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鋁合金壓鑄件表面處理有哪些方法?如何選擇

鋁合金壓鑄件表面處理分為前處理和後處理,前處理是為了去除表面氧化皮、油汙,增加後處理附著力及改善外觀效果。鋁合金壓鑄件表面前處理最常用的有拋丸、噴砂和磷化3種,後處理壹般使用噴塗、氧化、電鍍、電泳4種。其他的表面處理方法因成本的原因,只應用於有特殊要求的產品上。

從成本方面進行選擇,前處理依次為拋丸→噴砂→磷化→拋光,噴塗→電泳→氧化→電鍍。磷化後只能進行噴塗、電泳,不能再做氧化、電鍍處理。

從裝飾和防腐蝕方面進行選擇,前處理依次為拋光→磷化→噴砂→拋丸,氧化→電鍍→噴塗→電泳。

汽車發動機殼體壹般采用拋丸→噴塗處理。

表面前處理方法

1、手工處理:

如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除去工件表面的銹跡和氧化皮,但手工處理勞

動強度大、生產效率低,質量差,清理不徹底。

2、化學處理:

主要是利用酸堿性或堿性溶液與工件表面的氧化物及油汙發生化學反應,使其溶解在酸性或堿性的溶液中,以達到去除工件表面銹跡氧化皮及油汙,再利用尼龍制成的毛刷輥或

304#不銹鋼絲(耐酸堿溶液制成的鋼絲刷輥清掃幹凈便可達到目的。化學處理適應於對薄板件清理,但缺點是:若時間控制不當,即使加緩蝕劑,也能使鋼材產生過蝕現象,對於較復雜的結構件和有孔的零件,經酸性溶液酸洗後,浸入縫隙或孔穴中的余酸難以徹底清除,若處理不當,將成為工件以後腐蝕的隱患,且化學物易揮發,成本高,處理後的化學排放工作難度大,若處理不當,將對環境造成嚴重的汙染。隨著人們環保意識的提高,此種處理方法正被機械處理法取代。

3、機械處理法:

主要包括鋼絲刷輥拉絲法,機械拋光法、噴丸法。

a、鋼絲刷輥拋光法也就是刷輥在電機的帶動下,刷輥以與軋件運動相反的方向在板帶的上下表面高速旋轉刷去氧化皮。刷掉的氧化皮采用封閉循環冷卻水沖洗系統沖掉。

b、 機械拋光是靠切削、材料表面塑性變形去掉被拋光後的凸部而得到平滑面的拋光方法,壹般使用油石條、羊毛輪、砂紙等,以手工操作為主,特殊零件如回轉體表面,可使用轉臺等輔助工具,表面質量要求高的可采用超精研拋的方法。超精研拋是采用特制的磨具,在含有磨料的研拋液中,緊壓在工件被加工表面上,作高速旋轉運動。利用該技術可以達到Ra0.008μm的表面粗糙度。

c、噴丸分為拋丸和噴砂:

用鋼丸或砂粒進行表面處理,打擊力大,清理效果明顯。但拋丸對薄板工件的處理,容易使工件變形,且鋼丸打擊到工件表面(無論拋丸或噴丸)使金屬基材產生變形,由於Fe304和FE203沒有塑性,破碎後剝離,而油膜與其材壹同變形,所以對帶有油汙的工件,拋丸、噴砂無法徹底清除油汙。在現有的工件表面處理方法中,清理效果最佳的還數噴砂清理。噴砂適用於工件表面要求較高的清理。噴砂過程中產生大量的矽塵無法清除,嚴重影響操作工人的健康並汙染環境。

根據使用的方法不同,可將表面後處理技術分為下述種類。

壹、電化學方法

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:

1、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。

2、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,鋁合金表面形成三氧化二鋁膜。

3、電泳

工件作為壹個電極放入導電的水溶性或水乳化的塗料中,與塗料中另壹電極構成解電路。在電場作用下,塗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壹起電泳到工件表面,形成塗層,這壹過程稱為電泳。

二、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:

1、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。如金屬表面的發藍、磷化、鈍化、鉻鹽處理等。

2、化學鍍

在電解質溶液中,工件表面經催化處理,無外電流作用,在溶液中由於化學物質的還

原作用,將某些物質沈積於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。

三、熱加工方法

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

1、熱浸鍍

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

2、熱噴塗

將熔融金屬霧化,噴塗於工件表面,形成塗層的過程,稱為熱噴塗,如熱噴塗鋅、熱

噴塗陶瓷等。

3、熱燙印

將金屬箔加溫、加壓覆蓋於工件表面上,形成塗覆層的過程,稱為熱燙印,如熱燙印銅箔等。

4、化學熱處理

工件與化學物質接觸、加熱,在高溫態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。

5、堆焊

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

四、真空法

這種方法是在高真空狀態下令材料氣化或離子化沈積於工件表面而形成鍍層的過程。

其主要方法是。

1、物理氣相沈積(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,直接沈積到工件表面,形成塗層的過程,稱為物理氣相沈積,其沈積粒子束來源於非化學因素,如蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。

2、離子註入

高電壓下將不同離子註入工件表面令其表面改性的過程,稱為離子註入,如註硼等。

3、化學氣相沈積(CVD)低壓(有時也在常壓)下,氣態物質在工件表面因化學反應而生成固態沈積層的過程,稱為化學氣相鍍,如氣相沈積氧化矽、氮化矽等。

五、噴塗

噴塗通過噴槍或碟式霧化器,借助於壓力或離心力,分散成均勻而微細的霧滴,施塗於被塗物表面的塗裝方法。可分為空氣噴塗、無空氣噴塗、靜電噴塗。

1、空氣噴塗

空氣噴塗是目前油漆塗裝施工中采用得比較廣泛的壹種塗飾工藝。空氣噴塗是利用壓縮空氣的氣流,流過噴槍噴嘴孔形成負壓,負壓使漆料從吸管吸入,經噴嘴噴出,形成漆霧,漆霧噴射到被塗飾零部件表面上形成均勻的漆膜。

2、無空氣噴塗

無空氣噴塗是利用柱塞泵、隔膜泵等形式的增壓泵將液體狀的塗料增壓,然後經高壓軟管輸送至無氣噴槍,最後在無氣噴嘴處釋放液壓、瞬時霧化後噴向被塗物表面,形成塗膜層。由於塗料裏不含有空氣,所以被稱為無空氣噴塗,簡稱無氣噴塗。

3、靜電噴塗

靜電噴塗是利用高壓靜電電場使帶負電的塗料微粒沿著電場相反的方向定向運動,並將塗料微粒吸附在工件表面的壹種噴塗方法。

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