表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。
表面处理目的
表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。对于金属铸件,比较常用的表面处理方法是,机械打磨,化学处理,表面热处理,喷涂表面,表面处理就是对工件表面进行清洁、清扫、去毛刺、去油污、去氧化皮等。
表面处理常用方法
1. 涂装前表面处理
为了把物体表面所附着的各种异物(如油污、锈蚀、灰尘、旧漆膜等)去除,提供适合于涂装要求的良好基底,以保证涂膜具有良好的防腐蚀性能、装饰性能及某些特种功能,在涂装之前必须对物体表面进行预处理。
2. 手工表面处理
用手工除去工件表面的锈迹和氧化皮,如用刮刀、钢丝刷或砂轮等进行表面处理。
3. 化学表面处理
主要是利用酸性或碱性溶液与工件表面的氧化物及油污发生化学反应,使其溶解在酸性或碱性的溶液中,以达到去除工件表面锈迹氧化皮及油污的表面处理目的。
4. 机械表面处理
主要包括钢丝刷辊抛光法、抛丸法和喷丸法。
5. 等离子表面处理
等离子表面处理器由等离子发生器,气体输送管路及等离子喷头等部分组成,等离子发生器产生高压高频能量在喷嘴钢管中被激活和被控制的辉光放电中产生低温等离子体,借助压缩空气将等离子喷向工件表面,当等离子体和被处理物体表面相遇时,产生了物体变化和化学反应。
表面处理技术分类
根据使用的方法不同,可将表面处理技术分为下述种类。
1. 电化学法表面处理
这种方法是利用电极反应,在工件表面形成镀层。其中主要的方法是电镀和氧化。
2. 化学方法表面处理
这种方法是无电流作用,利用化学物质相互作用,在工件表面形成镀覆层。其中主要的方法是化学转化膜处理和化学镀。
3. 热加工法表面处理
这种方法是在高温条件下令材料熔融或热扩散,在工件表面形成涂层。其主要方法是热浸镀、热喷涂、热烫印、化学热处理和堆焊。
4. 真空法表面处理
这种方法是在高真空状态下令材料气化或离子化沉积于工件表面而形成镀层的过程。其主要方法是物理气相沉积(PVD)、离子注入和化学气相沉积(CVD)。
5. 其他方法表面处理
主要是机械的、化学的、电化学的、物理的表面处理方法。其中的主要方法是涂装、冲击镀、激光表面处理、超硬膜技术、电泳及静电喷涂。
表面处理发展前景
目前表面处理一些传统方法,如堆焊、热喷涂、电刷渡等工艺往往适应不了现代工业的需求。如一些对温度特别敏感的金属零部件,会使零件表面达到很高温度,造成零件变形或产生裂纹,影响零件的尺寸精度和正常使用,严重时还会导致轴断裂;电刷渡虽无热影响,但渡层厚度不能太厚,污染严重,应用也受到了极大的限制。目前西方国家针对上述方法的弊端研制出高分子复合材料的现场表面处理方法,其中比较成熟的有福世蓝技术体系。材料所具有的综合性能及在任何时间内可机械加工的优越性,不但完全满足修复后的使用要求及精度,还可以降低设备在运行中承受的冲击震动,延长使用寿命。因材料是“变量”关系,当外力冲击材料时,材料会变形吸收外力,并随着轴承或其它部件的胀缩而胀缩,始终和部件保持紧配合,降低磨损的几率,针对大型设备的磨损,也可采用“模具”或“配合部件”针对损坏的设备进行现场修复,避免设备的整体拆卸,还可以最大限度地保证部件配合尺寸,满足设备的生产运行要求,延长设备的使用寿命,确保企业的安全连续生产。在国内表面处理的应用中,高分子复合材料也起到了越来越重要的作用。