Co je povrchová úprava kovů?
Povrchová úprava kovů zahrnuje celou řadu operací, které upravují povrch kovů pomocí technik, jako je broušení, leštění, nanášení povlaků nebo pokovování. Hlavním cílem je chránit kov před korozí, zvýšit odolnost proti opotřebení a zlepšit jeho vzhled. Lze je použít na celou řadu kovů, včetně hliníku, oceli, nerezové oceli, mosazi a mědi.
Jaké třídy povrchové úpravy kovů?
Povrchové úpravy kovů se často rozdělují do tříd, zejména u nerezových ocelí.
- Č. 0 Povrchová úprava: Počáteční fáze pro kovy válcované za tepla a žíhané za tepla.
- č. 2B Povrchová úprava: Válcovaná za studena s jasným, reflexním vzhledem; široce používaná v kuchyňském nádobí a instalatérských zařízeních.
- č. 8 Dokončení: Nejvyšší odrazivý povrch vytvořený pomocí velmi jemných brusných materiálů, který se běžně používá v dekorativních aplikacích, jako jsou sochy.
Proč je povrchová úprava důležitá pro kovy?
Povrchová úprava je důležitou fází výroby kovů, která ovlivňuje výkonnost i vzhled kovových součástí. Její význam lze pochopit prostřednictvím řady klíčových faktorů.
Vyšší odolnost a životnost.
Dobrá povrchová úprava prodlužuje životnost kovových dílů tím, že je činí odolnějšími vůči opotřebení. To je důležité zejména v aplikacích, kde jsou kovy vystaveny náročnému prostředí nebo mechanickému namáhání.
Odolnost proti korozi
Správné dokončovací procesy, jako je eloxování nebo galvanické pokovování, vytvářejí ochranné vrstvy, které zvyšují odolnost kovu proti korozi. To má zásadní význam pro prodloužení životnosti součástí používaných v situacích náchylných k působení vlhkosti nebo chemických látek.
Vylepšený estetický vzhled
Povrchová úprava zlepšuje vizuální vzhled kovových předmětů a zvyšuje jejich atraktivitu pro spotřebitele. Dobře opracovaný povrch může zvýšit vnímanou hodnotu výrobku, což je důležité zejména na konkurenčních trzích.
Lepší přilnavost nátěrů
Kartáčování a leštění zlepšuje strukturu povrchu, což umožňuje lepší přilnavost barev a jiných nátěrů. To nejen zlepšuje vzhled, ale také zajišťuje správné přilnutí ochranných nátěrů, což zvyšuje odolnost proti korozi.
Odstranění nedokonalostí povrchu
Postupy povrchové úpravy pomáhají odstranit nerovnosti, jako jsou škrábance, důlky a další vady, které mohou ohrozit funkčnost i vzhled. Výsledkem je hladší a jednotnější povrch.
Zvýšená chemická odolnost.
Určité postupy povrchové úpravy mohou zvýšit odolnost kovu vůči chemickým vlivům, takže je vhodný pro použití v různých průmyslových aplikacích s korozivními látkami.
Zlepšená elektrická vodivost
Některé postupy povrchové úpravy mohou zlepšit elektrické vlastnosti kovů, a tím je učinit použitelnějšími v aplikacích, které vyžadují elektrickou vodivost.
Jaké jsou typy povrchových úprav kovů?
Povrchové úpravy kovů se dělí na tři typy: mechanické úpravy, chemické úpravy a galvanické úpravy. Každá kategorie zahrnuje různé techniky, které plní různé funkce, od estetického vylepšení až po zvýšení odolnosti a funkčnosti. Úplný popis každé kategorie je uveden níže.
Mechanické povrchové úpravy
Mechanické povrchové úpravy jsou fyzikální postupy, které mění povrch kovů bez použití chemických látek. Tyto postupy jsou obecně určeny ke zlepšení kvality povrchu, vytvoření specifické textury a přípravě povrchu pro budoucí úpravy. Mezi typické mechanické dokončovací postupy patří následující.
Buffing
Leštění je metoda, při které se otáčením látkového kotouče a nanášením brusných látek vytváří lesklý, zrcadlící se povrch. Broušení se běžně používá ke zlepšení estetického vzhledu kovových předmětů, aby byly vhodné k ozdobným účelům.
Leštění
Stejně jako při leštění se k dosažení hladkého a lesklého povrchu používají jemnější brusné materiály. Běžně se používá v aplikacích, které vyžadují vysokou úroveň kvality povrchu, jako jsou šperky a špičkové automobilové díly.
Pískování
Broušením se odstraní povrchové vady a kov se připraví na následné leštění. Výsledkem broušení může být hladký povrch nebo určitá drsnost v závislosti na použité zrnitosti.
Výstřel
Při pískování a tryskání kuličkami se abrazivní materiály vysokými rychlostmi tlačí na kovový povrch. Tato technika čistí povrch, odstraňuje rez a staré nátěry a může vést k vytvoření texturovaného povrchu.
Broušení
Tato technika odstraňuje materiál z povrchu pomocí rotujícího kotouče s brusnými částicemi, což vede k dokonalému povrchu. Broušení se běžně používá u výrobků s přísnými tolerancemi a hladkými povrchy.
Vypalování
Leštění je proces tření kovového povrchu drsným nástrojem za účelem zvýšení jeho hladkosti a lesku. Vypalováním lze také zvýšit tvrdost povrchu, čímž se zvýší jeho odolnost proti opotřebení.
Klopýtání
Při bubnování se kovové kusy vkládají do otáčejícího se sudu naplněného brusným materiálem. Tento postup je užitečný pro odstraňování otřepů a leštění malých dílů, což vede ke konzistentní povrchové úpravě všech povrchů.
Chemické povrchové úpravy
Chemické povrchové úpravy využívají chemické reakce k úpravě povrchových vlastností kovů. Tyto techniky mohou zlepšit odolnost proti korozi, přilnavost povlaku a vlastnosti povrchu. Mezi důležité postupy chemické povrchové úpravy patří:
Pasivace
Pasivace je proces ošetření nerezové oceli nebo jiných kovů kyselým roztokem za účelem odstranění volného železa a podpory tvorby ochranné vrstvy oxidu. Pasivace zvyšuje odolnost proti korozi a je široce využívána v potravinářském a zdravotnickém průmyslu.
Chemickými oxidačními postupy se na povrchu kovu vytvoří regulovaná vrstva oxidu. Tato vrstva, běžně se vyskytující u černých oxidových povlaků na oceli, může zlepšit odolnost proti korozi a zároveň zajistit kosmetický vzhled.
Povlak
Chemické nátěry mohou být použity pro zvýšení ochrany nebo estetické hodnoty. Příkladem jsou práškové nátěry, které vyžadují nanesení suchého prášku, který se následně zahřeje a vytvrdí, a tekuté nátěry, které vytvářejí hladký povrch.
Fosfátování
Tato chemická úprava zahrnuje nanesení fosfátové vrstvy, která zvyšuje odolnost proti korozi a zajišťuje povrch pro přilnavost barvy. Široce se používá v automobilovém průmyslu a v průmyslových aplikacích.
Chromování
Tímto postupem se na povrch kovů nanese tenká vrstva chromu, která zvyšuje odolnost proti korozi a dodává dekorativní vzhled. Chromátové konverzní povlaky se často používají na hliník a zinek.
Galvanicky pokovené povrchy
Galvanické pokovování je metoda nanášení povlaku kovu na substrát pomocí elektrického proudu. Tato metoda se běžně používá ke zlepšení vzhledu a výkonu kovových součástí(kovové pokovování). Galvanické povrchové úpravy se běžně používají v:
Niklování
Nikl je známý svou odolností proti korozi a houževnatostí. Lze jej použít jako dekorativní povrchovou úpravu i jako funkční povlak pro zvýšení odolnosti proti opotřebení součástí, jako jsou automobilové díly a nástroje.
Chromování
Tento postup vytváří lesklý, reflexní povrch, který zlepšuje estetiku a zároveň odolává korozi. Chromování se často používá v automobilových obloženích a zařízeních pro domácnost.
Zinkování
Zinkování je proces nanášení zinku na ocelové předměty za účelem zajištění obětované odolnosti proti korozi. Tento postup se běžně používá ve stavebnictví a automobilovém průmyslu k prodloužení životnosti kovových součástí.
Zlacení
Zlacení je oblíbenou volbou pro elektroniku a šperky, protože poskytuje skvělou vodivost a ochranu proti korozi. Tenké vrstvy se nanášejí za účelem zlepšení vzhledu a výkonu součástí.
Měděné pokovování
Mědění se běžně používá jako základní vrstva pro různé povrchové úpravy díky své velké elektrické vodivosti. Často se využívá v elektrických součástkách a dekorativních projektech.
Jak si mám vybrat proces nebo metodu povrchové úpravy kovů?
Při výběru postupu povrchové úpravy kovů je třeba vzít v úvahu řadu klíčových prvků, aby bylo zaručeno, že proces splňuje jak praktické, tak estetické normy. Zde jsou důležité prvky, které je třeba vzít v úvahu:
Vlastnosti materiálu.
Zásadní je porozumět vlastnostem leštěného kovu. Různé kovy mají jedinečné vlastnosti, které ovlivňují použitý postup leštění.
- Tvrdost: Tvrdší kovy mohou k dosažení odpovídající kvality povrchu vyžadovat náročnější dokončovací procesy, například abrazivní tryskání.
- Odolnost proti korozi: Kovy se silnou odolností proti korozi, jako je nerezová ocel a hliník, mohou umožnit méně přísné dokončovací operace než uhlíková ocel, která je náchylnější ke korozi.
Požadovaná kvalita povrchové úpravy
Požadovanou kvalitu povrchu určuje zamýšlené použití hotového výrobku:
- Estetická přitažlivost: Pokud je důležitý vzhled, mohou techniky, jako je eloxování nebo práškové lakování, zlepšit vizuální vlastnosti kovu a vytvořit výrazné barvy a textury.
- Funkční požadavky: Pro splnění náročných požadavků na kvalitu vyžadují aplikace vyžadující vysokou přesnost, jako jsou lékařské nebo optické přístroje, jemnější leštění povrchu.
Ohledy na životní prostředí.
Rozhodující je zohlednění prostředí, ve kterém bude hotový výrobek používán.
- Vystavení živlům: Pokud bude kov používán venku nebo v nepříznivých podmínkách, je rozhodující jeho trvanlivost a odolnost proti opotřebení a korozi. To může vyžadovat použití dalších ochranných úprav, jako jsou povlaky odolné proti UV záření a vlhkosti.
Rychlost výroby a náklady
Účinnost dokončovacího procesu může mít zásadní vliv na výrobní harmonogramy a ceny.
- Rozpočtová omezení: Zvolený dokončovací postup by měl dodržovat finanční omezení při zachování požadavků na kvalitu. Některé postupy mohou být nákladově efektivnější než jiné v závislosti na objemu výroby a potřebné konečné složitosti.
- Rychlost výroby: Některé dokončovací postupy jsou rychlejší než jiné. Například vibrační dokončování může být rychlejší než ruční leštění, což je užitečné při velkosériové výrobě.
Specifické požadavky na aplikaci
Různé aplikace mohou mít specifické požadavky, které ovlivňují volbu dokončovacího postupu.
- Elektrická vodivost: Povrchová úprava, jako je pokovení nebo eloxování, může zlepšit výkon elektricky vodivých součástí, jako jsou desky s plošnými spoji.
- Mechanické vlastnosti: Vliv na mechanické vlastnosti kovu, jako je pevnost a odolnost proti opotřebení, které jsou důležité pro vysoce namáhané součásti, může mít také proces povrchové úpravy.
Povrchová úprava kovů zlepšuje životnost, odolnost proti korozi a estetiku součástí pomocí procesů, jako je broušení, leštění, nanášení povlaků a pokovování. Kovy, jako je hliník, ocel, nerezová ocel, mosaz a měď, těží ze správných dokončovacích procesů, protože mají delší životnost, lépe fungují a mají vyšší tržní hodnotu. Výběr vhodného postupu povrchové úpravy je proto rozhodující pro splnění specifických požadavků na použití.
