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如何正确选择金属表面处理工艺
发布者:新威  日期:2020/2/21 9:17:33  浏览次数:3112

近年来,随着不同行业产品的技术、工艺等内涵品质的不断升级,光电、信息、人工智能等技术的揉入,对其零部件表面处理的要求,也在提升。?

一、正确选择金属表面处理工艺的重要性

(一)正确选择金属表面处理的工艺,有助于精准实现产品整机的设计思想。

(二)正确选择金属表面处理的工艺,有利于提高产品整机的品质。

(三)正确选择金属表面处理的工艺,可以合理、科学的利用表面处理的资源。

(四)正确选择金属表面处理的工艺,将会提高产品及零部件的制造效率,降低产品产出成本。

(五)正确选择金属表面处理的工艺,有利于推动金属表面处理行业的绿色、清洁、集约、高效、健康发展。?

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二、正确选择金属表面处理工艺的几个原则

(一)遵从更环保的原则:

1、优先使用无铬无重金属类产品和工艺。

2、优先使用水性涂料类产品和工艺。

3、避免使用各种酸、碱物质类的产品和工艺。

(二)遵从节约资源的原则:

1、尽量少的水资源消耗。

2、尽量少的其它能源的消耗。

3、尽量少的碳排放。

4、尽量少的VOCs排放。

(三)满足产品及工件根本(特殊)功能需要的原则:

深入了解每个零部件在整机中的作用、功能、使用环境等因素,对满足客户对产品涂层(镀层、氧化膜等)最本质的要求至关重要,抓重点,就是事半功倍的方法,否则,胡子眉毛一把抓,不但会造成无谓的浪费,还会贻误战机,失去前行的动力。

1、硬度

2、外观

3、耐强腐蚀

4、尺寸

(四)用最简单的工艺实现最优品质的原则?

三、 常用的种类金属表面处理工艺

(一) 电化学类

1 电镀

A 镀锌

B 镀铬

C 镀硬铬

D 镀镍

2 化学镀

A 化学镀镍

B 铝化学氧化

C 钢铁氧化(发蓝)?

3 电泳涂装

4 铝阳极氧化

5 铝硬质阳极氧化

6 铝阳极氧化着色

(二) 扩散类

1 达克罗

2 真空镀膜

(三) 喷涂类

1 喷漆

2 喷塑

(四) 复合类

1 铝氧化+喷漆 铝氧化+电泳 铝氧化+喷塑

2 电泳+喷漆 电泳+喷塑?

四、行业最常用金属表面处理工艺的应用举例

() 镀锌:是目前最常用的零部件防腐蚀工艺。

1 特点:

A 价格低

B 防腐蚀和装饰性能较差

C 有环保之忧

D 镀件外观、档次较低

E 覆盖、附着等性能较差?

2 应用状态:

A 国外产品大多都已不再使用,属淘汰类工艺

B 行业之前普遍采用,但目前及今后使用率将降低?

(二) 镀铬/镀硬铬:适合用于提高工件装饰或耐磨等效果的功能性的工艺

1 特点:

A 价格高

B 美观,也能较好解决抗磨的问题

C 耐腐蚀能力差?

2 应用于各种缸类、轴类,抗磨性要求很高以及增加尺寸的的产品。

(三) 铝阳极氧化和铝硬质阳极氧化

随着产品的不断升级换代,一方面铝材的许多材质特点可以满足零部件及整机发展的需要,另一方面铝材表面处理后的品质和外观优势也在不断的展示出来,再一方面近几年来铝材的使用量也在呈几何指数级别的增加。所以说铝质产品的表面处理将是现在和未来一个很大的应用市场。

1 工艺特点:

A 耐腐蚀好

B 可以再涂覆

C 没有尺寸变化之虞

D 可以做各种颜色

E 装饰性好,外观靓丽、品位高

F、硬度优

G、抗磨,表面不易破坏?

2 工艺应用领域和行业

A、凡是铝材零部件或整机都应将其作为前处理和后处理的必选工艺

B、尤其应在医疗器械、精密仪器上,由于没有涂层,不用考虑配合尺寸、涂层剥落二次污染等因素,

C、传统的航空、航天、飞机等制造业,

D、人工智能设备,诸如机器人、智能激光、5G等行业,

E、灯具、家具等轻工产品。?

(四) 钢铁氧化(发蓝):该工艺只是最初级的防腐手段,不应将此作为行业产品零部件表面处理的选择

1 特点:

A 价格低

B 防腐性极差

C 外观较差?

2 该工艺只适用于过度性的,临时防腐的工件,不能当做最终零部件或产品的防腐于装饰的手段

(五) 喷塑:又称为喷粉,是行业产品壳体较为广泛使用的涂装手段之一。

1 特点:

A 价格低

B 工艺简单

C 遮盖性好

D 涂层饱满

E 涂层物理性能较差?

2 该工艺使用较为广泛,一般用在大小型壳体、床体上面,不适于体积小、物理性能有要求的工件

(六) 阴极电泳涂装

1 概念:就是将工件作为阴极置于阳离子的电泳涂料中,在电场作用下,裹含着树脂的阳离子的漆粒子,游向工件(阴极),经过电解、电泳、电沉积、电渗等过程,完成附着。然后经固化,最终在工件上形成优质的涂层。

2 工艺特点:

A 泳透性好由于是浸在工作液中,又是在电势差的作用下,附着过程中的绝缘性,使得过程中的漆分子立体附着效率高,死角、腔体等都可附着

B 环保电泳涂料采用纯水作为溶剂,在施工过程中的泳涂和固化两个阶段都是无污染环保的

C 效率高 电泳可以在工件湿膜状态下施工,不必经过繁琐的前处理,故施工效率较高?

3 涂层特点

A 附着力好,可达一级

B 耐盐雾可达到720小时

C 均匀,涂层整体及微观平整度相当高,无与伦比

D 物理性能优,冲击、柔韧均可达到较高水平

E 化学性能优,具有很好兼容性,各种油脂及溶剂都无法溶解它,都可将它做底漆做再涂装

F 外观,由于涂层薄,且又均匀、平整,目视质感好?

4 类别

A 按使用的电场及涂料,可分为阳极电泳和阴极电泳,或阳离子电泳和阴离子电泳

B 按使用的树脂分,可分为酚醛树脂类、环氧树脂类,丙烯酸树脂类,聚酯类或复合树脂类

C 按颜色分。可分为透明清漆类,黑色及彩色类

D 按成膜的厚度分,可分为一般类和厚膜类

E 另外还有复合等类型的涂料?

5 应用状况

A、汽车领域电泳技术的诞生源于汽车行业的需求,早在上世纪的六十年代,美国汽车行业的发展,尤其是汽车底盘零部件急需一种物理性好、耐石击,又有较高防腐能力的涂料和工艺,经过不断的努力和探索,电泳技术中的电泳涂料和电泳工艺就诞生了,它不但解决了底盘的防腐问题,还在其它位置零部件得到了使用,并产生了很好的效果。至今,汽车整体有百分之八十以上的面积都是用电泳涂层做底漆或面漆。

*其在汽车上应用的广泛性已毋庸再言。

B、仪器仪表、试验机、门窗设备领域 这类产品的特点是,结构复杂,既有整体的架构装置,又有相互关联的传动装置,还有料物输送、加紧、施力装置,这样就存在大量的支架、支座、连杆、连接轴、盘、套、板、管等零部件,这些零部件形状复杂、体积小、尺寸精、要求高,对其表面处理的要求这就具有了特殊性,一要防腐好,二要附着力好,三要覆盖性好,四要尺寸可控,五要外观质感好;究其上面介绍的各种表面处理工艺,发蓝只可满足其三,防腐和外观较差,喷塑则难以满足尺寸、附着力的要求,镀锌也只能满足尺寸可控的要求,其覆盖性、防腐等都难以达到要求,综上分析可以发现,只有电泳技术可以满足所有的特殊要求。?

(七)工艺性能评价表?

工艺\性能

外观

附着力

耐盐雾

物理性能

化学性能

覆盖力

电泳

喷塑

镀锌

镀铬

一般

一般

发蓝

0

较差

0

0

0

 

一般来讲,金属表面处理的目的有三个,一是防腐,就是防止金属物在自然状态下和非自然状态下锈蚀,出现表面和结构状的损坏。二是装饰美化,为协调整机的视觉美感,需要对零件修饰涂覆色彩。三是增强功能,多数具有滑动、压缩、摩擦、抗特殊环境等功能的钢铁、铝合金材质的零件,需要采用镀硬铬,硬质氧化工艺,以提高零件表面的硬度。

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