簡述表面處理的不同工藝——噴漆、涂裝

      表面處理是在基體材料表面上人工形成一層與基體的機械、物理和化學性能不同的表層的工藝方法。表面處理的目的是滿足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。 對于金屬鑄件,我們比較常用的表面處理方法是,機械打磨,化學處理,表面熱處理,噴涂表面,表面處理就是對工件表面進行清潔、清掃、去毛刺、去油污、去氧化皮等。

     

           一般國內所說的表面處理有兩種解釋,一種為廣義的表面處理,即包括前處理、電鍍、涂裝、化學氧化、熱噴涂等眾多物理化學方法在內的工藝方法;另一種為狹義的表面處理,即只包括噴砂、拋光等在內的即我們常說的前處理部分。以下我們所說的主要是狹義的表面處理。

     

           工件在加工、運輸、存放等過程中,表面往往帶有氧化皮、鐵銹制模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他污物。要涂層能牢固地附著在工件表面上,在涂裝前就需要對工件表面進行清理,否則,不僅影響涂層與金屬的結合力和抗腐蝕性能,而且還會使基體金屬在即使有涂層防護下也能繼續(xù)腐蝕,使涂層剝落,影響工件的機械性能和使用壽命。因此工件涂漆前的表面處理是獲得質量優(yōu)良的防護層,延長產(chǎn)品使用壽命的重要保證和措施。

     

           根據(jù)使用的方法不同,可將表面處理技術分為下述種類。


           電化學法

     

           這種方法是利用電極反應,在工件表面形成鍍層。其中主要的方法是:

     

           (一)電鍍

     

           在電解質溶液中,工件為陰極,在外電流作用下,使其表面形成鍍層的過程,稱為電鍍。鍍層可為金屬、合金、半導體或含各類固體微粒,如鍍銅、鍍鎳等。

     

           (二)氧化

     

           在電解質溶液中,工件為陽極,在外電流作用下,使其表面形成氧化膜層的過程,稱為陽極氧化,如鋁合金的陽極氧化。

     

           鋼鐵的氧化處理可用化學或電化學方法?;瘜W方法是將工件放入氧化溶液中,依靠化學作用在工件表面形成氧化膜,如鋼鐵的發(fā)藍處理。

     

           化學方法

     

           這種方法是無電流作用,利用化學物質相互作用,在工件表面形成鍍覆層。其中主要的方法是:

     

           (一)化學轉化膜處理

     

           在電解質溶液中,金屬工件在無外電流作用,由溶液中化學物質與工件相互作用從而在其表面形成鍍層的過程,稱為化學轉化膜處理。如金屬表面的發(fā)藍、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。

     

           (二)化學鍍

     

           在電解質溶液中,工件表面經(jīng)催化處理,無外電流作用,在溶液中由于化學物質的還原作用,將某些物質沉積于工件表面而形成鍍層的過程,稱為化學鍍,如化學鍍鎳、化學鍍銅等。

     

           熱加工法

     

           這種方法是在高溫條件下令材料熔融或熱擴散,在工件表面形成涂層。其主要方法是:

     

           (一)熱浸鍍

     

           金屬工件放入熔融金屬中,令其表面形成涂層的過程,稱為熱浸鍍,如熱鍍鋅、熱鍍鋁等。

     

           (二)熱噴涂

     

           將熔融金屬霧化,噴涂于工件表面,形成涂層的過程,稱為熱噴涂,如熱噴涂鋅、熱噴涂鋁等。

     

           (三)熱燙印

     

           將金屬箔加溫、加壓覆蓋于工件表面上,形成涂覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙印鋁箔等。

     

           (四)化學熱處理

     

           工件與化學物質接觸、加熱,在高溫態(tài)下令某種元素進入工件表面的過程,稱為化學熱處理,如滲氮、滲碳等。

     

           (五)堆焊

     

           以焊接方式,令熔敷金屬堆集于工件表面而形成焊層的過程,稱為堆焊,如堆焊耐磨合金等。

     

           真空法

     

           這種方法是在高真空狀態(tài)下令材料氣化或離子化沉積于工件表面而形成鍍層的過程。其主要方法是。

     

           (一)物理氣相沉積(PVD)

     

           在真空條件下,將金屬氣化成原子或分子,或者使其離子化成離子,直接沉積到工件表面,形成涂層的過程,稱為物理氣相沉積,其沉積粒子束來源于非化學因素,如蒸發(fā)鍍?yōu)R射鍍、離子鍍

    等。

     

           (二)離子注入

     

           高電壓下將不同離子注入工件表面令其表面改性的過程,稱為離子注入,如注硼等。

     

           (三)化學氣相沉積(CVD)

     

           低壓(有時也在常壓)下,氣態(tài)物質在工件表面因化學反應而生成固態(tài)沉積層的過程,稱為化學氣相鍍,如氣相沉積氧化硅、氮化硅等。

     

           其它方法

     

           主要是機械的、化學的、電化學的、物理的方法。其中的主要方法是:

     

           (一)涂裝

     

           閑噴涂或刷涂方法,將涂料(**或無機)涂覆于工件表面而形成涂層的過程,稱為涂裝,如噴漆、刷漆等。

     

           (二)沖擊鍍

     

           用機械沖擊作用在工件表面形成涂覆層的過程,稱為沖擊鍍,如沖擊鍍鋅等。

     

           (三)激光表面處理

     

           用激光對工件表面照射,令其結構改變的過程,稱為激光表面處理,如激光淬火、激光重熔等。

     

           (四)超硬膜技術

     

           以物理或化學方法在工件表面制備超硬膜的技術,稱為超硬膜技術。如金剛石薄膜,立方氮化硼薄膜等。

     

           (五)電泳及靜電噴涂

     

           1、電泳

     

           工件作為一個電極放入導電的水溶性或水乳化的涂料中,與涂料中另一電極構成解電路。在電場作用下,涂料溶液中已離解成帶電的樹脂離子,陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。這些帶

    電荷的樹脂離子,連同被吸附的顏料粒子一起電泳到工件表面,形成涂層,這一過程稱為電泳。

     

           2、靜電噴涂

     

           在直流高電壓電場作用,霧化的帶負電的油漆粒子定向飛往接正電的工件上,從而獲得漆膜的過程,稱為靜噴涂。


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