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金屬表面處理的幾種主要工藝

作者: 湖南固特瑞  瀏覽量:1521  發布時間:2019-08-02

1 電鍍處理

電鍍處理技術是利用電解作用使金屬的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用的一種技術。電鍍處理工藝的主要技術流程包括:前處理(研磨-預備洗凈-水洗-電解脫脂-水洗-酸浸漬及活性化-水洗)-中和-洗水-電鍍(打底)-水洗-中和-水洗-電鍍(表層)-水洗-純水-脫水-烘干。但是如果前處理不完全,也會造成較多的鍍層缺陷,如鍍層的剝離、氣漲,污點、無光等光澤不均勻,鍍層的小孔、不平,針孔的發生降低產品的耐蝕性,鍍層皮膜的脆化等。

2 拋光處理

拋光處理技術是利用柔性拋光工具和磨料顆粒或其他拋光介質對金屬工件表面進行的修飾加工。目前常用的拋光方法主要有機械拋光、化學拋光、點解拋光、超聲波拋光、流體拋光、磁研磨拋光等。

機械拋光是靠切削、材料表面塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面的拋光方法,一般使用油石條、羊毛輪、砂紙等,以手工操作為主,表面質量要求高的可采用超精研拋的方法,可以達到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各種拋光方法中最高的。化學拋光是讓材料在化學介質中表面微觀凸出的部分較凹部分優先溶解,從而得到平滑面,化學拋光得到的表面粗糙度一般為數10μm。電解拋光基本原理與化學拋光相同,即靠選擇性的溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。與化學拋光相比,可以消除陰極反應的影響,效果較好。超聲波拋光是將金屬材料放入磨料懸浮液中并一起置于超聲波場中,依靠超聲波的振蕩作用,使磨料在工件表面磨削拋光。超聲波加工宏觀力小,不會引起工件變形,但工裝制作和安裝較困難。超聲波加工可以與化學或電化學方法結合。在溶液腐蝕、電解的基礎上,再施加超聲波振動攪拌溶液,使工件表面溶解產物脫離,表面附近的腐蝕或電解質均勻;超聲波在液體中的空化作用還能夠抑制腐蝕過程,利于表面光亮化。流體拋光是依靠高速流動的液體及其攜帶的磨粒沖刷工件表面達到拋光的目的。常用方法有:磨料噴射加工、液體噴射加工、流體動力研磨等。磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷,對工件磨削加工。這種方法加工效率高,質量好,加工條件容易控制,工作條件好。采用合適的磨料,表面粗糙度可以達到Ra0.1μm。

3 熱噴涂處理

熱噴涂表面處理技術是指將熔融狀態的噴涂材料,通過高速氣流使其霧化噴射在零件表面上,形成噴涂層的一種金屬表面加工方法。我們把特殊的工作表面叫“涂層”,把制造涂層的工作方法叫“熱噴涂”,它是采用各種熱源進行噴涂和噴焊的總稱。具體過程是:利用某種熱源(如電弧、等離子噴涂或燃燒火焰等)將粉末狀或絲狀的金屬或非金屬材料加熱到熔融或半熔融狀態,然后借助焰留本身或壓縮空氣以一定速度噴射到預處理過的基體表面,沉積而形成具有各種功能的表面涂層。熱噴涂技術的基本原理是:涂層材料可以是粉狀、帶狀、絲狀或棒狀。由燃料氣、電弧或等離子弧提供必需的熱量,將熱噴涂材料加熱到塑態或熔融態,再經受壓縮空氣的加速,使受約束的顆粒束流沖擊到基體表面上。沖擊到表面的顆粒,因受沖壓而變形,形成疊層薄片,粘附在經過制備的基體表面,隨之冷卻并不斷堆積,最終形成一種層狀的涂層。該涂層因涂層材料的不同可實現耐高溫腐蝕、抗磨損、隔熱、抗電磁波等功能。

4 激光熔覆處理

利用激光熔覆技術對金屬進行表面處理,既可對新制造的金屬模具進行表面改性,亦可對破損模具表面進行快速高性能修復。其技術特點如下:激光加熱和冷卻速度快,激光熔覆層組織細小致密;激光束的功率、位置和形狀等能夠精確控制,能實現自動化和柔性加工,實現裂痕、崩角、微區以及磨損的密封邊修復;熔覆層的稀釋率小,可精確控制,熔覆層成分具有可設計性。