Metāla liešanas detaļu virsmas apstrāde

Metāla virsmas apstrāde ir process, kurā uz metāla pamatmateriāla virsmas mākslīgi tiek veidots virsmas slānis, kas atšķiras no pamatnes mehāniskajām, fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Virsmas apstrādes mērķis ir nodrošināt izstrādājuma izturību pret koroziju, nodilumizturību, dekorēšanu vai citām īpašām funkcionālajām prasībām. Metāla lējumiem mūsu biežāk izmantotās virsmas apstrādes metodes ir: mehāniskā pulēšana, ķīmiskā apstrāde, virsmas termiskā apstrāde un izsmidzinātā virsma. Metāla lējumu virsmas pirmapstrāde ir apstrādājamā priekšmeta virsmas tīrīšana, slaucīšana, atslāņošanās, attaukošana un deoksidēšana.

Virsmas apstrādei ir divi skaidrojumi. Viena no tām ir vispārēja virsmas apstrāde, kas ietver daudzas fizikālas un ķīmiskas metodes, tostarp pirmapstrādi, galvanizāciju, krāsošanu, ķīmisko oksidēšanu, termisko izsmidzināšanu utt.; otrs ir šauri definēta virsmas apstrāde. Tas ir, tikai apstrāde, ieskaitot smilšu strūklu, pulēšanu utt., ko mēs bieži saucam par pirmapstrādi.

 

Virsmas apstrāde	Lietojumprogrammas
Cinka pārklāšana	Leģētā tērauda lējumi, oglekļa tērauda lējumi, detaļas no pulvermetalurģijas
Bezvada cinka pārklājums	Bez elektrības cinka bagāts pārklājums uz tērauda daļām
Bezelektriska niķeļa pārklāšana	Bezvadu niķeļa pārklājums uz tērauda, ​​nerūsējošā tērauda, ​​alumīnija un vara detaļām
Alvas-cinka pārklājums	Tērauda detaļu alvas-cinka pārklājums
Hromēšana	Leģētā tērauda lējumi, vara sakausējuma lējumi
Niķeļa pārklāšana	Bezvadu niķeļa pārklājums uz tērauda, ​​nerūsējošā tērauda un alumīnija detaļām
Hromēta-niķeļa pārklājums	Misiņa detaļas, bronzas detaļas
Cinka niķelēšana	Tērauda lējumi, misiņa lējumi, bronzas lējumi
Vara-niķeļa-hroma pārklājums	Vara-niķeļa-hroma pārklājums uz tērauda, ​​nerūsējošā tērauda, ​​alumīnija detaļām
Vara pārklāšana	Tērauda detaļu apšuvums
Anodēšana	Alumīnija profilu anodēšana un cietā anodēšana, mehāniskā apstrāde un preslietas alumīnija detaļas
Glezniecība	Dzelzs, alumīnija, nerūsējošā tērauda un tērauda detaļu krāsošana un sausā plēve
Skābes tīrīšana	Skābes tīrīšana nerūsējošā tērauda lējumiem, termiski apstrādātām daļām, super sakausējuma, alumīnija sakausējuma un titāna sakausējuma daļām
Pasivēšana	Visu veidu nerūsējošā tērauda pasivēšana
Fosfatēšana	Parasto lējumu un apstrādes detaļu cinka un mangāna fosfatēšana
Elektroforēze	Elektroforēze uz tērauda daļām
Elektrolītiskā pulēšana	Nerūsējošā tērauda detaļu elektrolītiskā pulēšana
Stiepļu vilkšana	Nerūsējošā tērauda detaļas liejot, metinot un kaljot

 

1. Virsmas pirmapstrāde

Apstrādes, transportēšanas, uzglabāšanas utt. procesā uz metāla sagatavju virsmas bieži ir oksīda nogulsnes, rūsas formēšanas smiltis, metināšanas izdedži, putekļi, eļļa un citi netīrumi. Lai pārklājums būtu stingri piestiprināts pie sagataves virsmas, pirms krāsošanas sagataves virsma ir jānotīra. Pretējā gadījumā tas ne tikai ietekmēs pārklājuma savienošanas spēku un izturību pret metālu, bet arī padarīs parasto metālu pat tad, ja tas ir pārklāts. Tas var turpināt koroziju zem slāņa aizsardzības, izraisot pārklājuma nolobīšanos, ietekmējot sagataves mehāniskās īpašības un kalpošanas laiku. Redzams, ka metāla sagatavju virsmas pirmapstrādes mērķis ir nodrošināt labu pārklājuma prasībām atbilstošu substrātu, iegūt labas kvalitātes aizsargslāni un pagarināt izstrādājuma kalpošanas laiku.

 

2. Mehāniskā apstrāde

Galvenokārt ietver pulēšanu ar stiepļu suku, strūklu un smilšu strūklu.

Sukas pulēšana ir tāda, ka birstes veltni darbina motors, un birstes veltnis lielā ātrumā griežas uz sloksnes augšējās un apakšējās virsmas virzienā, kas ir pretējs ritošā gabala kustībai, lai noņemtu oksīda skalu. Matētās dzelzs oksīda nogulsnes tiek nomazgātas ar slēgtu cirkulācijas dzesēšanas ūdens mazgāšanas sistēmu.

Strūklu apstrāde ir centrbēdzes spēka izmantošanas metode, lai paātrinātu šāviņu un projicētu to uz apstrādājamo priekšmetu rūsas noņemšanai un tīrīšanai. Tomēr skrošu spridzināšanai ir vāja elastība, un to ierobežo vieta. Tīrot apstrādājamo priekšmetu, tas ir nedaudz akls, un uz sagataves iekšējās virsmas ir viegli izveidot nedzīvus stūrus, kurus nevar notīrīt. Iekārtas struktūra ir sarežģīta, ir daudz dilstošu detaļu, jo īpaši asmeņi un citas daļas ātri nolietojas, apkopes darbu skaits ir daudz, izmaksas ir augstas un vienreizējie ieguldījumi ir lieli. Izmantojot skrošu strūklu virsmas apstrādei, trieciena spēks ir liels, un tīrīšanas efekts ir acīmredzams.

Tomēr plānu plākšņu apstrādājamo detaļu apstrāde ar skrotis var viegli deformēt sagatavi, un tērauda skrotis ietriecas sagataves virsmā (neatkarīgi no strūklas strūklas vai skrotis), lai deformētu metāla pamatni. Tā kā dzelzs dzelzs oksīdam un dzelzs dzelzs oksīdam nav plastiskuma, tie tiks bojāti. Pēc nolobīšanas eļļas plēve deformējas kopā ar materiālu, tāpēc skrošu strūklu un skrošu strūklu nevar pilnībā noņemt eļļas traipus uz sagataves ar eļļas traipiem. Starp esošajām sagatavju virsmas apstrādes metodēm vislabākais tīrīšanas efekts ir smilšu strūkla. Smilšu strūkla ir piemērota sagataves virsmas tīrīšanai ar augstākām prasībām.

 

3. Ārstēšana ar plazmu

Plazma ir pozitīvi lādētu pozitīvo un negatīvo daļiņu kopums (ieskaitot pozitīvos jonus, negatīvos jonus, elektronus, brīvos radikāļus un dažādas aktīvās grupas utt.). Pozitīvie un negatīvie lādiņi ir vienādi. Tāpēc to sauc par plazmu, kas ir ceturtais stāvoklis, kurā viela pastāv papildus cietajiem, šķidrajiem un gāzveida stāvokļiem - plazmas stāvoklim. Plazmas virsmas procesors sastāv no plazmas ģeneratora, gāzes padeves cauruļvada un plazmas sprauslas. Plazmas ģenerators ģenerē augstspiediena un augstfrekvences enerģiju sprauslas tērauda caurulē, kas jāaktivizē un jāvada, lai ar saspiesta gaisa palīdzību radītu zemas temperatūras plazmu svelmes izlādē. Plazma tiek izsmidzināta uz sagataves virsmas.

Plazmai un apstrādājamā objekta virsmai saskaroties, objekts mainās un notiek ķīmiskas reakcijas. Virsma ir notīrīta un noņemti ogļūdeņražu piesārņotāji, piemēram, tauki un palīgpiedevas, vai iegravēti un raupināti, vai izveidots blīvs šķērssaistīts slānis, vai ievadītas skābekli saturošas polārās grupas (hidroksilgrupa, karboksilgrupa). dažādu pārklājuma materiālu saķeres veicināšanas efekts, un tas ir optimizēts adhēzijas un krāsas lietojumos. Ar tādu pašu efektu, uzklājot plazmas apstrādes virsmu, var iegūt ļoti plānu augstas stiepes pārklājuma virsmu, kas ir labvēlīga līmēšanai, pārklāšanai un drukāšanai. Nav nepieciešamas citas mašīnas, ķīmiskas apstrādes un citas spēcīgas sastāvdaļas, lai palielinātu saķeri.

 

4. Elektroķīmiskā metode

Virsmas elektroķīmiskā apstrāde izmanto elektrodu reakciju, lai uz sagataves virsmas izveidotu pārklājumu, kas galvenokārt ietver galvanizāciju un anodisko oksidēšanu.

Kad apstrādājamā detaļa ir katods elektrolīta šķīdumā. Pārklājuma veidošanas procesu uz virsmas ārējās strāvas iedarbībā sauc par galvanizāciju. Pārklājuma slānis var būt metāls, sakausējums, pusvadītājs vai satur dažādas cietas daļiņas, piemēram, vara pārklājums, niķeļa pārklājums utt.

Atrodoties elektrolīta šķīdumā, apstrādājamā detaļa ir anods. Oksīda plēves veidošanās procesu uz virsmas ārējās strāvas ietekmē sauc par anodēšanu, piemēram, alumīnija sakausējuma anodēšanu. Tērauda oksidācijas apstrādi var veikt ar ķīmiskām vai elektroķīmiskām metodēm. Ķīmiskā metode ir ievietot apstrādājamo priekšmetu oksidējošā šķīdumā un paļauties uz ķīmisko iedarbību, lai uz sagataves virsmas izveidotu oksīda plēvi, piemēram, tērauda zilēšanu.

 

5. Ķīmiskās metodes

Ķīmiskās metodes virsmas apstrādei nav strāvas ietekmes, un tā izmanto ķīmisko vielu mijiedarbību, lai uz sagataves virsmas izveidotu pārklājuma slāni. Galvenās metodes ir ķīmiskās konversijas pārklājuma apstrāde un bezelektroniskā pārklāšana.

Elektrolīta šķīdumā metāla sagatavei nav ārējas strāvas iedarbības, un šķīdumā esošā ķīmiskā viela mijiedarbojas ar sagatavi, veidojot pārklājumu uz tās virsmas, ko sauc par ķīmiskās konversijas plēves apstrādi. Piemēram, metāla virsmas zilēšana, fosfatēšana, pasivēšana un hroma sāls apstrāde. Elektrolīta šķīdumā sagataves virsma tiek katalītiski apstrādāta bez ārējās strāvas ietekmes. Šķīdumā ķīmisko vielu samazināšanās dēļ noteiktu vielu nogulsnēšanās procesu uz apstrādājamās detaļas virsmas, veidojot pārklājumu, sauc par bezelektronisko apšuvumu, piemēram, bezelektroniskā niķeļa pārklājumu, bezelektroniskā vara pārklājumu utt.

 

6. Karstās apstrādes metode

Karstās apstrādes metode ir materiāla kausēšana vai termiskā difūzija augstas temperatūras apstākļos, lai izveidotu pārklājumu uz apstrādājamās detaļas virsmas. Galvenās metodes ir šādas:

1) Karstā iegremdēšana
Metāla sagataves ievietošanu izkausētā metālā, lai uz tās virsmas izveidotu pārklājumu, sauc par karsto apšuvumu, piemēram, karsto cinkošanu un karsto alumīniju.

2) Termiskā izsmidzināšana
Izkausētā metāla izsmidzināšanu un tā izsmidzināšanu uz apstrādājamās detaļas virsmas, lai izveidotu pārklājumu, sauc par termisko izsmidzināšanu, piemēram, cinka termisko izsmidzināšanu un alumīnija termisko izsmidzināšanu.

3) Karstā štancēšana
Metāla folijas karsēšanas un presēšanas procesu uz sagataves virsmas, lai izveidotu pārklājuma slāni, sauc par karsto štancēšanu, piemēram, alumīnija folijas karsto štancēšanu.

4) Ķīmiskā termiskā apstrāde
Procesu, kurā apstrādājamā detaļa saskaras ar ķīmiskām vielām un karsē, un noteikts elements augstā temperatūrā nokļūst sagataves virsmā, sauc par ķīmisko termisko apstrādi, piemēram, nitrēšanu un karburēšanu.

 

7. Elektroforēze

Kā elektrods sagatave tiek ievietota vadošā ūdenī šķīstošā vai ūdenī emulģētajā krāsā un veido ķēdi ar otru krāsas elektrodu. Elektriskā lauka ietekmē pārklājuma šķīdums ir sadalīts lādētos sveķu jonos, katjoni pārvietojas uz katodu, bet anjoni - uz anodu. Šie uzlādētie sveķu joni kopā ar adsorbētajām pigmenta daļiņām tiek elektroforēti uz apstrādājamās detaļas virsmu, veidojot pārklājumu. Šo procesu sauc par elektroforēzi.

 

8. Elektrostatiskā izsmidzināšana

Līdzstrāvas augstsprieguma elektriskā lauka iedarbībā atomizētās negatīvi lādētās krāsas daļiņas tiek virzītas uz pozitīvi lādētu sagatavi, lai iegūtu krāsas plēvi, ko sauc par statisko izsmidzināšanu.