De ultieme gids voor metaaloppervlaktebehandelingen

Ⅰ Inleiding

Oppervlaktebehandeling van metaal is een belangrijke procesmethode die gericht is op het vormen van een oppervlaktelaag op metalen materialen met andere mechanische, fysieke en chemische eigenschappen dan het basismateriaal. Zo wordt voldaan aan de eisen voor slijtvastheid, corrosiebestendigheid, decoratie of andere speciale functies van het product.

Ⅱ Mechanische oppervlaktebehandeling

Mechanische oppervlaktebehandeling omvat zandstralen, kogelstralen, slijpen, trommelafwerking, polijsten en borstelen.

Kenmerken: Deze methoden veranderen de vorm en ruwheid van het metaaloppervlak door middel van fysieke middelen.

Toepassingen: Ze zijn geschikt voor de eerste behandeling van diverse metalen materialen en voor het verbeteren van de gladheid van het oppervlak.

1. Zandstralen

Zandstralen gebruikt perslucht als kracht om schurende materialen (zoals kopererts, kwartszand, korund, ijzerzand, Hainanzand, enz.) met hoge snelheid op het oppervlak van het werkstuk te spuiten. Door de impact en snijwerking van het schuurmiddel verandert het oppervlak van het werkstuk, waardoor een bepaald niveau van reinheid en verschillende ruwheid wordt bereikt.

Technische kenmerken

1. Zandstralen kan roest, olievlekken, oxidehuid en alle verontreinigingen grondig verwijderen van het werkstukoppervlak, waardoor een hoog niveau van reinheid wordt bereikt. Het is met name effectief voor het verwijderen van roest op metalen oppervlakken.

2. Zandstralen kan worden aangepast om verschillende ruwheidsniveaus te bereiken en zo te voldoen aan verschillende procesvereisten door gebruik te maken van schuurmiddelen met verschillende korrelgroottes.

3. Zandstralen kan de vermoeidheidsweerstand van het werkstuk verbeteren, de duurzaamheid van de coating verlengen en de hechting tussen het werkstuk en de coating verbeteren.

2. Polijsten

Polijsten vermindert de ruwheid van het werkstukoppervlak om een ​​helder, glad oppervlak te verkrijgen door mechanische, chemische of elektrochemische middelen. Het omvat doorgaans het gebruik van polijstgereedschappen en schurende deeltjes of andere polijstmedia om het werkstukoppervlak te modificeren.

Mechanisch polijsten

Bij mechanisch polijsten worden door middel van snijden en plastische vervorming de uitsteeksels van het gepolijste oppervlak verwijderd, waardoor een glad oppervlak ontstaat.

Technische kenmerken: Lage kosten, eenvoudige bediening, maar lage efficiëntie en ongelijke oppervlakteafwerking, geschikt voor oppervlaktebehandeling van kleine oppervlakken. Gebruikt gereedschappen zoals oliesteenstrips, wollen wielen, schuurpapier en wordt voornamelijk handmatig of met gespecialiseerde polijstmachines uitgevoerd.

Polijsteffect: Bereikt een ruwheidswaarde (Ra) van {{0}}.3-3.0μm.

Chemisch polijsten

Bij chemisch polijsten worden chemische reagentia gebruikt om selectief de oppervlakteoneffenheden van het werkstuk op te lossen, krassen te verwijderen en het oppervlak te egaliseren.

Technische kenmerken:Eenvoudige apparatuur, uniforme en consistente oppervlakteruwheid, eenvoudige bediening, kan veel werkstukken tegelijkertijd polijsten, hoge efficiëntie.

Nadelen: Het aanpassen van de oplossing en het regenereren zijn lastig en tijdens het proces kunnen schadelijke gassen ontstaan.

Elektrolytisch polijsten

Elektrolytisch polijsten gebruikt het werkstuk als anode en een onoplosbaar metaal als kathode, beide ondergedompeld in een elektrolytoplossing. Gelijkstroom wordt toegepast om selectieve anodische oplossing te veroorzaken, waardoor de helderheid van het werkstukoppervlak toeneemt.

Technische kenmerken: Consistente binnen- en buitenkleur, langdurige glans, geringe polijsthoeveelheid, regelbare maatnauwkeurigheid en vormprecisie na het polijsten, hoge polijstsnelheid, niet beïnvloed door de hardheid van het materiaal, eenvoudig proces, lage investering in apparatuur.

Nadelen: Complexe voorbehandeling vóór het polijsten, lage algemeenheid van de elektrolyt, korte levensduur en onvermogen om oorspronkelijke "ruwe golven" aan het oppervlak te verwijderen.

3. Poedercoating

Poedercoaten maakt gebruik van het principe van elektrostatisch spuiten om droog poeder gelijkmatig op het werkstuk te adsorberen. Na uitharding bij hoge temperatuur ontstaat er een sterke en glanzende coating.

Procesroute

Technische kenmerken

1. Goede milieuprestaties: Het bevat geen organische oplosmiddelen, waardoor VOC-emissies worden verminderd en het milieuvriendelijk is. Het bespaart hulpbronnen doordat er geen water nodig is, waardoor secundaire behandeling van vast afval wordt vermeden.

2. Recyclebaarheid: Het gespoten poeder kan worden gerecycled en hergebruikt, waardoor productiekosten worden bespaard.

3. Hoge coatingkwaliteit: De coating heeft een sterke hechting en mechanische sterkte, waardoor deze langdurig corrosiebestendig is.

4. Hoge productie-efficiëntie: Geschikt voor geautomatiseerde assemblagelijncoating, waardoor de productie-efficiëntie wordt verbeterd.

Toepassingsbereik

Poedercoatapparatuur wordt op grote schaal gebruikt in verschillende industrieën, zoals de automobiel-, machine-, elektronica-, meubel- en bouwsector, om beschermende lagen aan te brengen die bestand zijn tegen corrosie, slijtage, hitte en krassen.

Ⅲ Elektrochemische oppervlaktebehandeling

Denk hierbij aan anodiseren, elektrochemisch polijsten, galvaniseren, etc.

Kenmerken: Maakt gebruik van het principe van elektrolyse om een ​​beschermende oxidefilm of platinglaag op het metaaloppervlak te vormen.

Toepassingen: Galvanisatietechnologie wordt veel gebruikt in de automobiel-, elektronica-, lucht- en ruimtevaartsector en andere sectoren om de esthetiek, slijtvastheid en corrosiebestendigheid van metalen oppervlakken te verbeteren.

1. Anodiseren

Anodiseren is het proces waarbij aluminiumproducten (anodes) onder specifieke elektrolyt- en procesomstandigheden een oxidelaag op hun oppervlak vormen door de toepassing van een externe stroom.

Procesroute

Technische kenmerken

1. Anodiseren verbetert de hardheid, slijtvastheid en corrosiebestendigheid van aluminium en aluminiumlegeringen, waardoor de oppervlakteprestaties aanzienlijk worden verbeterd.

2. Geanodiseerde oxidefilms hebben een sterk adsorptievermogen voor kleurstoffen, waardoor een verscheidenheid aan levendige kleuren mogelijk is die verder gaan dan wit, inclusief tweekleurige anodisatie die wordt bereikt door maskering of gedeeltelijke verwijdering van de oxidelaag.

3. Geanodiseerd aluminium of zijn legeringen vertonen ook een goede hittebestendigheid (hard geanodiseerde oxidefilm met een smeltpunt tot 2320K) en uitstekende isolatie-eigenschappen (bestand tegen spanning tot 2000V).

2. Galvaniseren

Galvaniseren is een proces dat gebruikmaakt van het principe van elektrolyse om een ​​dunne laag van een ander metaal of legering op het oppervlak van bepaalde metalen af ​​te zetten. Tijdens galvaniseren fungeert het metaal of ander onoplosbaar materiaal van de platinglaag als de anode, terwijl het te plateren werkstuk fungeert als de kathode. De kationen van het platingmetaal worden gereduceerd op het oppervlak van het werkstuk om de platinglaag te vormen.

Procesroute

Technische kenmerken

1. Voorkomt oxidatie van metaal (bijv. roesten).

2. Verbetert de slijtvastheid, geleidbaarheid, reflectiviteit en corrosiebestendigheid (bijv. kopersulfaat).

3. Uiterlijk: wordt bepaald door de afwerking van het gegalvaniseerde onderdeel en de galvanisatieomstandigheden.

4. Corrosiebestendigheid, hardheid en interne spanning: varieert afhankelijk van additieven en galvanisatieomstandigheden.

Ⅳ Moderne oppervlaktebehandeling

Inclusief chemische dampdepositie (CVD), fysieke dampdepositie (PVD), ionenimplantatie, ionenplating, laseroppervlaktebehandeling, enz.

Kenmerken: Maakt gebruik van geavanceerde fysieke of chemische methoden om hoogwaardige functionele coatings op metalen oppervlakken te vormen.

Toepassingen: Geschikt voor micro-elektronica, optische instrumenten, lucht- en ruimtevaart en andere hightechsectoren die hoge precisie en hoogwaardige producten op metalen oppervlakken vereisen.

1. Fysische dampdepositie (PVD)

PVD-technologie is een proces waarbij een materiaalbron (vast of vloeibaar) onder vacuümomstandigheden wordt verdampt tot atomair of moleculair gas en via een lagedrukgas- (of plasma-)proces op een substraatoppervlak wordt afgezet om een ​​dunne film met specifieke functionaliteiten te vormen.

Procesroute

Technische kenmerken

1. De geproduceerde films hebben een hoge kwaliteit, dichte en gladde oppervlakken en bieden uitstekende mechanische, chemische en optische eigenschappen.

2. Dankzij de hoge controleerbaarheid kunnen met PVD-folies films worden geproduceerd die voldoen aan uiteenlopende eisen en die inspelen op uiteenlopende toepassingsbehoeften.

3. Snelle depositie-efficiëntie maakt grootschalige, zeer efficiënte productie mogelijk, wat de productiviteit en economische voordelen verhoogt.

4. Tijdens het PVD-proces worden geen giftige stoffen of verontreinigende stoffen gegenereerd, wat bijdraagt ​​aan de bescherming van het milieu.

2. Chemische dampdepositie (CVD)

CVD is een chemische techniek waarbij gebruik wordt gemaakt van één of meer gasfaseverbindingen of elementen die filmvormende elementen bevatten, om chemische reacties op het substraatoppervlak te ondergaan en zo dunne films te genereren.

Procesroute

Technische kenmerken

1. Met CVD-technologie kunnen verschillende anorganische materialen worden geproduceerd, waaronder oxiden, sulfiden, nitriden en carbiden.

2. CVD-reacties vinden doorgaans plaats bij gemiddelde tot hoge temperaturen, waarbij vaste afzettingen op het substraat worden gevormd door chemische reacties in de gasfase van initiële gasverbindingen. Depositie kan worden uitgevoerd onder atmosferische druk of vacuümomstandigheden, waarbij over het algemeen een betere filmkwaliteit wordt bereikt onder vacuümdepositie.

3. Plasma- en laserondersteunde technieken bevorderen chemische reacties aanzienlijk, waardoor afzetting bij lagere temperaturen kan plaatsvinden.

4. De chemische samenstelling van coatings kan variëren met veranderingen in de gasfasesamenstelling, waardoor gradiëntafzettingen of gemengde coatings mogelijk zijn. Het biedt controle over de coatingdichtheid en zuiverheid, met een goede dekking die geschikt is voor het coaten van werkstukken met complexe vormen.

Ⅴ Conclusie

Met het toenemende wereldwijde milieubewustzijn zal de metaaloppervlaktebehandelingsindustrie steeds meer nadruk leggen op milieubescherming en duurzame ontwikkeling. Nieuwe soorten metaaloppervlaktebehandelingstechnologieën zullen zich meer richten op milieubescherming en energiebesparing, waardoor vervuiling en grondstoffenverbruik worden verminderd.

Bovendien zal de voortdurende ontwikkeling van digitale en intelligente technologieën de digitalisering en intelligentie van de metaaloppervlaktebehandelingsindustrie aanjagen, wat de productie-efficiëntie en productkwaliteit verbetert. Bovendien zullen aangepaste diensten en innovatieve technologische ontwikkeling belangrijke richtingen zijn voor de toekomstige ontwikkeling van de metaaloppervlaktebehandelingsindustrie. Er zijn verschillende soorten metaaloppervlaktebehandelingen, elk met unieke kenmerken, toepassingen en onderscheidingen.