмено състояние. Процесорът за плазмена повърхност се състои от плазмен генератор, тръбопровод за подаване на газ и плазмена дюза. Плазменият генератор генерира енергия с високо налягане и висока честота в стоманената тръба на дюзата, която се активира и контролира, за да генерира нискотемпературна плазма в тлеещия разряд с помощта на сгъстен въздух. Плазмата се впръсква към повърхността на детайла.

Когато плазмата и повърхността на обработвания обект се срещнат, обектът се променя и възникват химични реакции. Повърхността е почистена и въглеводородните замърсители като грес и спомагателни добавки са отстранени, или са гравирани и грапави, или е образуван плътен омрежен слой, или са въведени съдържащи кислород полярни групи (хидроксилни, карбоксилни), тези Групата има ефектът на насърчаване на адхезията на различни покривни материали и е оптимизиран при адхезия и приложения за боядисване. При същия ефект, прилагането на повърхност за плазмена обработка може да получи много тънка повърхност на покритие с висока якост, което е полезно за свързване, покритие и печат. Няма нужда от други машини, химически обработки и други силни компоненти за увеличаване на адхезията.

 

4. Електрохимичен метод

Електрохимичната повърхностна обработка използва електродната реакция за образуване на покритие върху повърхността на детайла, което включва главно галванопластика и анодно окисление.

Когато детайлът е катод в разтвора на електролита. Процесът на образуване на покритие върху повърхността под действието на външен ток се нарича галванопластика. Покритият слой може да бъде метал, сплав, полупроводник или да съдържа различни твърди частици, като медно покритие, никелиране и др.

Докато е в разтвора на електролита, детайлът е анод. Процесът на образуване на оксиден филм върху повърхността под действието на външен ток се нарича анодизация, като анодизация на алуминиева сплав. Окислителната обработка на стоманата може да се извърши чрез химични или електрохимични методи. Химическият метод е да поставите детайла в окислителен разтвор и да разчитате на химическо действие за образуване на оксиден филм върху повърхността на детайла, като например посиняване на стомана.

 

5. Химични методи

Повърхностната обработка на химическия метод няма текущ ефект и използва взаимодействието на химически вещества за образуване на слой покритие върху повърхността на детайла. Основните методи са третиране с химическо конверсионно покритие и безелектрическо покритие.

В разтвора на електролита металният детайл няма външно действие на ток и химическото вещество в разтвора взаимодейства с детайла, за да образува покритие върху повърхността му, което се нарича обработка на филм с химическо преобразуване. Като посиняване, фосфатиране, пасивиране и обработка с хромна сол върху металната повърхност. В разтвора на електролита повърхността на детайла се обработва каталитично без ефект на външен ток. В решението, поради намаляването на химическите вещества, процесът на отлагане на определени вещества върху повърхността на детайла, за да се образува покритие, се нарича безелектродно покритие, като например безелектродно никелиране, безелектродно медно покритие и др.

 

6. Метод на гореща обработка

Методът на гореща обработка е да се стопи или термично дифузира материалът при условия на висока температура, за да се образува покритие върху повърхността на детайла. Основните методи са както следва:

1) Горещо потапяне
Процесът на поставяне на метален детайл в разтопен метал, за да се образува покритие върху повърхността му, се нарича нанасяне на горещо потапяне, като горещо поцинковане и горещо потапяне на алуминий.

2) Термично пръскане
Процесът на пулверизиране на разтопения метал и пръскането му върху повърхността на детайла за образуване на покритие се нарича термично пръскане, като термично пръскане на цинк и термично пръскане на алуминий.

3) Горещо щамповане
Процесът на нагряване и пресоване на металното фолио върху повърхността на детайла за образуване на покривен слой се нарича горещо щамповане, като горещо щамповане на алуминиево фолио.

4) Химическа топлинна обработка
Процесът, при който детайлът е в контакт с химически вещества и се нагрява и определен елемент навлиза в повърхността на детайла при висока температура, се нарича химическа термична обработка, като азотиране и карбуризиране.

 

7. Електрофореза

Като електрод детайлът се поставя в проводящата водоразтворима или водоемулгирана боя и образува верига с другия електрод в боята. Под действието на електрическото поле покриващият разтвор се дисоциира на заредени йони на смола, катионите се придвижват към катода, а анионите се придвижват към анода. Тези заредени йони на смола, заедно с адсорбираните пигментни частици, се подлагат на електрофореза към повърхността на детайла, за да образуват покритие. Този процес се нарича електрофореза.

 

8. Електростатично пръскане

Под действието на DC електрическо поле с високо напрежение, атомизираните отрицателно заредени частици боя се насочват да летят върху положително заредения детайл, за да се получи филм от боя, което се нарича статично пръскане.