Površinska obdelava kovinskih litih delov

Površinska obdelava kovin je postopek umetnega oblikovanja površinske plasti na površini kovinskega osnovnega materiala, ki se razlikuje od mehanskih, fizikalnih in kemijskih lastnosti podlage. Namen površinske obdelave je izpolnitev korozijske odpornosti izdelka, odpornosti proti obrabi, dekoracije ali drugih posebnih funkcionalnih zahtev. Za kovinske ulitke so naše bolj pogosto uporabljene metode površinske obdelave: mehansko poliranje, kemična obdelava, površinska toplotna obdelava in brizgana površina. Predobdelava površine kovinskih ulitkov je čiščenje, pometanje, odstranjevanje robov, razmaščevanje in deoksidacija površine obdelovanca.

Za površinsko obdelavo obstajata dve razlagi. Ena je splošna površinska obdelava, ki vključuje številne fizikalne in kemične metode, vključno s predobdelavo, galvanizacijo, barvanjem, kemično oksidacijo, termičnim brizganjem itd.; druga je ozko definirana površinska obdelava. To je samo obdelava, vključno s peskanjem, poliranjem itd., kar pogosto imenujemo predobdelava.

 

Površinska obdelava	Aplikacije
Pocinkanje	Ulitki iz legiranega jekla, ulitki iz ogljikovega jekla, deli iz praškaste metalurgije
Brezelektrični cinkov premaz	Brezelektrični premaz, bogat s cinkom, na jeklenih delih
Brezelektrično nikljanje	Brezelektrično nikljanje delov iz jekla, nerjavečega jekla, aluminija in bakra
Kositrno-cinkana prevleka	Pocinkanje jeklenih delov
Kromiranje	Ulitki iz legiranega jekla, ulitki iz zlitin na osnovi bakra
Ponikljanje	Brezelektrično nikljanje delov iz jekla, nerjavečega jekla in aluminija
Krom-nikelj	Medeninasti deli, bronasti deli
Prevleka s cinkovim nikljem	Jekleni ulitki, medeninasti ulitki, bronasti ulitki
Prevleka baker-nikelj-krom	Prevleka baker-nikelj-krom na jeklene, nerjaveče jeklene in aluminijaste dele
Bakrenje	Prevleka jeklenih delov
Anodiziranje	Anodiziranje in trdo eloksiranje aluminijastega profila, strojna obdelava in litje aluminijastih delov
Slikanje	Barvanje in suha folija na železo, aluminij, inox in jeklene dele
Čiščenje s kislino	Kislinsko čiščenje odlitkov iz nerjavečega jekla, toplotno obdelanih delov, delov iz super zlitin, aluminijevih zlitin in titanovih zlitin
Pasivacija	Pasiviranje vseh vrst nerjavnega jekla
Fosfatiranje	Cinkovo ​​in manganovo fosfatiranje običajnih ulitkov in obdelovalnih delov
elektroforeza	Elektroforeza na jeklenih delih
Elektrolitsko poliranje	Elektrolitsko poliranje delov iz nerjavečega jekla
Risba žice	Deli iz nerjavečega jekla z litjem, varjenjem in kovanjem

 

1. Predobdelava površine

V procesu obdelave, transporta, skladiščenja itd. so na površini kovinskih obdelovancev pogosto oksidne obloge, pesek za oblikovanje rje, varilna žlindra, prah, olje in druga umazanija. Za trdno oprijem premaza na površino obdelovanca je treba površino obdelovanca pred barvanjem očistiti. V nasprotnem primeru to ne bo vplivalo samo na silo lepljenja in odpornost proti koroziji prevleke na kovino, temveč tudi na osnovno kovino, tudi če je prevlečena. Pod zaščito plasti lahko še naprej korodira, kar povzroči luščenje prevleke, kar vpliva na mehanske lastnosti in življenjsko dobo obdelovanca. Razvidno je, da je namen površinske predobdelave kovinskih obdelovancev zagotoviti dobro podlago, primerno za zahteve premaza, pridobiti zaščitno plast dobre kakovosti in podaljšati življenjsko dobo izdelka.

 

2. Mehanska obdelava

V glavnem vključuje poliranje z valji z žično krtačo, peskanje in luščenje s peskom.

Poliranje s krtačo je, da valj s krtačo poganja motor, valj s krtačo pa se vrti z veliko hitrostjo na zgornji in spodnji površini traku v smeri, nasprotni gibanju valjarnega kosa, da se odstrani oksidna lestvica. Brušeni vodni kamen železovega oksida se spere z zaprtim sistemom za pranje s krožečo hladilno vodo.

Peskanje je metoda uporabe centrifugalne sile za pospeševanje izstrelka in njegovo izstrelitev na obdelovanec za odstranjevanje rje in čiščenje. Vendar ima peskanje slabo prilagodljivost in je omejeno z lokacijo. Pri čiščenju obdelovanca je nekoliko slep, na notranji površini obdelovanca pa je enostavno narediti mrtve kote, ki jih ni mogoče očistiti. Struktura opreme je zapletena, veliko je obrabnih delov, zlasti rezila in drugi deli se hitro obrabijo, vzdrževanje je veliko delovnih ur, stroški so visoki, enkratna naložba pa velika. Pri uporabi peskanja za površinsko obdelavo je udarna sila velika in učinek čiščenja očiten.

Vendar pa lahko obdelava obdelovancev iz tanke plošče s strelnim strganjem zlahka deformira obdelovanec in jeklena drobtina zadene površino obdelovanca (ne glede na peskanje ali drobno strganje), da deformira kovinsko podlago. Ker železov oksid in železov oksid nimata plastičnosti, se bosta zlomila. Po luščenju se oljni film deformira skupaj z materialom, zato peskanje in peskanje ne moreta popolnoma odstraniti oljnih madežev na obdelovancu z oljnimi madeži. Med obstoječimi metodami površinske obdelave obdelovancev je najboljši učinek čiščenja peskanje. Peskanje je primerno za čiščenje površine obdelovanca z višjimi zahtevami.

 

3. Zdravljenje s plazmo

Plazma je skupek pozitivno nabitih pozitivnih delcev in negativnih delcev (vključno s pozitivnimi ioni, negativnimi ioni, elektroni, prostimi radikali in različnimi aktivnimi skupinami itd.). Pozitivni in negativni naboji so enaki. Zato se imenuje plazma, ki je četrto stanje, v katerem obstaja snov poleg trdnega, tekočega in plinastega stanja - stanje plazme. Plazemski površinski procesor je sestavljen iz plazemskega generatorja, cevovoda za dovod plina in plazemske šobe. Generator plazme ustvarja visokotlačno in visokofrekvenčno energijo v jekleni cevi šobe, ki se aktivira in nadzoruje za ustvarjanje nizkotemperaturne plazme v žarilnem praznjenju s pomočjo stisnjenega zraka. Plazma se razprši na površino obdelovanca.

Ko se srečata plazma in površina obdelovanega predmeta, se predmet spremeni in pride do kemičnih reakcij. Površina je bila očiščena in ogljikovodiki, kot so maščobe in pomožni dodatki, so bili odstranjeni ali jedkani in hrapavi, oblikovana gosta zamrežena plast ali uvedene polarne skupine, ki vsebujejo kisik (hidroksilne, karboksilne), te skupine. učinek spodbujanja oprijema različnih premaznih materialov in je bil optimiziran pri nanosu oprijema in barve. Pod enakim učinkom lahko nanos površine za plazemsko obdelavo dobi zelo tanko visokonatezno površino prevleke, ki je ugodna za lepljenje, premazovanje in tiskanje. Ni potrebe po drugih strojih, kemičnih obdelavah in drugih močnih komponentah za povečanje oprijema.

 

4. Elektrokemijska metoda

Elektrokemična površinska obdelava uporablja reakcijo elektrode za oblikovanje prevleke na površini obdelovanca, kar vključuje predvsem galvanizacijo in anodno oksidacijo.

Ko je obdelovanec katoda v raztopini elektrolita. Postopek oblikovanja prevleke na površini pod vplivom zunanjega toka se imenuje galvanizacija. Prekrivna plast je lahko kovina, zlitina, polprevodnik ali vsebuje različne trdne delce, kot je bakrenje, nikljanje itd.

Medtem ko je v raztopini elektrolita, je obdelovanec anoda. Postopek tvorjenja oksidnega filma na površini pod vplivom zunanjega toka se imenuje anodizacija, kot je anodizacija aluminijeve zlitine. Oksidacijsko obdelavo jekla lahko izvedemo s kemičnimi ali elektrokemičnimi metodami. Kemična metoda je, da damo obdelovanec v oksidacijsko raztopino in se zanašamo na kemično delovanje, da na površini obdelovanca nastane oksidni film, kot je modrovanje jekla.

 

5. Kemijske metode

Površinska obdelava s kemično metodo nima trenutnega učinka in uporablja interakcijo kemičnih snovi za oblikovanje prevleke na površini obdelovanca. Glavni metodi sta obdelava s kemičnim pretvorbenim premazom in brezelektrično nanašanje.

V raztopini elektrolita kovinski obdelovanec nima zunanjega tokovnega delovanja in kemična snov v raztopini medsebojno deluje z obdelovancem, da na njegovi površini tvori prevleko, kar se imenuje obdelava filma s kemično pretvorbo. Kot so pomodrenje, fosfatiranje, pasiviranje in obdelava kovinske površine s kromovo soljo. V raztopini elektrolita je površina obdelovanca katalitično obdelana brez vpliva zunanjega toka. V raztopini se zaradi zmanjšanja kemičnih snovi postopek nanašanja določenih snovi na površino obdelovanca, da se oblikuje prevleka, imenuje brezelektrično prevleka, kot je brezelektrično nikljanje, brezelektrično bakrenje itd.

 

6. Metoda vroče obdelave

Metoda vroče obdelave je taljenje ali toplotna difuzija materiala v pogojih visoke temperature, da se na površini obdelovanca oblikuje premaz. Glavne metode so naslednje:

1) Vroča prevleka
Postopek dajanja kovinskega obdelovanca v staljeno kovino, da se na njegovi površini oblikuje premaz, se imenuje vroče prevleka, kot sta vroče cinkanje in vroče potapljanje aluminija.

2) Toplotno pršenje
Postopek razprševanja staljene kovine in njenega razprševanja na površino obdelovanca, da nastane prevleka, se imenuje termično razprševanje, kot sta termično razprševanje cinka in termično razprševanje aluminija.

3) Vroče žigosanje
Postopek segrevanja in stiskanja kovinske folije na površini obdelovanca, da nastane prevlečna plast, se imenuje vroče žigosanje, kot je vroče žigosanje aluminijaste folije.

4) Kemična toplotna obdelava
Postopek, pri katerem je obdelovanec v stiku s kemičnimi snovmi in se segreva, določen element pa vstopi na površino obdelovanca pri visoki temperaturi, se imenuje kemična toplotna obdelava, kot sta nitriranje in karburiziranje.

 

7. Elektroforeza

Kot elektroda je obdelovanec vstavljen v prevodno vodotopno ali vodno emulgirano barvo in tvori vezje z drugo elektrodo v barvi. Pod delovanjem električnega polja se raztopina premaza disociira na nabite ione smole, kationi se premaknejo na katodo, anioni pa na anodo. Ti nabiti ioni smole se skupaj z adsorbiranimi pigmentnimi delci elektroforezirajo na površino obdelovanca, da tvorijo premaz. Ta postopek se imenuje elektroforeza.

 

8. Elektrostatično pršenje

Pod delovanjem enosmernega visokonapetostnega električnega polja se razpršeni negativno nabiti delci barve usmerijo na pozitivno nabit obdelovanec, da dobijo barvni film, kar imenujemo statično pršenje.