I sektorer som mekanisk produksjon, bilteknikk, forbrukerelektronikk og romfart bestemmer overflatetekniske behandlinger brukt på basismaterialer direkte ytelsen og påliteligheten til komponentene i-bruk.
For samme grunnmateriale kan forskjellige overflatebehandlingsprosesser resultere i forskjeller i størrelsesordener når det gjelder korrosjonsmotstand, slitestyrke, elektrisk ledningsevne og til og med estetisk kvalitet.
Derfor ligger essensen av overflatebehandling ikke bare i å forbedre utseendet, men i å skape et funksjonelt overflatelag for å oppnå målrettet ytelsesforbedring uten å vesentlig endre de bulkmekaniske egenskapene til substratet.
Ingen enkelt prosess er iboende overlegen en annen; egnethet avhenger helt av det spesifikke underlaget, komponentstrukturen, tiltenkt funksjon og driftsmiljø. En sann forståelse av overflatebehandling krever å se forbi prosessnavnet for å forstå hvordan belegget dannes, de primære problemene det adresserer, og eventuelle nye risikoer det kan introdusere.
I. Galvanisering: Avsetning av et metallbelegg på underlagets overflate
Elektroplettering er en prosess som bruker et eksternt likestrøms (DC) elektrisk felt for å indusere en reduksjonsreaksjon av metallioner fra pletteringsløsningen på katodeoverflaten, noe som resulterer i avsetning av et metall- eller legeringsbelegg.
Arbeidsstykket som skal belegges tjener typisk som katode, mens anoden kan være enten en løselig metallanode eller en uoppløselig anode. I tillegg til metallsalter inneholder pletteringsløsningen vanligvis tilsetningsstoffer som kompleksdannende midler, buffere, ledende salter og blekemidler.
[Bilde]
Vanlige belegg inkluderer: sinkbelegg, sink-nikkellegering, nikkelbelegg, kobberbelegg, forkromning, sølvbelegg, gullbelegg og komposittsystemer (for eksempel strømløs nikkel etterfulgt av galvanisering).
Galvaniseringsprosesser har ulike funksjoner. For eksempel brukes sinkbelegg primært til korrosjonsbeskyttelse av stål- og jerndeler; nikkelbelegg tilbyr en kombinasjon av beskyttelse, slitestyrke og dekorativ appell; kobberbelegg brukes ofte for basislag, ledningsevne, eller som et mellomlag for etterfølgende plettering; gull- og sølvbelegg brukes ofte til elektriske kontakter og dekorative-avanserte finisher; og hardkrombelegg er ofte brukt for slitestyrke og dimensjonsrestaurering.
1. Typisk prosessflyt
Elektroplettering involverer vanligvis tre trinn.
For-behandling: Avfetting → Vannskylling → Rustfjerning eller beising → Vannskylling → Aktivering → For-plettering eller base-belegg (hvis nødvendig).
For-behandling bestemmer direkte vedheften til belegget. Rester av olje, oksidbelegg, rust eller poleringsmasse på underlagets overflate kan føre til defekter som blemmer, hull og lokalisert avskalling av belegget. Det skal bemerkes at passivering vanligvis er en etter-pletteringsbehandling snarere enn et standardtrinn i forbehandlingsprosessen for konvensjonell galvanisering. Mens visse substrater gjennomgår spesifikke konverterings- eller aktiveringsprosesser, kan ikke "passivering etter beising" betraktes som en universell prosedyre for alle galvaniseringsoperasjoner.
Hovedgalvanisering: Belegget avsettes i henhold til spesifikasjonene ved å kontrollere parametere som strømtetthet, badtemperatur, pH-verdi, metallionkonsentrasjon, tilsetningsinnhold og omrøring.
Etter-behandling: Vannskylling → Passivering eller forsegling → Tørking → Inspeksjon → Emballasje.
Sink-belagte deler gjennomgår ofte trivalent krompassivering, krom-fri passivering eller forseglingsbehandlinger for å forbedre korrosjonsmotstanden ytterligere.
Plastsubstrater, som ABS, kan ikke gjennomgå standard galvanisering direkte; de krever vanligvis rugjøring, sensibilisering, aktivering og kjemisk avsetning for å danne et ledende overflatelag før de fortsetter til påfølgende galvaniseringstrinn.
2. Viktige kvalitetskontrollpunkter
Kvaliteten på galvanisering påvirkes generelt av følgende parametere:
Strømtetthet;
Plating varighet;
Bad temperatur;
pH-verdi;
Konsentrasjoner av metallioner og tilsetningsstoffer;
Arbeidsstykkets reolorientering;
Avstand fra anode-til-katode;
Badefiltrering og omrøring;
Overflatetilstanden til underlaget.
Deler med komplekse geometrier, dype hull eller utsparinger er utsatt for problemer som overdreven beleggtykkelse ved kanter og utilstrekkelig belegg i dype hull på grunn av ujevn strømfordeling. Disse problemene krever løsninger som bruk av hjelpeanoder, skjermingsplater, optimert stativdesign eller forbedringer av pletteringsbadets kastekraft.
3. Hovedfordeler og risikoer
Fordelene med galvanisering ligger i det store utvalget av beleggtyper som er tilgjengelige, som samtidig kan møte kravene til korrosjonsmotstand, slitestyrke, elektrisk ledningsevne, loddeevne og dekorativ appell, med justerbare beleggtykkelser fra noen få mikrometer til titalls mikrometer.
Viktige risikoer inkluderer:
blemmer og avskalling forårsaket av dårlig forbehandling;-
Ujevn beleggtykkelse;
Porøsitet og pinholes;
Utilstrekkelig dekning på indre overflater av komplekse strukturer;
Hydrogensprøhet i høy-stål etter beising og galvanisering;
Miljøbelastning knyttet til tungmetaller, avløpsvann og vedlikehold av bad.
Spesielt for høy-stålfester, fjærer og lastbærende-komponenter, må risikoen for hydrogensprøhet vurderes, og hydrogenavlastningsbehandling må utføres umiddelbart i samsvar med gjeldende krav. II. Anodisering: Dyrking av en oksidfilm på aluminiumssubstratet
Anodisering brukes først og fremst til aluminium og aluminiumslegeringer, men det kan også brukes på spesifikke metaller som titan og magnesium.
Den viktigste forskjellen mellom anodisering og galvanisering er at galvanisering innebærer avsetning av et eksternt metall på underlagets overflate, mens anodisering får selve basismetallet til å gjennomgå elektrokjemisk oksidasjon, og danner en oksidfilm som er integrert i underlaget.
[Bilde]
Anodiserte filmer på aluminiumslegeringer består hovedsakelig av aluminiumoksid og tilbyr egenskaper som korrosjonsmotstand, slitestyrke, elektrisk isolasjon og dekorativ appell.
1. Typisk prosessflyt
En vanlig prosesssekvens inkluderer: Reoling → Avfetting → Vannskylling → Alkalisk etsing eller kjemisk polering → Avsmutsing (lysgjøring) → Vannskylling → Anodisering → Vannskylling → Farging eller elektrolytisk farging → Forsegling → Inspeksjon.
Ikke alle produkter krever alkalisk etsing, farging eller kjemisk polering; disse trinnene velges basert på spesifikke utseende og funksjonskrav.
Nydannede anodiserte filmer har en porøs struktur som lett absorberer fargestoffer og forurensninger; derfor er det vanligvis nødvendig med et forseglingstrinn. Forsegling reduserer porøsiteten, og forbedrer dermed korrosjonsbestandigheten og fargestabiliteten.
2. Konvensjonell anodisering vs. hard anodisering
Konvensjonell anodisering brukes først og fremst til:
Generell beskyttelse;
Dekorativ fargelegging;
Hus for forbrukerelektronikk;
Arkitektoniske aluminiumsprofiler;
Instrumenter og strukturelle komponenter.
Filmtykkelsen varierer vanligvis fra noen få mikron til over tjue mikron, med spesifikke krav bestemt av produktstandarder.
Hard anodisering bruker lavere badtemperaturer og høyere strømtettheter for å produsere et tykkere, hardere filmlag. Den brukes først og fremst til:
stempler;
Styreskinner;
sylindere;
Hydrauliske komponenter;
Høy-slitasjebestandighet-deler i aluminiumslegering.
Hardanodiserte filmer er vanligvis veldig harde, men relativt sprø; de kan ikke bare erstatte den strukturelle styrken til selve grunnmaterialet.
3. Viktige kvalitetsrisikoer
Kritiske faktorer å overvåke under anodisering inkluderer:
Aluminiumslegering klasse og mikrostruktur;
Overflatefeil på råvarer;
Ensartethet av for-behandling;
Badets temperatur og konsentrasjon;
Strømtetthet;
Anodiseringsvarighet;
reolkontakt;
Fargeforhold;
Forseglingskvalitet. Ulike aluminiumslegeringer inneholder varierende nivåer av legeringselementer som kobber, silisium og magnesium; følgelig kan det oppstå betydelige forskjeller i farge, glans og jevnhet i belegget etter oksidasjon. Derfor er det å oppnå et spesifikt fargekrav ikke bare avhengig av fargestoffformelen, men også på å kontrollere materialpartier, overflateruhet og for-behandlingsforhold.
Anodiserte filmer vokser innover i underlaget mens de også utvides utover, noe som resulterer i en dimensjonal økning. For hull, sammenfallende overflater og presisjonsgjenger må virkningen av filmtykkelse tas med i betraktning under design- og maskineringsstadiene.
III. Spraybelegg: Etablering av en beskyttende og dekorativ barriere via organiske belegg
Industriell sprøytebelegg er prosessen med å jevnt påføre væske- eller pulverbelegg på en arbeidsstykkeoverflate og danne en kontinuerlig beleggfilm gjennom løsningsmiddelfordampning, kjemisk reaksjon eller varmeherding.
[Bilde]
Spraybelegg har et bredt spekter av bruksområder, inkludert:
Stålkonstruksjoner;
Automotive karosserier og komponenter;
Mekanisk utstyr;
Hus for husholdningsapparater;
Aluminumslegering produkter;
Møbler og arkitektoniske komponenter.
Spraybelegg bør ikke bare sees på som et "farging"-trinn. Faktorene som virkelig bestemmer beleggets levetid er ofte for-behandling, primersystemet, filmtykkelseskontroll og herdegraden.
1. Flytende spraybelegg vs. pulverbelegg
Flytende spraybelegg bruker belegg som inneholder løsemidler, vann eller reaktive harpikser, noe som muliggjør dannelse av flerlagssystemer som omfatter grunning, mellomstrøk og toppstrøk.
Fordelene inkluderer:
Et bredt utvalg av beleggtyper;
Fleksibel kontroll over utseende og farge;
Evne til å oppnå tynnere eller svært dekorative belegg;
Noen systemer kan herde ved omgivelsestemperaturer eller lave temperaturer.
Ulemper inkluderer potensiell generering av flyktige organiske forbindelser (VOC) og strenge krav til sprøytebokser, eksplosjonsbeskyttelse, ventilasjon og avgassbehandling.
Pulverlakkering bruker elektrostatiske krefter for å tiltrekke pulver til arbeidsstykkets overflate, etterfulgt av oppvarming for å smelte, jevne ut og herde pulveret til et belegg.
Fordelene inkluderer:
Høy utnyttelsesgrad av belegg;
Generelt fri for tradisjonelle løsemidler;
Tykkere belegg;
Overlegen slagmotstand og korrosjonsbeskyttelse;
Egnethet for automatisert masseproduksjon.
Imidlertid krever pulverlakkering vanligvis høyere herdetemperaturer; derfor er det viktig å verifisere at underlaget og de sammensatte komponentene tåler den termiske prosessen. 2. typisk prosessflyt
Belegg av metalldeler involverer vanligvis: avfetting → avrusting eller sandblåsing → konverteringsbehandling → vannskylling → tørking → påføring av grunning → utjevning eller avdampning- → påføring av toppstrøk eller pulverlakk → herding → inspeksjon.
For stålkonstruksjoner kan det være nødvendig med sandblåsing for å nå Sa 2.5-standarden, selv om dette ikke er et universelt krav for alle belagte produkter. Tynne metallplater, galvaniserte deler og komponenter av aluminiumslegering kan gjennomgå fosfatering, zirkoniumbehandling, silanbehandling eller andre kjemiske forbehandlinger.-
3. Viktige kvalitetskontrollpunkter
Belegningsprosesser krever streng kontroll over:
Overflatens renslighet;
Overflateruhet;
Konvertering belegg kvalitet;
Beleggets viskositet og faststoffinnhold;
Sprøytepistolens avstand og vinkel;
Forstøvningstrykk;
Elektrostatisk spenning;
Våt og tørr filmtykkelse;
Utjevningstid;
Faktisk arbeidsstykketemperatur og herdetid.
Herdekontroll bør ikke bare stole på ovnens innstilte temperatur; den faktiske metalltemperaturen til arbeidsstykket må verifiseres for å sikre at den faller innenfor beleggets spesifiserte herdevindu.
Vanlige feil inkluderer:
kratere;
Appelsinskall;
Sagging/løper;
Partikler/smuss inneslutninger;
Pinholes;
Substrateksponering (ferier);
Utilstrekkelig vedheft;
Inkonsistens i farge og glans;
Under-herding eller over-herding.
IV. Elektroforetisk belegg: Danner en enhetlig grunningsfilm via elektriske felt
Elektroforetisk belegg er en prosess der et ledende arbeidsstykke nedsenkes i et vandig elektroforetisk bad; et elektrisk felt med likestrøm (DC) får ladede harpiks- og pigmentpartikler til å migrere og avsettes, og danner en beleggfilm.
Bilindustrien bruker i stor utstrekning katodisk elektroforese, først og fremst for å gi et jevnt, kontinuerlig og korrosjonsbestandig -primerlag for kjøretøyskarosserier og metallkomponenter.
Bilde
Sammenlignet med konvensjonell sprøyting, er en stor fordel med elektroforese dens overlegne "kastekraft", som gjør den i stand til å belegge sprekker, indre hulrom og komplekse geometrier som er vanskelige for sprøytepistoler å nå.
1. Filmdannelsesprosess i katodisk elektroforese
Den katodiske elektroforeseprosessen involverer følgende samtidige handlinger:
Retningsbestemt migrering av ladede beleggpartikler;
Elektrokjemiske reaksjoner på arbeidsstykkets overflate;
Tap av vannløselighet og avsetning av harpiksen;
Dehydrering og fortetting av den våte filmen. Når belegglaget gradvis dannes, øker den elektriske motstanden og avsetningshastigheten avtar; følgelig viser det elektroforetiske belegget en grad av selv-begrensende oppførsel, noe som letter dannelsen av en jevn beleggtykkelse.
2. Typisk prosessflyt
En vanlig prosessflyt er: Avfetting → Vannskylling → Overflatekondisjonering eller konverteringsbehandling → Avionisert vannspyling → Elektroforese → Ultrafiltrat gjenvinningsspyling → Avionisert vannskylling → Baking/herding → Inspeksjon.
For-behandling før elektroforese er kritisk. Hvis arbeidsstykkets overflate har olje, rust, møllebelegg eller defekter i konverteringsbelegget, kan påfølgende problemer som kratere, pinholes, dårlig vedheft og for tidlig korrosjon oppstå.
3. Nøkkelparametre og risikoer
Nøkkelfaktorer som krever kontroll inkluderer:
Innhold av faste stoffer i badet;
pH-verdi;
Konduktivitet;
Bad temperatur;
Spenning og strømtilførselstid;
Metode for innføring av arbeidsstykket;
Anodesystemstatus;
Ultrafiltrering system;
Steketemperatur og -tid;
Malingsfilmtykkelse.
Elektroforese er først og fremst egnet for arbeidsstykker som er elektrisk ledende og tåler steketemperaturer. Ikke-ledende plast kan ikke behandles direkte ved bruk av standard elektroforesemetoder.
Vanlige problemer inkluderer:
Utilstrekkelig eller overdreven filmtykkelse;
Utilstrekkelig belegggjennomtrengning i indre hulrom;
Pinholes og kratere;
Partikkelinneslutninger;
Elektroforesemerker;
Jig kontaktmerker;
Under-herding;
Korrosjon som stammer fra kanter, sveisesømmer og sårbare områder i indre hulrom.
V. Mikro-arc Oxidation: Forming a Ceramic Coating on Light Alloy Surfaces
Mikro-bueoksidasjon, også kjent som plasmaelektrolytisk oksidasjon, er en prosess som bruker høye-spenningsforhold for å indusere mikro-utladninger på overflaten av ventilmetaller (som aluminium, magnesium og titan). Den danner et keramisk-lignende oksidbelegg gjennom en kombinasjon av elektrokjemiske, termokjemiske og plasmareaksjoner.
Bilde
Sammenlignet med konvensjonell anodisering involverer mikro-bueoksidasjon mikro-bueutladninger, noe som resulterer i et belegg med mer uttalte keramiske egenskaper; dette gir vanligvis overlegen hardhet, slitestyrke og varmebestandighet. 1. Typisk prosessflyt
Inkluderer vanligvis: Avfetting og rengjøring → Stativ → Nedsenking i elektrolytt → Spenningsramping eller pulserende strømforsyning → Mikro-bueoksidasjon → Vannskylling → Forsegling eller komposittbehandling → Inspeksjon
Kjerneprosessen innebærer:
Dannelse av en tynn oksidfilm på substratoverflaten;
Lokalisert dielektrisk sammenbrudd av filmen når spenningen øker;
Generering av øyeblikkelig høy temperatur og høyt trykk via mikro-utladninger;
Oksidasjon av substratmetallet og reaksjon med elektrolyttkomponenter;
Kontinuerlig nedbrytning, smelting, avkjøling og vekst av belegglaget.
2. Beleggets struktur og egenskaper
Mikro-bueoksidasjonsbelegg består vanligvis av:
Et tett lag ved siden av underlaget;
Et mellomliggende funksjonelt lag;
Et ytre lag som er relativt løst og porøst.
Mikroporer i det ytre laget kan påvirke korrosjonsmotstanden; Derfor krever applikasjoner som krever høy korrosjonsbestandighet ofte forsegling, elektroforese, maling eller andre komposittbehandlinger.
Prosessen er egnet for:
Lette legeringskomponenter for romfart;
Automotive motor og overføring deler;
Slitasjebestandige-komponenter av aluminium og magnesiumlegering;
Strukturelle deler for elektronisk utstyr;
Visse medisinske enheter og spesialiserte funksjonelle komponenter.
3. Viktige begrensninger
Viktige begrensninger ved mikro-bueoksidasjon inkluderer:
Høy spenning og energiforbruk;
Høye utstyrsinvesteringskostnader;
Relativt lang behandlingstid;
Overflateruhet vanligvis høyere enn for konvensjonell anodisering;
Begrensede fargealternativer;
Følsomhet for ablasjon ved skarpe hjørner og områder med elektrisk feltkonsentrasjon;
Potensiell innvirkning av tykke belegg på dimensjoner og utmattingsytelse.
Derfor bør ikke valget av mikro-bueoksidasjon være basert utelukkende på "høy hardhet"; faktorer som overflateruhet, tetningskrav, dimensjonsendringer og påfølgende montering må også vurderes.
VI. PVD-vakuumbelegg: avsetning av mikron-skala funksjonelle tynne filmer i et vakuum
PVD er en generell betegnelse for fysisk dampavsetning. Det involverer avsetning av atomer eller ioner fra et målmateriale på overflaten av et arbeidsstykke for å danne en tynn film i et vakuummiljø, ved å bruke metoder som fordampning, sputtering eller lysbue-ionplettering.
Vanlige PVD-belegg inkluderer:
Tinn;
TiCN;
TiAlN;
CrN;
AlCrN;
DLC;
Dekorative metall- eller legeringsbelegg.
PVD brukes først og fremst i to hovedfelt. Funksjonelle harde belegg: Brukes til å skjære verktøy, former og slitebestandige-deler; hovedmålene er å øke overflatehardheten, redusere friksjonen og forlenge levetiden.
Dekorative belegg: Brukes til klokker, maskinvare, baderomsarmaturer, mobiltelefoner og{0} forbruksvarer av høy kvalitet; hovedmålene er å oppnå en metallisk tekstur, spesifikke farger og en-slitasjebestandig finish.
1. Typisk prosessflyt
Presisjonsrengjøring → Feste → Vakuumevakuering → Oppvarming og avgassing → Ionrensing eller etsing → Deponering → Kjøling → Inspeksjon
Renheten til arbeidsstykket påvirker beleggets vedheft betydelig. Rester av olje, poleringspasta, oksidlag eller fuktighet på overflaten kan føre til lokalisert delaminering av belegget.
2. PVD-prosessegenskaper
PVD-belegg varierer vanligvis fra en brøkdel av en mikron til flere mikron i tykkelse og har følgende egenskaper:
Tynne belegglag;
Høy hardhet;
Minimal innvirkning på dimensjoner;
Utmerket overflatetekstur;
Mulighet for fler-lags- eller gradientbelegg;
Relativt ren prosess.
PVD viser imidlertid en distinkt «linje-av-synseffekt. Beleggtykkelsen kan være betydelig utilstrekkelig i komplekse indre hull, dype spor og skjermede områder. For å forbedre ensartet dekning krever arbeidsstykker inne i ovnen vanligvis en kombinasjon av planetarisk rotasjon (revolusjon og rotasjon) og spesialiserte armaturer.
Dekorativ PVD på plastdeler krever vanligvis lave-temperaturprosesser og base-belegg/toppbelegg-systemer; de høye-beleggingsforholdene som brukes for skjæreverktøy i metall kan ikke bare brukes her.
3. Viktige kvalitetsrisikoer
Delaminering på grunn av utilstrekkelig rengjøring;
Utilstrekkelig substrathardhet, noe som gjør det harde belegget uten tilstrekkelig støtte;
Overdreven indre spenning i belegget;
Beleggsfeil ved skarpe hjørner;
Skjermingseffekter på grunn av komplekse geometrier;
Farge- og tykkelsesvariasjoner forårsaket av plassering i ovnen;
Substrattempering eller deformasjon på grunn av avsetningstemperaturer;
Replikering av overflateruhet av belegget.
Selv om PVD-belegg er veldig harde, garanterer ikke dette en generell økning i delens slitestyrke. Hvis underlaget er for mykt, overflaten er ru, eller vedheft er dårlig, kan det harde belegget fortsatt sprekke eller flasse for tidlig.
VII. Kjemisk konverteringsbelegg: Modifisering av substratoverflaten via kjemisk reaksjon
Kjemiske konverteringsbelegg overlegger ikke bare underlaget med et eksternt materiale; i stedet oppstår en kjemisk reaksjon mellom substratoverflaten og behandlingsløsningen, og danner en sammensatt film som er kjemisk bundet til substratet. Bilde
Vanlige prosesser inkluderer:
Fosfatering av stål;
Sink-baserte, mangan-baserte og jern-baserte systemer.
Fosfatering;
Aluminumslegering kjemisk konvertering;
Sverting eller blåfarging av jern og stål;
Krom-gratis konverteringsbehandling osv.
Selv om både fosfatering og sverting er typer kjemiske konverteringsbehandlinger, er de forskjellige i funksjon og anvendelse.
1. Fosfatering
Fosfatering innebærer dannelse av et fosfatkonverteringsbelegg på metalloverflaten.
Nøkkelapplikasjoner inkluderer:
For-behandling for sprøyting og elektroforese;
Forbedrer vedheft av organisk belegg;
Forbedring av korrosjonsbestandighet under belegget;
Reduserer friksjon og holder på olje;
Smøring for kaldforming.
Fosfateringskvaliteten vurderes vanligvis ut fra beleggets vekt i stedet for bare beleggtykkelsen.
Nøkkelfaktorer som påvirker fosfateringskvaliteten inkluderer:
Kvaliteten på avfetting og avrusting;
Overflatekondisjoneringsstatus;
Badeparametere (total surhet, fri surhet og akseleratorer);
Behandlingstemperatur og varighet;
Substratsammensetning;
Skylling og tørking.
2. Svartning eller blånende
Høy-alkalisk sverting av jern og stål danner typisk en film som hovedsakelig består av jern(II,III)oksid (Fe₃O₄). Sverting i rom- kan bruke forskjellige kjemiske systemer; sammensetningen og egenskapene til de resulterende beleggene er ikke identiske med de som produseres ved tradisjonell høy-sverting.
Svartende belegg er ekstremt tynne og har minimal innvirkning på delens dimensjoner; de brukes hovedsakelig til:
Festemidler;
Verktøy;
Skytevåpen og mekaniske komponenter;
Lave-dekorative overflater og kort-forebygging av rust.
Imidlertid gir selve svertingsbelegget begrenset korrosjonsbestandighet og krever vanligvis tilleggsbehandling som olje, voksing eller forsegling.
3. Kjennetegn ved kjemiske konverteringsbelegg
Fordelene inkluderer:
Relativ enkel prosess;
Lave kostnader;
Tynt belegglag;
Minimal innvirkning på dimensjoner;
Egnet for masseproduksjon;
Fungerer som underlag for etterfølgende maling eller belegg.
Viktige begrensninger inkluderer:
Begrenset korrosjonsbestandighet når den brukes alene;
Følsomhet for-forbehandlingskvalitet;
Beleggytelsen påvirkes betydelig av tilstanden til badeløsningen;
Miljøforskrifter driver utskifting og oppgradering av tradisjonelle systemer som inneholder krom eller nikkel.
VIII. Hvordan velge mellom de syv prosessene?
Hver av de syv prosessene tar for seg ulike problemstillinger; utvalget bør ikke være basert utelukkende på pris eller utseende. Behandle
Typisk underlag
Primær funksjon
Beleggegenskaper
Typiske risikoer
Galvanisering
Stål, kobber, behandlet plast
Korrosjonsbestandighet, ledningsevne, slitestyrke, dekorasjon
Belegg av metall eller legering
Hydrogensprøhet, ujevn tykkelse, miljømessig overholdelsestrykk
Anodisering
Aluminium og aluminiumslegeringer
Beskyttelse, isolasjon, dekorasjon, slitestyrke
In-situ oksidfilmvekst på underlaget
Fargevariasjon, sprøhet, dimensjonsendringer
Sprøyting
Metaller og noen ikke-metaller
Korrosjonsbestandighet, dekorasjon, værbestandighet
Organisk belegg (relativt tykt)
Vedheft, herding, overflatedefekter
Elektroforese
Ledende metaller
Ensartet anti-korrosjonsprimer
God dekning av indre hulrom
For-problemer med forbehandling, nålehull, utilstrekkelig penetrering av belegg
Mikro-bueoksidasjon
Lette legeringer (Al, Mg, Ti, etc.)
Høy hardhet, slitestyrke, varmebestandighet
Keramisk-lignende oksidfilm
Ruhet, porøsitet, høyt energiforbruk
PVD
Metaller, keramikk, behandlet plast
Høy hardhet, lav friksjon, dekorasjon
Tynnfilm i mikron-skala
Skyggeeffekt, heftstyrke, underlagsstøtte
Kjemisk konverteringsbelegg
Stål, sink, aluminium, etc.
Malingsgrunnlag, friksjonsreduksjon, lav-kostforebygging mot rust
Tynn konverteringsfilm
Begrenset frittstående korrosjonsmotstand, badfølsomhet
Når du velger en prosess, bør minst følgende spørsmål besvares:
Hva er underlaget, og er det egnet for prosessen?
Krever produktet korrosjonsbestandighet, slitestyrke, isolasjon, ledningsevne eller dekorasjon?
Vil produktet bli utsatt for saltspray, varme og fuktighet, kjemiske medier eller høye temperaturer under bruk?
Tillater produktdimensjoner og passform oppbygging av beleggtykkelse?
Har arbeidsstykket dype hull, indre hulrom, blindsoner eller skarpe hjørner?
Tåler underlaget beising, høyspenning, vakuum eller steketemperaturer?
Støtter produksjonsvolum og kostnader batchbehandling?
Tillater kunde-, forskrifts- og miljøkrav bruk av det spesifikke kjemiske systemet?
Er påfølgende prosesser som sveising, liming, maling eller presisjonsmontering nødvendig?
Krever konsekvensene av feil komposittbelegg eller flerlagsbeskyttelse?
Bilde
IX. Overflatebehandlingskvalitet kan ikke bedømmes utelukkende ved saltspraytesting
Produksjonssteder bruker ofte saltspraytestvarighet for direkte å evaluere kvaliteten på overflatebehandlinger, men dette er en overforenkling. Saltspraytesting er egnet for:
Sammenligning av prosesskonsistens på tvers av lignende belegg;
Leverandør prosesskontroll;
Verifisere samsvar med produktstandarder;
Oppdage problemer som porøsitet, forseglingsdefekter og forbehandlingsproblemer.
Saltspraytestens varighet kan imidlertid ikke likestilles med produktets faktiske levetid.
Bilde
Virkelige korrosive miljøer påvirkes også av faktorer som temperatur- og fuktighetssykling, kondens, UV-stråling, kjemiske medier, temperatursvingninger, mekanisk slitasje, installasjonshull, galvanisk korrosjon og bruks-/vedlikeholdsforhold.
En omfattende evaluering av overflatebehandling inkluderer vanligvis: utseende og fargeforskjell, beleggtykkelse eller -vekt, vedheft, hardhet, slitestyrke, porøsitet, ruhet, kjemisk motstand, fuktighets-varmebestandighet, dimensjonsendringer og funksjonstesting.
Inspeksjonskriterier bør bestemmes av produktfunksjon, feilrisiko og kundespesifikasjoner, i stedet for å bruke en standardisert inspeksjonsmetode for hver prosess.
I konklusjon
Elektroplettering, anodisering, spraying, elektroforese, mikro-bueoksidasjon, PVD og kjemiske konverteringsbelegg modifiserer produktoverflater gjennom distinkte mekanismer-som metallavsetning, substratoksidasjon, organisk belegg, elektrisk feltavsetning, plasmareaksjon, vakuumdampavsetning og kjemisk konvertering.
Effektiv overflatebehandling handler ikke om å lage det tykkeste eller mest komplekse belegget; snarere innebærer det å bruke den mest hensiktsmessige prosessen for å etablere stabile, verifiserbare og masse-reproduserbare overflateegenskaper samtidig som produktets funksjonelle krav oppfylles.
