五金壓鑄件表面處理工藝詳解

工業設計學渣

2021年4月21日 09:30

瀏覽：3142 評論：1

壓鑄件表面處理工藝詳解：

表面處理是在基體材料表面上人工形成一層與基體的機械、物理和化學性能不同的表層的工藝方法。表面處理的目的是滿足產品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。

對于金屬鑄件，我們比較常用的表面處理方法是，機械打磨，化學處理，表面熱處理，噴涂表面，表面處理就是對工件表面進行清潔、清掃、去毛刺、去油污、去氧化皮等。

工件在加工、運輸、存放等過程中，表面往往帶有氧化皮、鐵銹制模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他污物。要合深層能牢固地附著在工件表面上，在涂裝前就必須對工件表面進行清理，否則，不僅影響涂層與金屬的結合力和抗腐蝕性能，而且還會使基體金屬在即使有涂層防護下也能繼續腐蝕，使涂層剝落，影響工件的機械性能和使用壽命。因此工件涂漆前的表面處理是獲得質量優良的防護層，延長產品使用壽命的重要保證和措施。

為提供良好的工件表面，表面處理有以下幾點需注意：

1、無油污及水分

2、無銹跡及氧化物

3、無粘附性雜質

4、無酸堿等殘留物

5、工件表面有一定的粗糙度

表面處理方法:

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。

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污發生化學反應，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污，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干凈便可達到目的。

機械處理法：

主要包括鋼絲刷輥拋光法、拋丸法和噴丸法。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鐵皮。刷掉的氧化鐵皮采用封閉循環冷卻水沖洗系統沖掉。拋丸法清理是利用離心力將彈丸加速，拋射至工件進行除銹清理的方法。

噴丸分為噴丸和噴砂：

用噴丸進行表面處理，打擊力大，清理效果明顯。但噴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，由于Fe304和FE203沒有塑性，破碎后剝離，而油膜與其材一同變形，所以對帶有油污的工件，拋丸、噴丸無法徹底清除油污。

根據使用的方法不同，可將表面處理技術分為下述種類。

一、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：

（一）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。

（二）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，如鋁合金的陽極氧化。鋼鐵的氧化處理可用化學或電化學方法。化學方法是將工件放入氧化溶液中，依靠化學作用在工件表面形成氧化膜，如鋼鐵的發藍處理。

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：

（一）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。

（二）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，在溶液中由于化學物質的還原作用，將某些物質沉積于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，在工件表面形成涂層。其主要方法是：

（一）熱浸鍍

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

（二）熱噴涂

將熔融金屬霧化，噴涂于工件表面，形成涂層的過程，稱為熱噴涂，如熱噴涂鋅、熱噴涂鋁等。

（三）熱燙印

將金屬箔加溫、加壓覆蓋于工件表面上，形成涂覆層的過程，稱為熱燙印，如熱燙印鋁箔等。

（四）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。

（五）堆焊

以焊接方式，令熔敷金屬堆集于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沉積于工件表面而形成鍍層的過程。其主要方法是。

（一）物理氣相沉積（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，直接沉積到工件表面，形成涂層的過程，稱為物理氣相沉積，其沉積粒子束來源于非化學因素，如蒸發鍍濺射鍍、離子鍍等。

（二）離子注入

高電壓下將不同離子注入工件表面令其表面改性的過程，稱為離子注入，如注硼等。

（三）化學氣相沉積（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沉積層的過程，稱為化學氣相鍍，如氣相沉積氧化硅、氮化硅等。

五、其它方法

主要是機械的、化學的、電化學的、物理的方法。其中的主要方法是。

（一）涂裝

閑噴涂或刷涂方法，將涂料（有機或無機）涂覆于工件表面而形成涂層的過程，稱為涂裝，如噴漆、刷漆等。

（二）沖擊鍍

用機械沖擊作用在工件表面形成涂覆層的過程，稱為沖擊鍍，如沖擊鍍鋅等。

（三）激光面表處理

用激光對工件表面照射，令其結構改變的過程，稱為激光表面處理，如激光淬火、激光重熔等。

（四）超硬膜技術

以物理或化學方法在工件表面制備超硬膜的技術，稱為超硬膜技術。如金剛石薄膜，立方氮化硼薄膜等。

（五）電泳及靜電噴涂

1、電泳，工件作為一個電極放入導電的水溶性或水乳化的涂料中，與涂料中另一電極構成解電路。在電場作用下，涂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一起電泳到工件表面，形成涂層，這一過程稱為電泳。

2、靜電噴涂，在直流高電壓電場作用，霧化的帶負電的油漆粒子定向飛往接正電的工件上，從而獲得漆膜的過程，稱為靜噴涂。編輯本段其他分類法。

3、鋼絲刷的普通應用是鑄件的清理，包括鐵類和非鐵類的；焊接中噴濺和焊渣的清理；只要基體材料的強度足夠承受刷擦，就可以清楚粉塵、腐蝕物、和油漆。鋼絲刷能產生一個漂亮的表面，還可以用它制造具有裝飾性的表面。

所有上述種類的劃分不是絕對的。如表面處理技術還可劃分為表面改性技術、薄膜技術、涂鍍層技術三大技術，表面處理的意義：能有效提高工件表面的硬度、耐磨性能等。

清理等級

也即清潔度，代表性國際標準有兩種：一種是美國85年制訂“SSPC-”；第二種是瑞典76年制訂的

“Sa-”，它分為四個等級分別為Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3，為國際慣常通用標準，詳細介紹如下：

Sa1級——相當于美國SSPC—SP7級。采用一般簡單的手工刷除、砂布打磨方法，這是四種清潔度中度最低的一級，對涂層的保護僅僅略好于未采用處理的工件。

Sa1級處理的技術標準：工件表面應不可見油污、油脂、殘留氧化皮、銹斑、和殘留油漆等污物。Sa1級也叫做手工刷除清理級。（或清掃級）

Sa2級——相當于美國SSPC—SP6級。采用噴砂清理方法，這是噴砂處理中最低的一級，即一般的要求，但對于涂層的保護要比手工刷除清理要提高許多。Sa2級處理的技術標準：工件表面應不可見油膩、污垢、氧化皮、銹皮、油漆、氧化物、腐蝕物、和其它外來物質（疵點除外），但疵點限定為不超過每平方米表面的33%，可包括輕微陰影；少量因疵點、銹蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點。如果工件原表面有凹痕，則輕微的銹蝕和油漆還會殘留在凹痕底部。Sa2級也叫商品清理級（或工業級）。

Sa2.5級——是工業上普遍使用的并可以作為驗收技術要求及標準的級別。Sa2.5級也叫近白清理級（近白級或出白級）。Sa2.5級處理的技術標準：同Sa2要求前半部一樣，但疵點限定為不超過每平方米表面的5%，可包括輕微暗影；少量因疵點、銹蝕引起的輕微脫色；氧化皮及油漆疵點。

Sa3級——級相當于美國SSPC—SP5級，是工業上的最高處理級別，也叫做白色清理級（或白色級）Sa3級處理的技術標準：與Sa2.5級一樣但5%的陰影、疵點、銹蝕等都不得不存在了。

噴砂粗糙度

即通常所謂的粗糙度，噴砂砂粒沖擊并向外反彈，這種沖擊造成表面幾千分之一寸的壓痕，叫基礎圖式。回彈會使某些表面向外高出幾千分之一寸，低的叫“谷”，高的叫“峰”，每一個沙粒沖擊表面都會造成一個“谷”和一個“峰”，這就是基礎圖式（粗糙度的形成原因）。它用MILL（密耳）表示，一密耳是1/1000秒。

形成的基礎圖式值應是總涂層系統的30%，不宜超過干膜涂層厚度的1/3，一般防腐在50-70（um）之間。

1微米（um）=0.001毫米(mm)

1密耳=0.001秒=0.0254毫米(mm)

國際通用表面處理標準對比：