Povrchová úprava kovů je proces umělého vytváření povrchové vrstvy na povrchu kovového základního materiálu, která se liší od mechanických, fyzikálních a chemických vlastností podkladu. Účelem povrchové úpravy je splnit požadavky na odolnost výrobku proti korozi, opotřebení, zdobení nebo jiné speciální funkční požadavky. U kovových odlitků jsou našimi běžnějšími metodami povrchové úpravy: mechanické leštění, chemické ošetření, povrchové tepelné ošetření a stříkaný povrch. Předúprava povrchu kovových odlitků spočívá v čištění, zametání, odjehlování, odmašťování a dezoxidaci povrchu obrobku.
Pro povrchovou úpravu existují dvě vysvětlení. Jedním z nich je všeobecná povrchová úprava, která zahrnuje mnoho fyzikálních a chemických metod včetně předúpravy, galvanického pokovování, lakování, chemické oxidace, tepelného nástřiku atd.; druhým je úzce definovaná povrchová úprava. Tedy pouze zpracování včetně pískování, leštění atd., čemuž často říkáme předúprava.
| Povrchová úprava | Aplikace |
| Zinkování | Odlitky z legované oceli, odlitky z uhlíkové oceli, díly z práškové metalurgie |
| Bezproudový zinkový povlak | Bezproudový povlak bohatý na zinek na ocelových dílech |
| Bezproudové niklování | Bezproudové niklování ocelových, nerezových, hliníkových a měděných dílů |
| Pocínování | Cínování na ocelových dílech |
| Chromování | Odlitky z legované oceli, odlitky ze slitin mědi |
| Niklování | Bezproudové niklování ocelových, nerezových a hliníkových dílů |
| Chrom-niklování | Mosazné díly, bronzové díly |
| Zinkové niklování | Ocelové odlitky, mosazné odlitky, bronzové odlitky |
| Měď-nikl-chromování | Měď-nikl-chromování na ocelových, nerezových, hliníkových dílech |
| Pokovování mědí | Pokovování ocelových dílů |
| Eloxování | Eloxování a tvrdé eloxování hliníkových profilů, obrábění a tlakově litých hliníkových dílů |
| Malování | Lakování a suchý film na železné, hliníkové, nerezové a ocelové díly |
| Čištění kyselinou | Kyselé čištění odlitků z nerezové oceli, tepelně zpracovaných dílů, superslitin, hliníkových slitin a dílů z titanových slitin |
| Pasivace | Pasivace všech druhů nerezové oceli |
| Fosfátování | Zinkové a manganové fosfátování normálních odlitků a obráběných dílů |
| Elektroforéza | Elektroforéza na ocelových dílech |
| Elektrolytické leštění | Elektrolytické leštění dílů z nerezové oceli |
| Kreslení drátu | Díly z nerezové oceli odléváním, svařováním a kováním |
1. Předúprava povrchu
V procesu zpracování, přepravy, skladování atd. má povrch kovových obrobků často oxidové okuje, rez formovací písek, svařovací strusku, prach, olej a další nečistoty. Aby povlak pevně přilnul k povrchu obrobku, musí být povrch obrobku před lakováním očištěn. V opačném případě to nejen ovlivní přilnavost a korozní odolnost povlaku ke kovu, ale také vytvoří základní kov, i když je povlakován. Pod ochranou vrstvy může pokračovat v korozi, což způsobí odlupování povlaku, což ovlivňuje mechanické vlastnosti a životnost obrobku. Je vidět, že účelem povrchové předúpravy kovových obrobků je poskytnout dobrý substrát vhodný pro požadavky na povrchovou úpravu, získat ochrannou vrstvu dobré kvality a prodloužit životnost výrobku.
2. Mechanické zpracování
Zahrnuje hlavně leštění válečkem s drátěným kartáčem, tryskání a pískování.
Leštění kartáčem spočívá v tom, že kartáčový válec je poháněn motorem a kartáčový válec se otáčí vysokou rychlostí na horním a spodním povrchu pásu ve směru opačném k pohybu válečku, aby se odstranily oxidové okují. Kartáčovaný oxid železitý je odplavován uzavřeným mycím systémem s cirkulační chladicí vodou.
Tryskání je metoda využívající odstředivou sílu k urychlení projektilu a jeho vyvržení na obrobek za účelem odstranění rzi a čištění. Tryskání má však špatnou flexibilitu a je omezeno místem. Při čištění obrobku je trochu slepý a na vnitřním povrchu obrobku lze snadno vytvořit mrtvé rohy, které nelze vyčistit. Struktura zařízení je složitá, existuje mnoho opotřebitelných dílů, zejména čepele a další díly se rychle opotřebovávají, mnoho hodin údržby, vysoké náklady a velká jednorázová investice. Při použití tryskání pro povrchovou úpravu je rázová síla velká a čisticí účinek je zřejmý.
Úprava tenkých plechových obrobků brokováním však může snadno deformovat obrobek a ocelový brok narazí na povrch obrobku (bez ohledu na otryskávání nebo brokování) a deformuje kovový substrát. Protože oxid železitý a oxid železitý nemají žádnou plasticitu, budou rozbity. Po odloupnutí se olejový film deformuje spolu s materiálem, takže tryskání a tryskání nemůže zcela odstranit olejové skvrny na obrobku s olejovými skvrnami. Ze stávajících metod povrchové úpravy obrobků má nejlepší čisticí účinek pískování. Pískování je vhodné pro čištění povrchu obrobku s vyššími požadavky.
3. Léčba plazmou
Plazma je soubor kladně nabitých kladných a záporných částic (včetně kladných iontů, záporných iontů, elektronů, volných radikálů a různých aktivních skupin atd.). Kladné a záporné náboje jsou stejné. Proto se nazývá plazma, což je čtvrté skupenství, ve kterém hmota existuje vedle pevného, kapalného a plynného skupenství – plazmový stav. Plazmový povrchový procesor se skládá z plazmového generátoru, přívodního potrubí plynu a plazmové trysky. Plazmový generátor generuje vysokotlakou a vysokofrekvenční energii v ocelové trubce trysky, která má být aktivována a řízena pro generování nízkoteplotního plazmatu v doutnavém výboji pomocí stlačeného vzduchu Plazma je rozstřikováno na povrch obrobku.
Při setkání plazmatu a povrchu zpracovávaného předmětu se předmět mění a dochází k chemickým reakcím. Povrch byl vyčištěn a byly odstraněny uhlovodíkové nečistoty, jako je mastnota a pomocné přísady, nebo byly naleptány a zdrsněny nebo vytvořily hustou zesíťovanou vrstvu nebo byly zavedeny polární skupiny obsahující kyslík (hydroxylové, karboxylové), tyto Skupina má účinek podpory přilnavosti různých nátěrových materiálů a byl optimalizován v aplikacích přilnavosti a nátěrů. Při stejném účinku může aplikace povrchu plazmové úpravy získat velmi tenký povrch s vysokou pevností v tahu, což je výhodné pro lepení, potahování a tisk. Pro zvýšení adheze nejsou potřeba další stroje, chemické úpravy a jiné silné komponenty.
4. Elektrochemická metoda
Elektrochemická povrchová úprava využívá elektrodovou reakci k vytvoření povlaku na povrchu obrobku, což zahrnuje především galvanické pokovování a anodickou oxidaci.
Když je obrobek katodou v roztoku elektrolytu. Proces tvorby povlaku na povrchu působením vnějšího proudu se nazývá galvanické pokovování. Pokovovací vrstva může být kovová, slitinová, polovodičová nebo obsahující různé pevné částice, jako je pokovování mědí, niklování atd.
V roztoku elektrolytu je obrobkem anoda. Proces tvorby oxidového filmu na povrchu působením vnějšího proudu se nazývá anodizace, jako je eloxování hliníkové slitiny. Oxidační úprava oceli může být provedena chemickými nebo elektrochemickými metodami. Chemickou metodou je vložit obrobek do oxidačního roztoku a spoléhat se na chemické působení, které vytvoří oxidový film na povrchu obrobku, jako je zmodrání oceli.
5. Chemické metody
Povrchová úprava chemickou metodou nemá aktuální efekt a využívá interakce chemických látek k vytvoření pokovovací vrstvy na povrchu obrobku. Hlavními metodami jsou chemické konverzní ošetření povlakem a bezproudové pokovování.
V roztoku elektrolytu kovový obrobek nepůsobí žádným vnějším proudem a chemická látka v roztoku interaguje s obrobkem za vzniku povlaku na jeho povrchu, což se nazývá chemická konverzní úprava filmu. Jako je modření, fosfátování, pasivace a ošetření chrómovou solí na kovovém povrchu. V roztoku elektrolytu je povrch obrobku katalyticky upraven bez vlivu vnějšího proudu. V roztoku se v důsledku redukce chemických látek proces nanášení určitých látek na povrch obrobku za účelem vytvoření povlaku nazývá bezproudové pokovování, jako je bezproudové pokovování niklem, bezproudové pokovování mědí atd.
6. Způsob zpracování za tepla
Způsob zpracování za tepla spočívá v tavení nebo tepelné difúzi materiálu za podmínek vysoké teploty za účelem vytvoření povlaku na povrchu obrobku. Hlavní metody jsou následující:
1) Pokovování ponorem
Proces vkládání kovového obrobku do roztaveného kovu za účelem vytvoření povlaku na jeho povrchu se nazývá žárové pokovování, jako je žárové zinkování a žárový hliník.
2) Tepelné stříkání
Proces rozprašování roztaveného kovu a jeho rozprašování na povrch obrobku za účelem vytvoření povlaku se nazývá žárové stříkání, jako je žárové stříkání zinku a žárové stříkání hliníku.
3) Horká ražba
Proces zahřívání a lisování kovové fólie na povrch obrobku za účelem vytvoření povlakové vrstvy se nazývá lisování za tepla, jako je hliníková fólie lisovaná za tepla.
4) Chemické tepelné zpracování
Proces, při kterém je obrobek v kontaktu s chemickými látkami a zahřívá se a určitý prvek vstupuje na povrch obrobku při vysoké teplotě, se nazývá chemické tepelné zpracování, jako je nitridace a nauhličování.
7. Elektroforéza
Jako elektroda je obrobek vložen do vodivé vodou ředitelné nebo vodou emulgované barvy a tvoří obvod s druhou elektrodou v barvě. Působením elektrického pole se povlakový roztok disociuje na nabité ionty pryskyřice, kationty se přesunou ke katodě a anionty se přesunou na anodu. Tyto nabité pryskyřičné ionty spolu s adsorbovanými částicemi pigmentu jsou elektroforézovány na povrch obrobku za vzniku povlaku. Tento proces se nazývá elektroforéza.
8. Elektrostatické stříkání
Působením stejnosměrného vysokonapěťového elektrického pole jsou atomizované záporně nabité částice barvy směrovány tak, aby letěly na kladně nabitý obrobek a získaly nátěrový film, který se nazývá statický nástřik.
Čas odeslání: 12. září 2021