金屬表面處理工藝彙總




​1.表面淬火


表面淬火是指在不改變鋼的化學成分及心部組織情況下,利用快速加熱將表層奧氏體化後進行淬火以強化零件表面的熱處理方法。

表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。

金屬表面處理工藝彙總




2.發藍和磷化


發藍


鋼材或鋼件在空氣-水蒸氣或化學藥物中加熱到適當溫度使其表面形成一層藍色或黑色氧化膜的工,也稱發黑。

發藍發黑多用於精密儀器、光學儀器、工具、硬度塊及機械行業中的標準件等。


磷化


工件(鋼鐵或鋁、鋅件)浸入磷化液(某些酸式磷酸鹽為主的溶液),在表面沉積形成一層不溶於水的結晶型磷酸鹽轉換膜的過程,稱之為磷化。

磷化常應用於防蝕技術,金屬冷變形加工工業。




3.化學表面熱處理


化學熱處理是將工件置於特定介質中加熱保溫,使介質中活性原子滲入工件表層從而改變工件表層化學成分和組織,進而改變其性能的熱處理工藝。

化學熱處理也是獲得表硬裡韌性能的方法之一。與表面淬火相比,化學熱處理不僅改變鋼的表層組織,還改變其化學成分。根據滲入的元素不同,化學熱處理可分為滲碳、氮化、多元共滲、滲其他元素等。 化學熱處理過程包括分解、吸收、擴散三個基本過程。

金屬表面處理工藝彙總


常用的化學熱處理:

滲碳、滲氮(俗稱氮化)、碳氮共滲(俗稱氰化和軟氮化)等。滲硫、滲硼、滲鋁、滲釩、滲鉻等。

發藍、磷化可以歸為表面處理,不屬於化學熱處理。


4.滲碳和氮化



對比
滲碳
氮化
目的
提高工件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,同時保持心部良好的韌性。提高工件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,提高耐蝕性。
用材
含0.1-0.25%C的低碳鋼。碳高則心部韌性降低。為含Cr、Mo、Al、Ti、V的中碳鋼。常用方法


氣體滲碳法、固體滲碳法、真空滲碳法
氣體氮化法、離子氮化法
溫度
900~950℃
500~570℃
表面厚度
一般為0.5~2mm不超過0.6~0.7mm優點
--
溫度較低,硬度、耐磨性、抗疲勞性更高,耐蝕性更好,無需再熱處理, 可避免熱處理帶來的變形和其他缺陷缺點
--
工藝複雜,成本高,氮化層薄
用途
廣泛用於飛機﹑汽車和拖拉機等的機械零件﹐如齒輪﹑軸﹑凸輪軸等。用於耐磨性、精度要求高的零件及耐熱、耐磨及耐蝕件。如儀表的小軸、輕載齒輪及重要的曲軸等。



5.表面形變強化



表面形變強化指使鋼件在常溫下發生塑性變形,以提高其表面硬度併產生有利的殘餘壓應力分佈的表面強化工藝。工藝簡單,成本低廉,是提高鋼件抗疲勞能力,延長其使用壽命的重要工藝措施。




噴丸

噴丸強化是將大量高速運動的彈丸噴射到零件表面上,猶如無數個小錘錘擊金屬表面,使零件表層和次表層發生一定的塑性變形而實現強化的一種技術。

金屬表面處理工藝彙總


應用:形狀較複雜的零件,在磨削、電鍍等工序後進行。




滾壓處理

利用自由旋轉的淬火鋼滾子對鋼件的已加工表面進行滾壓,使之產生塑性變形,壓平鋼件表面的粗糙凸峰,形成有利的殘餘壓應力,從而提高工件的耐磨性和抗疲勞性能。

金屬表面處理工藝彙總


應用:圓柱面、錐面、平面等形狀比較簡單的零件




6、微弧氧化

在電解質溶液中(一般是弱鹼性溶液)施加高電壓生成陶瓷化表面膜層的過程,該過程是物理放電與電化學氧化協同作用的結果。

金屬表面處理工藝彙總


工藝流程:

前處理→ 熱水洗→ MAO → 烘乾

優點:

1、陶瓷質感,外觀暗啞,沒有高光產品,手感細膩,防指紋;

2、基材廣泛:Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb, 及其 合金等;

3、前處理簡單,產品耐腐蝕性、耐候性極佳,散熱性能佳。

缺點:

目前顏色受限制,只有黑色、灰色等較成熟,鮮豔顏色目前難以實現;成本主要受高耗電影響,是表面處理中成本最高的其中之一。




7、PVD真空鍍

全稱物理氣相沉積,是一種工業製造上的工藝,是主要利用物理過程來沉積薄膜的技術。

金屬表面處理工藝彙總


工藝流程:

PVD前清洗→進爐抽真空→洗靶及離子清洗→鍍膜→鍍膜結束,冷卻出爐→後處理(拋光、AFP)

技術特點:

PVD(Physical Vapor Deposition,物理氣相沉積) 可以在金屬表面鍍覆高硬鍍、高耐磨性的金屬陶瓷裝飾鍍層




8、電鍍

是利用電解作用使金屬的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用的一種技術。

金屬表面處理工藝彙總


工藝流程:

前處理→無氰鹼銅→無氰白銅錫→鍍鉻

優點:

1、鍍層光澤度高,高品質金屬外觀;

2、基材為SUS、Al、Zn、Mg等;成本相對PVD低。

缺點:

環境保護較差,環境汙染風險較大。




9、粉末噴塗

是用噴粉設備(靜電噴塑機)把粉末塗料噴塗到工件的表面,在靜電作用下,粉末會均勻的吸附於工件表面,形成粉狀的塗層;粉狀塗層經過高溫烘烤流平固化,變成效果各異(粉末塗料的不同種類效果)的最終塗層。

金屬表面處理工藝彙總


工藝流程:

上件→靜電除塵→噴塗→低溫流平→烘烤

優點:

1、顏色豐富,高光、啞光可選;

2、成本較低,適用於建築傢俱產品和散熱片的外殼等;

3、利用率高,100%利用,環保;

4、遮蔽缺陷能力強;5、可仿製木紋效果。

缺點:

目前用於電子產品比較少。




10、金屬拉絲

是通過研磨產品在工件表面形成線紋,起到裝飾效果的一種表面處理手段。根據拉絲後紋路的不同可分為:直紋拉絲、亂紋拉絲、波紋、旋紋。

金屬表面處理工藝彙總


技術特點:

拉絲處理可使金屬表面獲得非鏡面般金屬光澤,同時拉絲處理也可以消除金屬表面細微的瑕疵。

產品推薦:

LAMP手柄,Zwei L處理,採用優異的研磨技術,彰顯品位。




11、噴砂

是採用壓縮空氣為動力,以形成高速噴射束將噴料高速噴射到需處理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形狀發生變化,獲得一定的清潔度和不同的粗糙度的一種工藝。

金屬表面處理工藝彙總


技術特點:

1、實現不同的反光或亞光。

2、能清理工件表面的微小毛刺,並使工件表面更加平整,消除了毛刺的危害,提高了工件的檔次。

3、清楚前處理時遺留的殘汙,提高工件的光潔度,能使工件露出均勻一致的金屬本色,使工件外表更美觀,好看。

產品推薦:

E+G經典款橋式手柄,噴砂表面,高端大氣上檔次。



12.表面覆層強化



表面覆層強化是通過物理或化學的方法在金屬表面塗覆一層或多層其他金屬或非金屬的表面強化工藝。

目的:提高鋼件的耐磨性、耐蝕性、耐熱性或進行表面裝飾。



金屬噴塗技術

將金屬粉末加熱至熔化或半熔化狀態,用高壓氣流使其霧化並噴射於工件表面形成塗層的工藝稱為熱噴塗。

金屬表面處理工藝彙總

利用熱噴塗技術可改善材料的耐磨性、耐蝕性、耐熱性及絕緣性等。

廣泛用於包括航空航天、原子能、電子等尖端技術在內的幾乎所有領域。




金屬鍍層

在基體材料的表面覆上一層或多層金屬鍍層,可以顯著改善其耐磨性、耐蝕性和耐熱性,或獲得其他特殊性能。有電鍍、化學鍍、複合鍍、滲鍍、熱浸鍍、真空蒸鍍、噴鍍、離子鍍、濺射等方法。

金屬表面處理工藝彙總

金屬表面處理工藝彙總




金屬碳化物覆層~氣相沉積法

氣相沉積技術是指將含有沉積元素的氣相物質,通過物理或化學的方法沉積在材料表面形成薄膜的一種新型鍍膜技術。

根據沉積過程的原理不同,氣相沉積技術可分為物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)兩大類。

物理氣相沉積(PVD)

物理氣相沉積是指在真空條件下,用物理的方法,使材料汽化成原子、分子或電離成離子,並通過氣相過程,在材料表面沉積一層薄膜的技術。

物理沉積技術主要包括真空蒸鍍、濺射鍍、離子鍍三種基本方法。

金屬表面處理工藝彙總

物理氣相沉積具有適用的基體材料和膜層材料廣泛;工藝簡單、省材料、無汙染;獲得的膜層膜基附著力強、膜層厚度均勻、緻密、針孔少等優點。

廣泛用於機械、航空航天、電子、光學和輕工業等領域製備耐磨、耐蝕、耐熱、導電、絕緣、光學、磁性、壓電、滑潤、超導等薄膜。

化學氣相沉積(CVD)

化學氣相沉積是指在一定溫度下,混合氣體與基體表面相互作用而在基體表面形成金屬或化合物薄膜的方法。

由於化學氣相沉積膜層具有良好的耐磨性、耐蝕性、耐熱性及電學、光學等特殊性能,已被廣泛用於機械製造、航空航天、交通運輸、煤化工等工業領域。




13.拋光


拋光是對零件表面進行修飾的一種光整加工方法,一般只能得到光滑表面,不能提高甚至不能保持原有的加工精度,隨預加工狀況不同,拋光後的Ra值可達1.6~0.008 mm。



機械拋光

包括輪式拋光、滾筒拋光和振動拋光。

金屬表面處理工藝彙總



化學拋光

將金屬零件浸入特製的化學溶液中,利用金屬表面凸起部位比凹窪部位溶解速度快的現象實現零件表面的拋光。

電化學拋光

電化學拋光與化學拋光類似,不同點是還要通以直流電,工件接陽極,產生陽極溶解,也是利用金屬表面凸起部位比凹窪部位溶解速度快的現象進行拋光的。



14.塗裝




塗裝工藝

常見塗裝工藝有:刷塗、自動浸塗、手工噴塗(含高壓無氣噴塗)、淋塗、幕簾淋塗、流化床塗覆、輥塗、靜電噴塗等。

金屬表面處理工藝彙總


15、陽極氧化

主要是鋁的陽極氧化,是利用電化學原理,在鋁和鋁合金的表面生成一層Al2O3(氧化鋁)膜。這層氧化膜具有防護性、裝飾性、絕緣性、耐磨性等特殊特性。

金屬表面處理工藝彙總


工藝流程:

單色、漸變色:

拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化→中和→染色→封孔→烘乾

雙色:

①拋光/噴砂/拉絲→除油→遮蔽→陽極氧化1→陽極氧化2 →封孔→烘乾

②拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化1 →鐳雕→陽極氧化2 →封孔→烘乾

技術特點:

1、提升強度

2、實現除白色外任何顏色

3、實現無鎳封孔,滿足歐、美等國家對無鎳的要求

技術難點及改善關鍵點:

陽極氧化的良率水平關係到最終產品的成本,提升氧化良率的重點在於適合的氧化劑用量、適合的溫度及電流密度,這需要結構件廠商在生產過程中不斷探索,尋求突破。

產品推薦:

E+G弧形手柄,採用陽極氧化材質,環保、耐用。

金屬表面處理工藝彙總




16

、電泳

用於不鏽鋼、鋁合金等,可使產品呈現各種顏色,並保持金屬光澤,同時增強表面性能,具有較好的防腐性能。

金屬表面處理工藝彙總


工藝流程:

前處理→電泳→烘乾

優點:

1、顏色豐富;

2、無金屬質感,可配合噴砂、拋光、拉絲等;

3、液體環境中加工,可實現複雜結構的表面處理;

4、工藝成熟、可量產。

缺點:

掩蓋缺陷能力一般,壓鑄件做電泳對前處理要求較高。




17、蝕刻

通常所指蝕刻也稱光化學蝕刻,指通過曝光製版、顯影后,將要蝕刻區域的保護膜去除,在蝕刻時接觸化學溶液,達到溶解腐蝕的作用,形成凹凸或者鏤空成型的效果。

金屬表面處理工藝彙總



工藝流程:

曝光法:

工程根據圖形開出備料尺寸-材料準備-材料清洗-烘乾→貼膜或塗布→烘乾→曝光→顯影→烘乾-蝕刻→脫膜→OK

網印法:

開料→清洗板材(不鏽鋼其它金屬材料)→絲網印→蝕刻→脫膜→OK

優點:

1、可進行金屬表面細微加工;

2、賦予金屬表面特殊的效果;

缺點:

蝕刻時採用的腐蝕液體(酸、鹼等)大多對環境具有危害。


更多精彩內容,請關注公眾號:me-tech





分享到:


相關文章: