Povrchová úprava kovových odliatkov

Povrchová úprava kovov je proces umelého vytvárania povrchovej vrstvy na povrchu kovového základného materiálu, ktorá je odlišná od mechanických, fyzikálnych a chemických vlastností podkladu. Účelom povrchovej úpravy je splniť požiadavky na odolnosť výrobku proti korózii, opotrebeniu, dekoráciu alebo iné špeciálne funkčné požiadavky. Pri kovových odliatkoch sa u nás častejšie používajú metódy povrchovej úpravy: mechanické leštenie, chemické spracovanie, povrchové tepelné spracovanie a striekaný povrch. Povrchová predúprava kovových odliatkov spočíva v čistení, zametaní, odhrotovaní, odmasťovaní a deoxidácii povrchu obrobku.

Pre povrchovú úpravu existujú dve vysvetlenia. Jedným z nich je všeobecná povrchová úprava, ktorá zahŕňa mnoho fyzikálnych a chemických metód vrátane predúpravy, galvanického pokovovania, lakovania, chemickej oxidácie, tepelného nástreku atď.; druhým je úzko definovaná povrchová úprava. Teda iba opracovanie vrátane pieskovania, leštenia atď., čo často nazývame predúprava.

 

Povrchová úprava	Aplikácie
Zinkovanie	Odliatky z legovanej ocele, odliatky z uhlíkovej ocele, diely vyrobené práškovou metalurgiou
Bezprúdový zinkový povlak	Bezproudový povlak bohatý na zinok na oceľových častiach
Bezprúdové niklovanie	Bezprúdové niklovanie na oceľových, nerezových, hliníkových a medených častiach
Cín-zinkovanie	Pocínovanie na oceľových častiach
Chrómovanie	Odliatky z legovanej ocele, odliatky zo zliatin na báze medi
Poniklovanie	Bezprúdové niklovanie na oceľových, nerezových a hliníkových častiach
Chróm-niklové pokovovanie	Mosadzné diely, bronzové diely
Pokovovanie zinkom a niklom	Oceľové odliatky, mosadzné odliatky, bronzové odliatky
Pokovovanie medi-niklom-chrómom	Medeno-niklovo-chrómované pokovovanie na oceľových, nerezových, hliníkových častiach
Pokovovanie medi	Pokovovanie na oceľových častiach
Eloxovanie	Eloxovanie a tvrdé eloxovanie hliníkových profilov, obrábanie a tlakovo liate hliníkové diely
Maľovanie	Lakovanie a suchý film na železné, hliníkové, nerezové a oceľové diely
Čistenie kyselinou	Čistenie odliatkov z nehrdzavejúcej ocele, tepelne spracovaných dielov, superzliatin, hliníkových zliatin a dielov zo zliatiny titánu kyselinou
Pasivácia	Pasivácia všetkých druhov nehrdzavejúcej ocele
Fosfátovanie	Zinkové a mangánové fosfátovanie normálnych odliatkov a obrábaných dielov
Elektroforéza	Elektroforéza na oceľových častiach
Elektrolytické leštenie	Elektrolytické leštenie častí z nehrdzavejúcej ocele
Drôtovanie	Časti z nehrdzavejúcej ocele odlievaním, zváraním a kovaním

 

1. Predúprava povrchu

V procese spracovania, prepravy, skladovania atď. má povrch kovových obrobkov často oxidové usadeniny, hrdzavý piesok, zváraciu trosku, prach, olej a iné nečistoty. Aby bol povlak pevne pripevnený k povrchu obrobku, musí byť povrch obrobku pred lakovaním očistený. V opačnom prípade to nielenže ovplyvní priľnavosť a odolnosť povlaku voči korózii na kov, ale vytvorí aj základný kov, aj keď je potiahnutý. Pod ochranou vrstvy môže pokračovať v korózii, čo spôsobí odlupovanie povlaku, čo ovplyvňuje mechanické vlastnosti a životnosť obrobku. Je zrejmé, že účelom povrchovej predúpravy kovových obrobkov je poskytnúť dobrý substrát vhodný pre požiadavky na povrchovú úpravu, získať ochrannú vrstvu dobrej kvality a predĺžiť životnosť produktu.

 

2. Mechanická úprava

Zahŕňa hlavne leštenie valčekom s drôtenou kefou, tryskanie a pieskovanie.

Leštenie kefou spočíva v tom, že kefový valec je poháňaný motorom a kefový valec sa otáča vysokou rýchlosťou na hornom a spodnom povrchu pásu v smere opačnom k ​​pohybu valcovacieho kusu, aby sa odstránili oxidové usadeniny. Očistený oxid železitý sa zmyje pomocou uzavretého umývacieho systému s cirkulujúcou chladiacou vodou.

Tryskanie je spôsob využitia odstredivej sily na urýchlenie projektilu a jeho vrhnutie na obrobok na odstránenie hrdze a čistenie. Odstreľovanie má však slabú flexibilitu a je obmedzené miestom. Pri čistení obrobku je trochu slepý a na vnútornom povrchu obrobku je ľahké vytvoriť mŕtve rohy, ktoré sa nedajú vyčistiť. Štruktúra zariadenia je zložitá, existuje veľa opotrebiteľných dielov, najmä čepele a iné diely sa rýchlo opotrebúvajú, počet pracovných hodín údržby je veľa, náklady sú vysoké a jednorazová investícia je veľká. Pri použití tryskania na povrchovú úpravu je nárazová sila veľká a čistiaci účinok je zrejmý.

Spracovanie obrobkov z tenkého plechu brokovaním však môže ľahko deformovať obrobok a oceľový brook narazí na povrch obrobku (bez ohľadu na otryskávanie alebo otryskávanie) a deformuje kovový substrát. Pretože oxid železitý a oxid železitý nemajú žiadnu plasticitu, rozbijú sa. Po odlepení sa olejový film deformuje spolu s materiálom, takže tryskanie a tryskanie nemôže úplne odstrániť olejové škvrny na obrobku s olejovými škvrnami. Spomedzi existujúcich metód povrchovej úpravy obrobkov má najlepší čistiaci účinok pieskovanie. Pieskovanie je vhodné na čistenie povrchu obrobku s vyššími požiadavkami.

 

3. Liečba plazmou

Plazma je súbor kladne nabitých kladných a záporných častíc (vrátane kladných iónov, záporných iónov, elektrónov, voľných radikálov a rôznych aktívnych skupín atď.). Kladné a záporné náboje sú rovnaké. Preto sa nazýva plazma, čo je štvrtý stav, v ktorom existuje hmota popri pevnom, kvapalnom a plynnom stave - plazmový stav. Plazmový povrchový procesor sa skladá z plazmového generátora, prívodného potrubia plynu a plazmovej dýzy. Plazmový generátor generuje vysokotlakovú a vysokofrekvenčnú energiu v oceľovej rúrke dýzy, ktorá sa má aktivovať a ovládať na generovanie nízkoteplotnej plazmy v žeravom výboji pomocou stlačeného vzduchu Plazma je rozprašovaná na povrch obrobku.

Pri stretnutí plazmy a povrchu spracovávaného predmetu dochádza k zmene predmetu a dochádza k chemickým reakciám. Povrch bol vyčistený a uhľovodíkové kontaminanty, ako je mastnota a pomocné prísady, boli odstránené alebo vyleptané a zdrsnené, alebo vytvorili hustú zosieťovanú vrstvu alebo zaviedli polárne skupiny obsahujúce kyslík (hydroxylové, karboxylové), tieto Skupina má účinok podpory priľnavosti rôznych náterových materiálov a bol optimalizovaný pri aplikáciách priľnavosti a náterov. Pri rovnakom účinku môže aplikácia povrchu plazmovej úpravy získať veľmi tenký povrch s vysokou pevnosťou v ťahu, čo je prospešné pre lepenie, nanášanie a tlač. Na zvýšenie priľnavosti nie sú potrebné ďalšie stroje, chemické úpravy a iné silné komponenty.

 

4. Elektrochemická metóda

Elektrochemická povrchová úprava využíva elektródovú reakciu na vytvorenie povlaku na povrchu obrobku, čo zahŕňa najmä galvanické pokovovanie a anodickú oxidáciu.

Keď je obrobok katódou v roztoku elektrolytu. Proces vytvárania povlaku na povrchu pôsobením vonkajšieho prúdu sa nazýva galvanické pokovovanie. Pokovovacia vrstva môže byť kovová, zliatinová, polovodičová alebo obsahujúca rôzne pevné častice, ako je pokovovanie medi, poniklovanie atď.

V roztoku elektrolytu je obrobkom anóda. Proces tvorby oxidového filmu na povrchu pôsobením vonkajšieho prúdu sa nazýva eloxovanie, ako je eloxovanie hliníkovej zliatiny. Oxidačné spracovanie ocele sa môže vykonávať chemickými alebo elektrochemickými metódami. Chemickou metódou je vložiť obrobok do oxidačného roztoku a spoliehať sa na chemické pôsobenie na vytvorenie oxidového filmu na povrchu obrobku, ako je zmodranie ocele.

 

5. Chemické metódy

Povrchová úprava chemickou metódou nemá aktuálny efekt a využíva interakciu chemických látok na vytvorenie pokovovacej vrstvy na povrchu obrobku. Hlavnými metódami sú chemické konverzné ošetrenie povlakom a bezprúdové pokovovanie.

V roztoku elektrolytu kovový obrobok nepôsobí žiadnym vonkajším prúdom a chemická látka v roztoku interaguje s obrobkom a vytvára na jeho povrchu povlak, ktorý sa nazýva chemická konverzná úprava filmu. Ako je modrenie, fosfátovanie, pasivácia a ošetrenie chrómovou soľou na kovovom povrchu. V roztoku elektrolytu je povrch obrobku katalyticky upravený bez vplyvu vonkajšieho prúdu. V roztoku sa v dôsledku redukcie chemických látok proces ukladania určitých látok na povrch obrobku za vzniku povlaku nazýva bezprúdové pokovovanie, ako je bezprúdové pokovovanie niklom, bezprúdové pokovovanie medi atď.

 

6. Metóda spracovania za tepla

Metóda spracovania za tepla spočíva v tavení alebo tepelnej difúzii materiálu za podmienok vysokej teploty, aby sa vytvoril povlak na povrchu obrobku. Hlavné metódy sú nasledovné:

1) Pokovovanie ponorom
Proces vkladania kovového obrobku do roztaveného kovu na vytvorenie povlaku na jeho povrchu sa nazýva žiarové pokovovanie, ako je žiarové zinkovanie a žiarový hliník.

2) Tepelné striekanie
Proces rozprašovania roztaveného kovu a jeho rozprašovania na povrch obrobku, aby sa vytvoril povlak, sa nazýva žiarové striekanie, ako je žiarové striekanie zinku a žiarové striekanie hliníka.

3) Razenie za tepla
Proces zahrievania a lisovania kovovej fólie na povrch obrobku, aby sa vytvorila vrstva povlaku, sa nazýva razenie za tepla, ako je hliníková fólia razená za tepla.

4) Chemické tepelné spracovanie
Proces, pri ktorom je obrobok v kontakte s chemickými látkami a zahrieva sa a určitý prvok vstupuje na povrch obrobku pri vysokej teplote, sa nazýva chemické tepelné spracovanie, ako je nitridácia a nauhličovanie.

 

7. Elektroforéza

Ako elektróda je obrobok vložený do vodivej vodou riediteľnej alebo vodou emulgovanej farby a tvorí obvod s druhou elektródou v laku. Pôsobením elektrického poľa sa poťahovací roztok disociuje na nabité ióny živice, katióny sa pohybujú ku katóde a anióny sa presúvajú na anódu. Tieto nabité ióny živice spolu s adsorbovanými časticami pigmentu sa elektroforézujú na povrch obrobku za vzniku povlaku. Tento proces sa nazýva elektroforéza.

 

8. Elektrostatické striekanie

Pôsobením jednosmerného vysokonapäťového elektrického poľa sú atomizované záporne nabité častice farby nasmerované tak, aby lietali na kladne nabitý obrobok, čím sa získal náterový film, ktorý sa nazýva statické striekanie.