درمان سطحی

ما در حال انجام عملیات سطح زیر بر رویریخته گری فلز: سند بلاست، رنگ آمیزی، پوشش پودری، آنودیزاسیون، الکتروفوتزیس، آبکاری کروم، بلکینگ، ژورمت، زینتک،غیرفعال کردن، روی-آبکاری، پرداخت برس، پولیش آینه ای، الکترو-جلایی، نیکل-آبکاری، ... و غیره.
 

درمان سطح فلز فرآیندی است برای تشکیل مصنوعی یک لایه سطحی بر روی سطح یک ماده پایه فلزی که با خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی پایه متفاوت است. هدف از عملیات سطحی، برآوردن مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سایش، دکوراسیون یا سایر الزامات عملکردی خاص محصول است. برای ریخته‌گری‌های فلزی، متداول‌ترین روش‌های درمان سطحی ما عبارتند از: پرداخت مکانیکی، عملیات شیمیایی، عملیات حرارتی سطح و سطح پاشیده شده. پیش تصفیه سطحی ریخته گری های فلزی برای تمیز کردن، جارو کردن، خشک کردن، چربی زدایی و اکسید زدایی سطح قطعه کار است.

 

دو توضیح برای عملیات سطحی وجود دارد. یکی، عملیات سطحی تعمیم یافته است که شامل بسیاری از روش های فیزیکی و شیمیایی از جمله پیش تصفیه، آبکاری الکتریکی، رنگ آمیزی، اکسیداسیون شیمیایی، پاشش حرارتی و غیره می باشد. دیگری درمان سطحی با تعریف محدود است. یعنی فقط پردازش شامل سندبلاست، صیقل دادن و غیره، که معمولاً آن را پیش{4}}می نامیم.

 

 

1. پیش تصفیه سطح

در فرآیند پردازش، حمل و نقل، ذخیره سازی و غیره، سطح قطعات فلزی اغلب دارای مقیاس اکسید، ماسه قالب گیری زنگ، سرباره جوش، گرد و غبار، روغن و سایر کثیفی ها است. برای اینکه پوشش محکم به سطح قطعه کار بچسبد، سطح قطعه کار باید قبل از رنگ آمیزی تمیز شود. در غیر این صورت، نه تنها بر نیروی اتصال و مقاومت در برابر خوردگی پوشش به فلز تأثیر می گذارد، بلکه فلز پایه را حتی در صورت پوشش دهی نیز می سازد. می تواند تحت حفاظت لایه به خوردگی ادامه دهد و باعث کنده شدن پوشش شود و بر خواص مکانیکی و عمر مفید قطعه کار تأثیر بگذارد. مشاهده می شود که هدف از پیش تصفیه سطحی قطعات فلزی فراهم کردن بستر مناسب مناسب برای پوشش، به دست آوردن لایه محافظ با کیفیت خوب و افزایش طول عمر محصول است.

 

2. درمان مکانیکی

به طور عمده شامل پولیش غلتکی برس سیمی، شات بلاستینگ و لایه برداری شن و ماسه است.پولیش برس به این صورت است که غلتک برس توسط موتور به حرکت در می آید و غلتک برس با سرعت بالایی بر روی سطوح بالایی و پایینی نوار در جهت مخالف حرکت قطعه نورد می چرخد ​​تا رسوب اکسید را حذف کند. مقیاس اکسید آهن برس خورده با یک سیستم شستشوی آب خنک کننده در گردش بسته شسته می شود.

 

شات بلاست روشی برای استفاده از نیروی گریز از مرکز برای تسریع پرتابه و پرتاب آن به قطعه کار برای زدودن زنگ زدگی و تمیز کردن آن است. با این حال، شات بلاست انعطاف پذیری ضعیفی دارد و توسط سایت محدود می شود. هنگام تمیز کردن قطعه کار کمی کور است و به راحتی می توان گوشه های مرده ای را در سطح داخلی قطعه ایجاد کرد که قابل تمیز کردن نباشد. ساختار تجهیزات پیچیده است، قطعات سایش زیادی وجود دارد، به خصوص تیغه ها و سایر قطعات به سرعت فرسوده می شوند، ساعات کار تعمیر و نگهداری بسیار زیاد است، هزینه آن بالا است، و سرمایه گذاری یک بار- زیاد است. با استفاده از شات بلاست برای عملیات سطح، نیروی ضربه زیاد است و اثر تمیز کنندگی آشکار است.

 

با این حال، پردازش قطعات نازک صفحه نازک با لایه برداری شات می تواند به راحتی قطعه کار را تغییر شکل دهد، و شات فولادی به سطح قطعه کار برخورد می کند (بدون توجه به شات بلاست یا شات پینینگ) برای تغییر شکل زیرلایه فلزی. چون اکسید فروفریک و اکسید فروفریک خاصیت پلاستیکی ندارند، شکسته خواهند شد. پس از جدا شدن، لایه روغن همراه با مواد تغییر شکل می‌دهد، بنابراین شات بلاست و شات بلاست نمی‌تواند لکه‌های روغن روی قطعه کار را با لکه‌های روغن کاملاً از بین ببرد. در بین روش های تصفیه سطح موجود برای قطعات کار، بهترین اثر تمیز کنندگی سندبلاست است. سندبلاست برای تمیز کردن سطح قطعه کار با نیازهای بالاتر مناسب است.

 

3. درمان پلاسما

پلاسما مجموعه ای از ذرات با بار مثبت مثبت و ذرات منفی (شامل یون های مثبت، یون های منفی، الکترون ها، رادیکال های آزاد و گروه های فعال مختلف و غیره) است. بارهای مثبت و منفی برابر هستند. بنابراین به آن پلاسما می گویند که چهارمین حالتی است که ماده علاوه بر حالت جامد، مایع و گاز در آن وجود دارد-. پردازشگر سطح پلاسما از یک ژنراتور پلاسما، یک خط لوله انتقال گاز و یک نازل پلاسما تشکیل شده است. مولد پلاسما در لوله فولادی نازل انرژی-فشار و{7} با فرکانس بالا تولید می‌کند تا فعال و کنترل شود تا پلاسما با دمای پایین-در تخلیه تابش تولید شود، با کمک هوای فشرده پلاسما به سطح قطعه کار پاشیده می‌شود.

 

هنگامی که پلاسما و سطح جسم پردازش شده به هم می رسند، جسم تغییر می کند و واکنش های شیمیایی رخ می دهد. سطح تمیز شده و آلاینده های هیدروکربنی مانند گریس و افزودنی های کمکی حذف شده اند، یا حکاکی شده و زبر شده اند، یا یک لایه متقاطع متراکم تشکیل شده است، یا حاوی اکسیژن-حاوی گروه های قطبی (هیدروکسیل، کربوکسیل) است. برنامه های کاربردی تحت همین اثر، استفاده از سطح تصفیه پلاسما می‌تواند یک سطح بسیار نازک{4}}روکش کششی بالا ایجاد کند که برای چسباندن، پوشش دهی و چاپ مفید است. برای افزایش چسبندگی نیازی به ماشین های دیگر، درمان های شیمیایی و سایر اجزای قوی نیست.

 

 

 

4. روش الکتروشیمیایی

درمان سطح الکتروشیمیایی از واکنش الکترود برای تشکیل یک پوشش روی سطح قطعه کار استفاده می کند که عمدتاً شامل آبکاری و اکسیداسیون آندی است.

 

وقتی قطعه کار کاتد در محلول الکترولیت باشد. فرآیند تشکیل یک پوشش روی سطح تحت تأثیر جریان خارجی را آبکاری می‌گویند. لایه آبکاری می تواند فلز، آلیاژ، نیمه هادی یا حاوی ذرات جامد مختلف مانند آبکاری مس، آبکاری نیکل و غیره باشد.

 

در حالی که در محلول الکترولیت، قطعه کار آند است. فرآیند تشکیل یک لایه اکسیدی بر روی سطح تحت اثر جریان خارجی را آنودیزاسیون می‌گویند، مانند آنودیزاسیون آلیاژ آلومینیوم. عملیات اکسیداسیون فولاد را می توان با روش های شیمیایی یا الکتروشیمیایی انجام داد. روش شیمیایی این است که قطعه کار را در یک محلول اکسید کننده قرار می دهیم و با تکیه بر عمل شیمیایی یک لایه اکسیدی روی سطح قطعه کار می کنیم، مانند بلور شدن فولاد.

 

5. روش های شیمیایی

عملیات سطحی روش شیمیایی هیچ اثر فعلی ندارد و از برهمکنش مواد شیمیایی برای تشکیل یک لایه آبکاری بر روی سطح قطعه استفاده می کند. روش های اصلی عبارتند از عملیات پوشش شیمیایی تبدیل شیمیایی و آبکاری الکترولس.

 

در محلول الکترولیت، قطعه کار فلزی هیچ اثر جریان خارجی ندارد و ماده شیمیایی موجود در محلول با قطعه کار تعامل می کند و روی سطح آن پوششی ایجاد می کند که به آن درمان فیلم تبدیل شیمیایی می گویند. مانند آبی شدن، فسفاته کردن، غیرفعال سازی و درمان نمک کروم روی سطح فلز. در محلول الکترولیت، سطح قطعه کار بدون تأثیر جریان خارجی به صورت کاتالیزوری پردازش می شود. در محلول به دلیل کاهش مواد شیمیایی، فرآیند رسوب برخی مواد بر روی سطح قطعه کار برای تشکیل روکش را آبکاری الکترولس می نامند مانند آبکاری الکترولس نیکل، آبکاری مس الکترولس و ....

 

6. روش پردازش داغ

روش پردازش گرم، ذوب یا پخش حرارتی مواد در شرایط دمای بالا برای تشکیل یک پوشش روی سطح قطعه کار است. روش های اصلی به شرح زیر است:

1) آبکاری گرم
فرآیند قرار دادن یک قطعه کار فلزی در فلز مذاب برای تشکیل یک پوشش روی سطح آن، آبکاری گرم نامیده می‌شود، مانند-گالوانیزه داغ و{2}}آلومینیوم غوطه‌ور.
2) اسپری حرارتی
فرآیند اتمیزه کردن فلز مذاب و پاشش آن بر روی سطح قطعه کار برای تشکیل یک پوشش، پاشش حرارتی نامیده می شود، مانند پاشش حرارتی روی و پاشش حرارتی آلومینیوم.
3) مهر زنی داغ
فرآیند حرارت دادن و فشار دادن فویل فلزی بر روی سطح قطعه کار برای تشکیل یک لایه پوششی، مهر زنی داغ نامیده می شود، مانند فویل آلومینیومی داغ مهر زنی.
4) عملیات حرارتی شیمیایی
فرآیندی که در آن قطعه کار با مواد شیمیایی در تماس است و حرارت می‌یابد و عنصر خاصی در دمای بالا وارد سطح قطعه می‌شود، عملیات حرارتی شیمیایی مانند نیترید کردن و کربورسازی نامیده می‌شود.

 

7. الکتروفورز
به عنوان یک الکترود، قطعه کار در رنگ امولسیون شده در آب رسانا-محلول یا آب{1}} قرار می‌گیرد و با الکترود دیگر در رنگ مدار تشکیل می‌دهد. تحت عمل میدان الکتریکی، محلول پوشش به یون های رزین باردار تفکیک شده، کاتیون ها به سمت کاتد و آنیون ها به سمت آند حرکت می کنند. این یون های باردار رزین، همراه با ذرات رنگدانه جذب شده، به سطح قطعه کار الکتروفورز می شوند تا یک پوشش تشکیل دهند. این فرآیند الکتروفورز نامیده می شود.

 

8. پاشش الکترواستاتیک
تحت تأثیر میدان الکتریکی ولتاژ بالا{0}DC، ذرات رنگ با بار منفی اتمیزه شده به سمت قطعه کار دارای بار مثبت هدایت می‌شوند تا یک لایه رنگ بدست آید که به آن پاشش ساکن می‌گویند.