טיפול פני השטח של חלקי יציקת מתכת

טיפול במשטח מתכת הוא תהליך של יצירה מלאכותית של שכבת משטח על פני חומר בסיס מתכת השונה מהתכונות המכניות, הפיזיקליות והכימיות של הבסיס.מטרת טיפול פני השטח היא לעמוד בעמידות המוצר בפני קורוזיה, עמידות בפני שחיקה, עיטור או דרישות פונקציונליות מיוחדות אחרות.עבור יציקות מתכת, שיטות טיפול פני השטח הנפוצות יותר שלנו הן: ליטוש מכני, טיפול כימי, טיפול בחום פני השטח ומשטח מרוסס.הטיפול המקדים של פני השטח של יציקות מתכת הוא ניקוי, טאטוא, פירוק, הסרת שומנים והסרת חמצון של פני השטח של חומר העבודה.

ישנם שני הסברים לטיפול פני השטח.האחד הוא טיפול פני השטח המוכלל, הכולל שיטות פיסיקליות וכימיות רבות כולל טיפול מקדים, ציפוי אלקטרוניקה, צביעה, חמצון כימי, ריסוס תרמי וכו';השני הוא טיפול פני השטח המוגדר באופן צר.כלומר, רק עיבוד כולל התזת חול, ליטוש וכו', שזה מה שאנו מכנים לרוב טיפול מקדים.

 

טיפול שטח	יישומים
ציפוי אבץ	יציקות פלדה מסגסוגת, יציקות פלדת פחמן, חלקים העשויים מטלורגיית אבקה
ציפוי אבץ ללא אלקטרו	ציפוי עשיר באבץ ללא אלקטרו על חלקי הפלדה
ציפוי ניקל ללא אלקטרו	ציפוי ניקל אלקטרו על חלקי פלדה, נירוסטה, אלומיניום ונחושת
ציפוי פח-אבץ	ציפוי פח-אבץ בחלקי הפלדה
ציפוי כרום	יציקות סגסוגת פלדה, יציקות סגסוגת על בסיס נחושת
ציפוי ניקל	ציפוי ניקל אלקטרו על חלקי פלדה, נירוסטה ואלומיניום
ציפוי כרום ניקל	חלקי פליז, חלקי ברונזה
ציפוי ניקל אבץ	יציקות פלדה, יציקות פליז, חלקי יציקת ברונזה
ציפוי נחושת-ניקל-כרום	ציפוי נחושת ניקל כרום על פלדה, נירוסטה, חלקי אלומיניום
ציפוי נחושת	ציפוי על חלקי הפלדה
אנודיזציה	אילגון ואנודייז קשה על פרופיל אלומיניום, עיבוד שבבי וחלקי אלומיניום יצוק
צִיוּר	צביעה וסרט יבש על חלקי ברזל, אלומיניום, נירוסטה ופלדה
ניקוי חומצה	ניקוי חומצה ליציקות נירוסטה, חלקים שעברו טיפול בחום, סגסוגת על, סגסוגת אלומיניום וחלקי סגסוגת טיטניום
פסיביות	פסיביות של כל סוגי הנירוסטה
פוספטינג	פוספט אבץ ומנגן של יציקות וחלקי עיבוד רגילים
אלקטרופורזה	אלקטרופורזה על חלקי הפלדה
ליטוש אלקטרוליטי	ליטוש אלקטרוליטי בחלקי הנירוסטה
ציור תיל	חלקי נירוסטה על ידי יציקה, ריתוך ופרזול

 

1. טיפול לפני השטח

בתהליך של עיבוד, הובלה, אחסון וכו ', על פני השטח של חלקי עבודה מתכת יש לעתים קרובות אבנית תחמוצת, חול דפוס חלודה, סיגים ריתוך, אבק, שמן ולכלוך אחר.כדי שהציפוי יהיה מחובר היטב למשטח היצירה, יש לנקות את פני היצירה לפני הצביעה.אחרת, זה לא רק ישפיע על כוח ההדבקה ועמידות הקורוזיה של הציפוי למתכת, אלא גם יהפוך את המתכת הבסיסית גם אם היא מצופה.זה יכול להמשיך להחליד תחת הגנת השכבה, גורם לציפוי להתקלף, להשפיע על התכונות המכניות וחיי השירות של חומר העבודה.ניתן לראות שמטרת טיפול מקדים משטח של חלקי עבודה ממתכת היא לספק מצע טוב המתאים לדרישות הציפוי, להשיג שכבת הגנה באיכות טובה ולהאריך את חיי השירות של המוצר.

 

2. טיפול מכני

כולל בעיקר ליטוש רולר מברשת תיל, התזת זריקות והצפת חול.

ליטוש המברשת הוא שגלגלת המברשת מונעת על ידי המנוע, וגליל המברשת מסתובב במהירות גבוהה על המשטחים העליונים והתחתונים של הרצועה בכיוון המנוגד לתנועת החלק הגלגול כדי להסיר את אבנית התחמוצת.אבנית תחמוצת הברזל המוברשת נשטפת עם מערכת שטיפת מי קירור סגורה במחזור.

פיצוץ ירי היא שיטה של ​​שימוש בכוח צנטריפוגלי כדי להאיץ את הקליע ולהקרין אותו אל חומר העבודה לצורך הסרת חלודה וניקוי.עם זאת, לפיצוץ יש גמישות ירודה והיא מוגבלת על ידי האתר.הוא מעט עיוור בעת ניקוי חומר העבודה, וקל לייצר פינות מתות על המשטח הפנימי של חומר העבודה שלא ניתן לנקות.מבנה הציוד מורכב, ישנם חלקי שחיקה רבים, במיוחד הלהבים וחלקים אחרים נשחקים במהירות, שעות העבודה האחזקה רבות, העלות גבוהה וההשקעה החד פעמית גדולה.שימוש בפיצוץ בירייה לטיפול במשטח, כוח ההשפעה גדול ואפקט הניקוי ברור.

עם זאת, הטיפול בחלקי עבודה של לוחות דק על ידי הצפה יכול בקלות לעוות את חומר העבודה, וזריקת הפלדה פוגעת במשטח של חומר העבודה (לא משנה פיצוץ ירי או הצפה) כדי לעוות את מצע המתכת.מכיוון שלתחמוצת הברזל והתחמוצת הפרופרית אין פלסטיות, הם ישברו.לאחר הקילוף, סרט השמן מתעוות יחד עם החומר, כך שההתזת וההתזת לא יכולים להסיר לחלוטין את כתמי השמן על חלק העבודה עם כתמי שמן.בין שיטות טיפול פני השטח הקיימות עבור חלקי עבודה, אפקט הניקוי הטוב ביותר הוא התזת חול.התזת חול מתאימה לניקוי משטח העבודה עם דרישות גבוהות יותר.

 

3. טיפול בפלזמה

פלזמה היא אוסף של חלקיקים חיוביים וחלקיקים שליליים בעלי מטען חיובי (כולל יונים חיוביים, יונים שליליים, אלקטרונים, רדיקלים חופשיים וקבוצות פעילות שונות וכו').המטען החיובי והשלילי שווים.לכן, זה נקרא פלזמה, שהוא המצב הרביעי שבו קיים החומר בנוסף למצב מוצק, נוזלי וגזי-מצב פלזמה.מעבד פני הפלזמה מורכב מחולל פלזמה, צינור אספקת גז וזרבובית פלזמה.מחולל הפלזמה מייצר אנרגיה בלחץ גבוה ובתדר גבוה בצינור הפלדה הזרבובית להפעלה ובקרה ליצירת פלזמה בטמפרטורה נמוכה בפריקת הזוהר, בעזרת אוויר דחוס הפלזמה מרוססת אל פני השטח של חומר העבודה.

כאשר הפלזמה והמשטח של האובייקט המעובד נפגשים, האובייקט משתנה ומתרחשות תגובות כימיות.המשטח נוקה, ומזהמי פחמימנים כגון גריז ותוספי עזר הוסרו, או נחרטו וחספסו, או יצרו שכבה צולבת צפופה, או הוכנסו קבוצות קוטביות המכילות חמצן (הידרוקסיל, קרבוקסיל), אלה. ההשפעה של קידום הדבקה של חומרי ציפוי שונים, ועברה אופטימיזציה ביישומי הדבקה וצבע.תחת אותה השפעה, היישום של משטח טיפול פלזמה יכול לקבל משטח ציפוי דק מאוד בעל מתיחה גבוהה, המועיל להדבקה, ציפוי והדפסה.אין צורך במכונות אחרות, טיפולים כימיים ורכיבים חזקים אחרים להגברת ההידבקות.

 

4. שיטה אלקטרוכימית

טיפול משטח אלקטרוכימי משתמש בתגובת האלקטרודה ליצירת ציפוי על פני חומר העבודה, הכולל בעיקר ציפוי אלקטרוני וחמצון אנודי.

כאשר חומר העבודה הוא הקתודה בתמיסת האלקטרוליט.תהליך יצירת ציפוי על פני השטח תחת פעולת זרם חיצוני נקרא אלקטרוציפוי.שכבת הציפוי יכולה להיות מתכת, סגסוגת, מוליכים למחצה או להכיל חלקיקים מוצקים שונים, כגון ציפוי נחושת, ציפוי ניקל וכו'.

בעוד בתמיסת האלקטרוליט, חומר העבודה הוא האנודה.תהליך יצירת סרט תחמוצת על פני השטח תחת פעולת זרם חיצוני נקרא אנודיזציה, כגון אנודיזציה של סגסוגת אלומיניום.טיפול החמצון של פלדה יכול להיעשות בשיטות כימיות או אלקטרוכימיות.השיטה הכימית היא לשים את חומר העבודה בתמיסת חמצון, ולהסתמך על פעולה כימית ליצירת סרט תחמוצת על פני השטח של חומר העבודה, כגון הכחול של פלדה.

 

5. שיטות כימיות

לטיפול פני השטח של השיטה הכימית אין השפעה נוכחית, והוא משתמש באינטראקציה של חומרים כימיים כדי ליצור שכבת ציפוי על פני השטח של חומר העבודה.השיטות העיקריות הן טיפול בציפוי המרה כימי וציפוי ללא חשמל.

בתמיסת האלקטרוליט, לחומר המתכת אין פעולת זרם חיצונית, והחומר הכימי שבתמיסה יוצר אינטראקציה עם חומר העבודה ויוצר ציפוי על פני השטח שלו, מה שנקרא טיפול בסרט המרה כימי.כגון הכחול, פוספטציה, פסיבציה וטיפול במלח כרום על פני המתכת.בתמיסת האלקטרוליט, פני השטח של חומר העבודה מטופלים באופן קטליטי ללא השפעת זרם חיצוני.בתמיסה, עקב הפחתת חומרים כימיים, תהליך הפקדת חומרים מסוימים על פני חומר העבודה ליצירת ציפוי נקרא ציפוי ללא אלקטרו, כגון ניקל ללא חשמל, ציפוי נחושת ללא אלקטרו וכו'.

 

6. שיטת עיבוד חם

שיטת העיבוד החם היא להמיס או לפזר תרמית את החומר בתנאי טמפרטורה גבוהים ליצירת ציפוי על פני השטח של חומר העבודה.השיטות העיקריות הן כדלקמן:

1) ציפוי מטבל חם
התהליך של הכנסת חלק מתכת למתכת מותכת כדי ליצור ציפוי על פני השטח שלו נקרא ציפוי חם, כגון גלוון טבילה חמה ואלומיניום טבילה חמה.

2) ריסוס תרמי
תהליך ריסוס המתכת המותכת והתזתה על פני חומר העבודה ליצירת ציפוי נקרא ריסוס תרמי, כגון ריסוס תרמי של אבץ והתזת אלומיניום תרמית.

3) הטבעה חמה
תהליך החימום והלחיצה של רדיד המתכת על פני חומר העבודה ליצירת שכבת ציפוי נקרא הטבעה חמה, כגון הטבעה חמה של רדיד אלומיניום.

4) טיפול בחום כימי
התהליך בו חומר העבודה נמצא במגע עם חומרים כימיים ומחומם, ואלמנט מסוים נכנס לפני השטח של חומר העבודה בטמפרטורה גבוהה נקרא טיפול בחום כימי, כגון ניטרידה וקרבור.

 

7. אלקטרופורזה

כאלקטרודה, חומר העבודה מוכנס לצבע המוליך מסיס במים או אמולסי במים, ויוצר מעגל עם האלקטרודה השנייה בצבע.תחת פעולת השדה החשמלי, תמיסת הציפוי פורקה ליוני שרף טעונים, הקטיונים עוברים לקתודה והאניונים עוברים לאנודה.יוני השרף הטעונים הללו, יחד עם חלקיקי הפיגמנט הנספגים, עוברים אלקטרופורזה אל פני השטח של חומר העבודה כדי ליצור ציפוי.תהליך זה נקרא אלקטרופורזה.

 

8. ריסוס אלקטרוסטטי

תחת פעולתו של שדה חשמלי במתח גבוה DC, חלקיקי הצבע הטעונים שלילי אטומים מופנים לעוף על חומר העבודה הטעון חיובי כדי להשיג סרט צבע, מה שנקרא ריסוס סטטי.