Что такое обработка металлических поверхностей?
Обработка металлических поверхностей включает в себя множество операций по изменению поверхности металлов с помощью таких методов, как шлифовка, полировка, нанесение покрытий и гальванических покрытий. Основными целями являются сохранение металла от коррозии, повышение износостойкости и улучшение внешнего вида. Она может применяться для различных металлов, включая алюминий, сталь, нержавеющую сталь, латунь и медь.
Какие существуют марки обработки металлических поверхностей?
Металлические покрытия часто подразделяются на марки, особенно в случае применения нержавеющей стали.
- Нет. 0 Финишная обработка: Начальная стадия для горячекатаных и отожженных металлов.
- № 2B Отделка: Холодная прокатка с ярким, отражающим внешним видом; широко используется в посуде и сантехнических приборах.
- Отделка № 8: Отделка с наивысшим отражающим эффектом, созданная с помощью сверхтонких абразивов, обычно используется в декоративных целях, например, для создания скульптур.
Почему обработка поверхности важна для металлов?
Обработка поверхности — это важный этап изготовления металла, который влияет как на эксплуатационные характеристики, так и на внешний вид металлических деталей. Ее значение можно понять по целому ряду ключевых факторов.
Повышенная прочность и долговечность.
Хорошая обработка поверхности продлевает срок службы металлических деталей, делая их более устойчивыми к износу. Это особенно важно в тех случаях, когда металлы подвергаются воздействию агрессивной среды или механических нагрузок.
Устойчивость к коррозии
Правильные процессы отделки, такие как анодирование или гальваническое покрытие, образуют защитные слои, которые повышают коррозионную стойкость металла. Это очень важно для увеличения срока службы компонентов, используемых в условиях, подверженных воздействию влаги или химических веществ.
Улучшенная эстетическая привлекательность
Обработка поверхности улучшает внешний вид металлических изделий, делая их более привлекательными для потребителей. Хорошо обработанная поверхность может повысить воспринимаемую стоимость продукта, что особенно важно на конкурентных рынках.
Улучшенная адгезия для покрытий
Чистка и полировка улучшают текстуру поверхности, что позволяет краскам и другим покрытиям лучше прилипать. Это не только улучшает внешний вид, но и обеспечивает надлежащую адгезию защитных покрытий, что повышает коррозионную стойкость.
Устранение дефектов поверхности
Процедуры обработки поверхности помогают устранить неровности, такие как царапины, ямки и другие дефекты, которые могут нарушить функциональность и внешний вид. В результате поверхность становится более гладкой и однородной.
Повышенная химическая стойкость.
Определенные процедуры отделки могут повысить устойчивость металла к химическим воздействиям, что делает его пригодным для использования в различных промышленных сферах, связанных с агрессивными веществами.
Улучшенная электропроводность
Некоторые процедуры отделки могут улучшить электрические характеристики металлов, делая их более полезными в тех областях, где требуется электропроводность.
Какие существуют виды отделки металлических поверхностей?
Отделка металлических поверхностей делится на три типа: механическая отделка, химическая отделка и гальваническая отделка. Каждая категория включает в себя множество методов, которые выполняют различные функции, от эстетического улучшения до повышения долговечности и функциональности. Полное описание каждой категории представлено ниже.
Механическая отделка
Механическая отделка относится к физическим процедурам, которые изменяют поверхность металлов без использования химических веществ. Эти процедуры обычно предназначены для улучшения качества поверхности, создания определенной текстуры и подготовки поверхности к последующей обработке. Типичные процедуры механической отделки включают следующие.
Буффинг
Баффинг — это метод, который позволяет создать яркую, отражающую поверхность путем вращения матерчатого круга и нанесения абразивных веществ. Баффинг обычно используется для улучшения эстетической привлекательности металлических изделий, делая их пригодными для декоративных целей.
Полировка
Как и при полировке, при полировке используются более мелкие абразивные материалы для получения гладкой и блестящей поверхности. Она обычно используется в тех областях, где требуется высокий уровень качества поверхности, например в ювелирных изделиях и автомобильных деталях высокого класса.
Пескоструйная обработка
Шлифовка удаляет дефекты поверхности и подготавливает металл к последующей полировке. В зависимости от зернистости шлифовки может получиться гладкая поверхность или определенная шероховатость.
Взрыв
Пескоструйная и дробеструйная обработка требует воздействия абразивных материалов на металлическую поверхность на высокой скорости. Эта техника очищает поверхность, удаляет ржавчину и старые покрытия, а также может привести к текстурированной отделке.
Шлифование
Эта техника удаляет материал с поверхности с помощью вращающегося круга с абразивными частицами, в результате чего получается идеальная отделка. Шлифование обычно используется для изделий со строгими допусками и гладкими поверхностями.
Обожжение
Обжиг — это процесс натирания металлической поверхности жестким инструментом для придания ей гладкости и блеска. Прижигание также может увеличить твердость поверхности, делая ее более износостойкой.
Столкновение
При галтовке металлические детали помещаются во вращающуюся бочку, наполненную абразивным материалом. Такой подход полезен для снятия заусенцев и полировки небольших деталей, что позволяет добиться равномерной обработки всех поверхностей.
Химическая отделка
Химические финишные покрытия используют химические реакции для изменения характеристик поверхности металлов. Эти методы могут улучшить коррозионную стойкость, адгезию покрытия и свойства поверхности. К важным процедурам химической отделки относятся:
Пассивация
Пассивация — это процесс обработки нержавеющей стали или других металлов раствором кислоты для удаления свободного железа и создания защитного оксидного слоя. Пассивация повышает коррозионную стойкость и широко используется в пищевой и медицинской промышленности.
Химические процедуры оксидирования наносят на поверхность металла регулируемый слой оксида. Этот слой, обычно встречающийся в черных оксидных покрытиях на стали, может улучшить коррозионную стойкость и одновременно придать косметический вид.
Покрытие
Химические покрытия могут использоваться для придания дополнительной защиты или эстетической привлекательности. В качестве примера можно привести порошковую окраску, при которой на поверхность наносится сухой порошок, который затем нагревается для затвердевания, и жидкие покрытия, которые дают гладкую поверхность.
Фосфатирование
Эта химическая обработка включает в себя нанесение фосфатного слоя для повышения коррозионной стойкости и обеспечения поверхности для адгезии краски. Она широко используется в автомобильной и промышленной промышленности.
Хромирование
При этом на поверхность металлов наносится тонкий слой хрома для повышения коррозионной стойкости и придания декоративного вида. Хроматные конверсионные покрытия часто используются для алюминия и цинка.
Гальванические покрытия
Гальваника — это метод нанесения металлического покрытия на подложку с помощью электрического тока. Этот метод обычно используется для улучшения внешнего вида и характеристик металлических компонентов (гальваническое покрытие). Гальваническая отделка обычно используется в:
Никелевое покрытие
Никель известен своей коррозионной стойкостью и прочностью. Он может использоваться как в качестве декоративной отделки, так и в качестве функционального покрытия для повышения износостойкости таких деталей, как автомобильные детали и инструменты.
Хромирование
Эта процедура создает яркое, отражающее покрытие, которое улучшает эстетику и одновременно противостоит коррозии. хромирование часто используется в отделке автомобилей и бытовых приборов.
Цинковое покрытие
Цинкование — это процесс нанесения цинка на стальные предметы с целью обеспечения жертвенной коррозионной стойкости. Такой подход широко используется в строительстве и автомобилестроении для продления срока службы металлических деталей.
Золотое покрытие
Золотое покрытие — популярный выбор для электроники и ювелирных изделий, поскольку оно обеспечивает отличную проводимость и защиту от коррозии. Тонкие слои наносятся для улучшения внешнего вида и характеристик компонентов.
Медное покрытие
Благодаря своей высокой электропроводности медное покрытие обычно используется в качестве основного слоя для различных видов отделки. Оно часто используется в электрических компонентах и декоративных проектах.
Как выбрать процесс или метод обработки металла?
При выборе процедуры обработки металлической поверхности необходимо учитывать множество ключевых элементов, чтобы гарантировать, что процесс будет соответствовать как практическим, так и эстетическим стандартам. Вот важные элементы, которые необходимо учитывать:
Свойства материала.
Понимание характеристик полируемого металла крайне важно. Различные металлы обладают уникальными свойствами, которые влияют на используемую процедуру отделки.
- Твердость: Для достижения надлежащего качества поверхности более твердые металлы могут потребовать более жестких процессов обработки, таких как абразивная обработка.
- Устойчивость к коррозии: Металлы с сильной коррозионной стойкостью, такие как нержавеющая сталь и алюминий, могут допускать менее жесткие операции отделки, чем углеродистая сталь, которая более подвержена коррозии.
Желаемое качество отделки
Предполагаемое использование готового изделия определяет требуемое качество обработки поверхности:
- Эстетическая привлекательность: Если важен внешний вид, такие технологии, как анодирование или порошковое покрытие, могут улучшить визуальные характеристики металла, создавая отличительные цвета и текстуры.
- Функциональные требования: Для удовлетворения высоких требований к качеству, в приложениях, требующих высокой точности, таких как медицинские или оптические инструменты, необходима более тонкая полировка поверхности.
Экологические соображения.
Очень важно учитывать условия, в которых будет использоваться готовый продукт.
- Воздействие стихий: Если металл будет использоваться на улице или в неблагоприятных условиях, прочность и устойчивость к износу и коррозии имеют решающее значение. Это может потребовать использования дополнительных защитных средств, таких как УФ- и влагостойкие покрытия.
Скорость и стоимость производства
Эффективность процесса отделки может существенно повлиять на сроки производства и цены.
- Бюджетные ограничения: Выбранная процедура отделки должна соответствовать ограничениям по стоимости при сохранении требований к качеству. Некоторые процедуры могут быть экономически более эффективными, чем другие, в зависимости от объема производства и необходимой конечной сложности.
- Скорость производства: Некоторые виды отделки выполняются быстрее, чем другие. Например, вибрационная обработка может быть быстрее ручной полировки, что полезно при крупносерийном производстве.
Требования к конкретным приложениям
Различные области применения могут иметь особые требования, которые влияют на выбор процедуры отделки.
- Электропроводность: Такие виды отделки, как гальваническое покрытие или анодирование, могут улучшить характеристики электропроводящих компонентов, таких как печатные платы.
- Механические свойства: Процесс финишной обработки может также повлиять на механические свойства металла, такие как прочность и износостойкость, которые важны для компонентов, подвергающихся высоким нагрузкам.
Обработка металлических поверхностей улучшает долговечность, коррозионную стойкость и эстетический вид деталей с помощью таких процессов, как шлифовка, полировка, нанесение покрытий и гальванизация. Такие металлы, как алюминий, сталь, нержавеющая сталь, латунь и медь, выигрывают от правильной обработки, поскольку служат дольше, работают лучше и имеют более высокую рыночную стоимость. Поэтому выбор подходящей процедуры обработки поверхности имеет решающее значение для удовлетворения конкретных требований к применению.
