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表面处理的工作原理

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和正胶业工厂 发表于 2022-12-29 10:59:42 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
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快速环顾四周,您可能会发现一个或多个包含某种的物体——首先是您正在阅读这篇文章的计算机!几千年来,在我们的生活中扮演着重要的角色,它几乎是每一项技术创新的重要组成部分。想一想如果没有汽车、珠宝、牙科填充物、螺母和螺栓以及我们今天使用的所有其他产品,我们的生活会有多么不同。

我们经常以某种形式使用数十种。例子包括铜、锡、锌、铅和镍,以及相对稀有的“贵”,如金、银、铂和钯。所有这些都是从地壳中提取的天然元素。每一种都有其独特的对人类有益的特性。然而,每种都有其固有的弱点,必须加以改进才能最大限度地发挥其效用。这就是工业表面处理发挥作用的地方。

什么是工业表面处理?
表面处理是一个包罗万象的术语,用于描述在零件(通常称为基材)表面上放置某种类型的涂层的过程。它还可能涉及清洁、抛光或以其他方式改善表面的过程的实施。表面处理通常包括电镀,这是通过电流将离子沉积到基材上的过程。事实上,表面处理和电镀有时可以互换使用。然而,精加工行业包括范围广泛的工艺,每种工艺都有自己的用户优势。

工业表面处理可以用于许多有价值的目的,包括:

限制腐蚀的影响
用作底漆以促进油漆附着力
强化基材,增加耐磨性
减少摩擦的影响
改善零件的外观
增加可焊性
使表面导电
增强耐化学性
清洁、抛光和去除表面缺陷
让我们通过研究一些最常用的工业表面处理工艺来仔细了解表面处理的工作原理。


什么是电镀?
电镀,也称为电沉积,涉及将或合金沉积到基材表面上。电流通过一种液体(称为“浴液”),该液体含有和基材的溶解离子。该物体用作阴极并吸引电镀浴中的离子。通常在电镀之前采用通常包括清洁、漂洗和剥离的预处理工艺。常见的批量电镀方法包括挂镀,将零件固定在夹具上,以及滚镀,其中许多较小的零件在桶形笼内翻滚。

除了表面,电镀还可以用于塑料和其他非材料的涂层。然而,这个过程极难掌握,需要专门的电镀专业知识。

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化学镀
化学镀与电镀的相似之处在于将基材置于含有所需(通常是镍或铜)的液体溶液中。关键区别在于沉积发生的方式。涂层不是通过电来施加,而是通过化学反应施加。除了源外,电镀液通常还包含一种络合剂以维持溶液和各种化学物质以保持稳定性并延长镀液寿命。

钝化
钝化有时用作后处理电镀工艺,通常作为提供额外腐蚀保护的一种手段。钝化涉及氧化物涂层的应用,可以延长生锈发生的时间。丁基胶有多种颜色可供选择,这也可以改善成品零件的外观。

覆层
熔覆是一种机械过程,其中使用热量和压力在基材和涂层之间形成结合。与电镀或化学镀相比,覆层可以提供更厚的涂层。它还需要不太严格的准备过程。然而,包层还涉及使用专用设备,这通常使其比电镀成本更高。



表面硬化
保护表面的一种方法是使其更硬。一种称为表面硬化的工业精加工工艺可以实现这一目标。表面硬化是一种冶金工艺,通过表面改性来增加保护。这可以通过实施许多技术之一来实现,例如微型套管、渗碳和渗氮。这些过程中的每一个都可以产生所需的硬壳,而下面的仍然相对柔软。保护壳最终将增加底层工件的耐用性和耐磨性。

烫黑
热黑化最常用于在汽车零件和枪支上提供黑色哑光饰面,以及需要保护性深色涂层的军事应用。热发黑还可以增加部件的耐磨性。通过热黑化,一层薄薄的黑色氧化物涂层被施加到基材的表面。具体过程包括让零件穿过一系列装有各种清洁剂、腐蚀性材料和冷却剂的罐。热发黑通常是大批量进行的,因此非常适合较小的零件。

粉末涂料
粉末涂料不是使用液体来涂覆物体,而是使用干粉。通常,粉末涂料可以提供比液体涂料更大的厚度。粉末涂料工艺通过组合一系列成分来产生粉末,包括颜料、固化剂、流动改性剂、流平剂和其他添加剂。然后将粉末静电沉积到基材的表面上。最后一步是在专门设计的烘箱中固化零件,这会产生化学反应,从而产生高链接密度。粉末涂料也可以应用于一些塑料和其他非基材。

什么是电解抛光?
电抛光是一种电化学精加工工艺,被认为与电镀相反。电镀涉及将离子沉积到基材表面上。通过电解抛光,离子从基材上去除,从而产生光滑、流线型的表面纹理。这是通过将物体浸入电解液中来实现的,这使得它可以作为阳极。

该物体还连接到提供直流电源并用作阴极的端子。电解抛光通常用于去除表面的毛刺或少量碎屑,消除波峰和波谷,以及抛光难以到达的区域。在某些情况下,它甚至可以用来减小零件的尺寸。

抛光
与电解抛光一样,抛光可用于清洁和平滑基材表面。然而,抛光不涉及产生任何类型的电化学反应。而是使用装有布轮的机器对表面进行抛光,产生类似于汽车打蜡后抛光汽车的作用。抛光最常用于为物体提供有光泽的装饰性饰面。

大批量精加工
批量精加工,也称为机械表面精加工,提供了一种批量抛光零件的经济高效的方法。批量精加工实际上涵盖了范围广泛的工艺,可以一次提供均匀的清洁、切边、平滑和抛光较小的零件。这可以显着减少生产时间。常见的批量整理技术还包括滚筒整理和振动整理。批量精加工工艺通常涉及使用由铝、钢、塑料或铝等材料组成的介质。选择的介质将取决于所需的处理结果。

喷丸处理
喷丸可以非常有效地减少疲劳和应力,防止腐蚀引起的故障,并提高零件的耐用性和使用寿命。要了解喷丸的工作原理,考虑使用圆头锤时应用的原理可能会有所帮助。用锤子敲击物体会使表面凹陷。由此产生的压应力实际上会强化物体的表面。


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通过喷丸强化,专门设计的设备用于喷射称为弹丸的小弹丸。射弹可以由陶瓷、、玻璃或其他材料制成。压缩导致表面发生塑性或永久变形。

喷砂
喷砂,也称为喷砂或喷砂,提供了一种将清洁和精加工结合到一个过程中的方法,可以节省时间和金钱。通过喷砂,高压压缩空气用于将介质喷射到零件表面,以执行所需的清洁、抛光或精加工操作。

可以使用多种介质,如沙子、碳化硅、玻璃珠、铝钢砂或钢丸,或有机材料,如核桃壳或玉米芯。通常,当需要更积极的清洁操作时使用较硬的介质,而较软的材料则用于更容易损坏的表面。还可以调整压力大小以适应特定的清洁或整理要求。

苏打喷射
苏打喷砂的工作方式与喷砂相似。主要区别在于小苏打被推到物体表面而不是研磨介质。苏打喷射是去除油脂、油、铁锈、油漆和其他表面污染物的有效方法。然而,它也提供了比喷砂更温和的清洁作用。苏打喷砂工艺通常用于易刮擦的表面。

翻滚泥浆爆破
滚浆喷射通常被称为湿式喷射,因为它使用热水来提供所需的清洁或表面处理结果。湿法喷砂包括一个三部分的过程,包括应用碱热水清洗来准备表面,将磨料浆喷射到表面上,以及另一个碱热水应用来冲洗零件。翻滚浆料喷射不同于其他喷射工艺,因为高速抛丸器用于推进浆料而不是压缩空气。常见的湿式喷砂应用包括脱脂和去除油和氧化物。

振动精加工
振动精加工是去除粗糙边缘和其他表面缺陷的极其有效的工艺。零件被放置在碗或桶内,碗或桶也包含颗粒状介质。启动碗会导致振动,使介质和部件相互摩擦,从而产生所需的结果。典型的振动精加工应用包括较小零件的切边、清洁、除锈、抛光或抛光。

零件清洗
在实施其他工业精加工工艺之前,通常需要对零件进行适当的清洁以去除污染物。一种常用的零件清洁方法是超声波清洗,其中使用高频声波产生强烈的擦洗作用,以去除顽固的污染物和碎屑。

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另一种有效的零件清洗方法是连续流清洗,这是一个三步过程,零件被放置在传送带上并在清洗、漂洗和干燥站之间移动。这两种工艺都非常适合快速高效地清洗大量较小的零件。

选择正确的工业表面处理工艺
选择工业精加工工艺时,应考虑多种因素。您需要考虑生产速度。例如,如果您的操作需要快速的周转时间,您将需要选择与紧迫的生产期限相适应的流程。另一个因素是您正在使用的或其他基材的硬度。过度研磨的过程可能会损坏零件,而过于温和的过程可能无法达到预期的结果。

当然,成本始终是一个重要的考虑因素。花一些时间探索所有可用的定价方案可以帮助您的公司节省大量资金。例如,贵电镀等工艺可能不符合您的预算限制。但是,您可以通过使用更便宜的来替代,以更低的总成本获得类似的结果。


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