簡(jiǎn)述表面處理的不同工藝——噴漆、涂裝

      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(duì)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(duì)工件表面進(jìn)行清潔、清掃、去毛刺、去油污、去氧化皮等。

     

           一般國(guó)內(nèi)所說的表面處理有兩種解釋,一種為廣義的表面處理,即包括前處理、電鍍、涂裝、化學(xué)氧化、熱噴涂等眾多物理化學(xué)方法在內(nèi)的工藝方法;另一種為狹義的表面處理,即只包括噴砂、拋光等在內(nèi)的即我們常說的前處理部分。以下我們所說的主要是狹義的表面處理。

     

           工件在加工、運(yùn)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。要涂層能牢固地附著在工件表面上,在涂裝前就需要對(duì)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(huì)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?jī)?yōu)良的防護(hù)層,延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命的重要保證和措施。

     

           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。


           電化學(xué)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(yáng)極,在外電流作用下,使其表面形成氧化膜層的過程,稱為陽(yáng)極氧化,如鋁合金的陽(yáng)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。

     

           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。

     

           熱加工法

     

           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。

     

           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(shí)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。

     

           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(**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)激光表面處理

     

           用激光對(duì)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(gè)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(chǎng)作用下,涂料溶液中已離解成帶電的樹脂離子,陽(yáng)離子向陰極移動(dòng),陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)。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(chǎng)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。


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