我們做表面處理的,，有的說(shuō)自己做電鍍的，有的說(shuō)自己噴漆的,，有的說(shuō)自己做拋丸的,，有的說(shuō)自己做PVD的，有的,。,。。,。,。,。，聽(tīng)的多了,，很多人會(huì)說(shuō)：怎么這么多都是表面處理?。磕潜砻嫣幚淼降锥加行┦裁磧?nèi)容呢,，分別有什么特點(diǎn)和用途呢,？
今天就來(lái)說(shuō)說(shuō)大名鼎鼎的表面處理技術(shù)。對(duì)表面處理所涵蓋的大部分領(lǐng)域來(lái)一次集中認(rèn)識(shí)和了解,，知道自己所做的工作在整個(gè)表面處理行業(yè)所處的位置,、地位及發(fā)展?fàn)顩r等，對(duì)表面處理有一個(gè)整體的概念和理解,。不要掉入“不識(shí)廬山真面目,，只緣身在此山中”的窘境。
一,，表面處理概述
1,，表面處理概念
表面處理是一門(mén)邊緣交叉學(xué)科，利用現(xiàn)代物理學(xué),、化學(xué),、金屬材料學(xué)和熱處理等學(xué)科的邊緣性新技術(shù)來(lái)改變零件表面的狀況和性質(zhì)，使之與心部材料作優(yōu)化組合,，以達(dá)到預(yù)定性能要求的工藝方法,，稱(chēng)為表面處理。
多種學(xué)科的交叉科學(xué)——表面處理技術(shù)
2,，表面處理技術(shù)的作用分類(lèi)
①表面強(qiáng)化處理
②表面潔凈處理
③表面裝飾處理
④表面防護(hù)處理
⑤表面修復(fù)處理
3,，常用表面處理方法
①普通電鍍、特種電鍍,、化學(xué)鍍
②熱噴涂,、噴丸、
③離子鍍,、真空鍍
④激光表面強(qiáng)化,、拋光
⑤鋼鐵發(fā)藍(lán)、鋼鐵磷化,、不銹鋼酸洗鈍化
⑥陽(yáng)極氧化及著色處理
⑦噴漆,、噴塑、電泳等
二,，電鍍
1,，電鍍?cè)?/pre>電鍍是一種電化學(xué)和氧化還原過(guò)程。以鍍鎳為例,；將金屬制件浸在金屬鹽(NiSO4)的溶液中作為陰極,，金屬鎳板作為陽(yáng)極,，接通直流電源后在制件上就會(huì)沉積出金屬鍍鎳層。
2,，槽鍍
1）鍍鋅
鋼鐵零件上鍍鋅主要作用是防腐蝕,，用量占全部電鍍零件的1/3至1/2，是所有電鍍品種中產(chǎn)量最大的一個(gè)鍍種,。鍍鋅具有成本低,、抗蝕性好、美觀和耐貯存等優(yōu)點(diǎn),，在輕工,、機(jī)電、農(nóng)機(jī)和國(guó)防等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,。
2）鍍錫
錫的腐蝕產(chǎn)物對(duì)人類(lèi)無(wú)害,，且 易于釬焊，鍍錫廣泛用于食品罐頭包裝制品,、飲具,、餐具及電子工業(yè)中很多需要釬焊的零件。
3）鍍銅
鍍銅常作為其他鍍層的中間層,，以提高表面鍍層和基體金屬的結(jié)合力,。在電力工業(yè)中，也可用鐵絲鍍厚銅來(lái)代替純銅導(dǎo)線(xiàn),，以減少銅的耗用量。
4）鍍鎳
鍍鎳的應(yīng)用面很廣,，可用于防護(hù)裝飾性和功能性?xún)煞矫?。前者主要用于自行?chē)、鐘表,、家用電器,、五金產(chǎn)品、汽車(chē),、照相機(jī)等零件的防護(hù)裝飾性鍍層,；后者主要用于易磨損產(chǎn)品的修復(fù)電鍍。
5）鍍鉻
鉻在大氣中能長(zhǎng)久保持光澤,，在堿液,、硝酸、硫酸及許多有機(jī)酸中不發(fā)生反應(yīng),，鍍鉻層有很高的硬度和優(yōu)良的耐磨性及較低的摩擦系數(shù),，故鍍鉻常用于防護(hù)裝飾性鍍層，防止基體金屬生銹和美化外觀,，也常用于提高制品的耐磨性或修復(fù)磨損,。
3,，特種電鍍
1）刷鍍
刷鍍不用鍍槽，旋轉(zhuǎn)的工件接直流電源的負(fù)極,，鍍筆接正極,，鍍筆前端用脫脂棉包住，澆注的鍍液浸貯在脫脂棉套內(nèi),，鍍液中的金屬正離子在電場(chǎng)力作用下在工件表面(陰極)獲得電子而沉積于表面上,，形成電鍍層。
刷鍍說(shuō)明備注：
① 鍍層厚度可達(dá)0.01～0.5mm,，鍍層質(zhì)量好,，結(jié)合強(qiáng)度高，速度比槽鍍快,。
② 刷鍍?cè)O(shè)備簡(jiǎn)單,，操作靈活，可進(jìn)行局部電鍍和野外作業(yè),。
③ 對(duì)于大批量中小型零件或大面積鍍覆的工件進(jìn)行裝飾性或尺寸電鍍時(shí),，刷鍍不如槽鍍。
④ 刷鍍主要用于大型零件的局部電鍍或大中型零件的局部修復(fù),。
2）非金屬電鍍
① 非金屬電鍍是指對(duì)塑料,、玻璃、陶瓷,、纖維等非金屬制品電鍍,。
② 非金屬電鍍的關(guān)鍵工藝是表面金屬化，使非金屬基體上生成導(dǎo)電層以便進(jìn)行導(dǎo)電,。表面金屬化的方法有化學(xué)鍍法,、噴涂法、燒滲銀法和涂刷導(dǎo)電層法等,。
③ 塑料電鍍是非金屬電鍍中應(yīng)用最廣泛的一種,。通過(guò)電鍍可以提高塑料制品的強(qiáng)度，防止老化,，使其具有導(dǎo)電性,、電磁性、焊接性和裝飾性的外觀,。
④ 非金屬電鍍制品主要用于汽車(chē),、飛機(jī)某些裝飾性零部件以及印刷線(xiàn)路板、電子儀器屏蔽和碳纖維等,。
3）電鑄
對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行圖形厚膜電鍍,，使圖層上的鍍層厚度達(dá)到0.05-1.5mm，然后把電鍍層剝離下來(lái)的表面處理技術(shù),。
4,，化學(xué)鍍
化學(xué)鍍,，又稱(chēng)為無(wú)電解鍍，是在金屬鹽和還原劑共同存在的溶液中靠自催化（不需要外接電源）的化學(xué)反應(yīng)而在金屬表面沉積了金屬鍍層的成膜技術(shù),。比較成熟的有化學(xué)鍍鎳,、化學(xué)鍍銅，化學(xué)鍍金,，化學(xué)鍍錫等,。
到目前為止，化學(xué)鍍鎳是國(guó)外發(fā)展最快的表面處理工藝之一,，且應(yīng)用范圍也最廣,。化學(xué)鍍鎳之所以得到迅速發(fā)展,，是由于其優(yōu)越的工藝特點(diǎn)所決定,。
化學(xué)鍍工藝優(yōu)點(diǎn)：
1），不需要一般電鍍所需的外接直流電源,，操控簡(jiǎn)單
2）,，厚度均勻和均鍍能力好是化學(xué)鍍鎳的一大特點(diǎn)，也是應(yīng)用廣泛的原因之一 ,，凡是溶液能接觸到的地方,，鍍層基本相同，厚度可控
3）,，沒(méi)有氫脆的問(wèn)題,，不需要除氫處理
4），提高材料附加值,?？沙练e在各種材料的表面上，例如：鋼鎳基合金,、鋅基合金、玻璃,、陶瓷,、塑料、半導(dǎo)體等材料的表面上,，從而為提高這些材料的性能創(chuàng)造了條件
三,，熱噴涂
1，熱噴涂原理
熱噴涂是將金屬或非金屬材料加熱熔化,，靠壓縮氣體連續(xù)吹噴到制件表面上,，形成與基體牢固結(jié)合的涂層，從制件表層獲得所需要的物理化學(xué)性能,。
說(shuō)明：
① 噴涂熱源可用燃?xì)饣鹧?、電弧,、等離子弧或激光束等。
② 噴涂材料可為金屬,、合金,、金屬氧化物和碳化物、陶瓷和塑料等,，材料形態(tài)可為線(xiàn)材,、棒料或粉末。
③ 噴涂的基體可為金屬,、陶瓷,、玻璃、塑料,、石膏,、木 材、布,、紙等固體材料,。
④ 噴涂的涂層厚度為幾十微米至數(shù)毫米。
2,，熱噴涂特點(diǎn)
① 工藝靈活,，適用范圍廣。熱噴涂施工對(duì)象可大可小,，小的可 到f10mm內(nèi)孔(線(xiàn)爆噴涂),，大的可到橋梁、鐵塔(火焰線(xiàn)材噴涂或電孤噴涂),，可在室內(nèi)噴涂,，也可在野外現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)；可整體噴涂,，也可以局部噴涂,。
② 基體及噴涂材料廣泛?？赏ㄟ^(guò)噴涂不同材料,，使工件表面獲得所需的各種物理化學(xué)性能。
③ 工件應(yīng)力變形小,?；w可保持較低的溫度，工件產(chǎn)生的應(yīng)力變形很小,。
④ 生產(chǎn)效率高,。每小時(shí)噴涂材料重量從幾千克到幾十千克，沉積效率很高。
3,，熱噴涂應(yīng)用
① 防腐蝕:主要用于大型水閘鋼閘門(mén),、造紙機(jī)烘缸、煤礦井下鋼結(jié)構(gòu),、高壓輸電鐵塔,、電視臺(tái)天線(xiàn)、大型鋼橋梁,、化工廠(chǎng)大罐和管道的防腐噴涂,。
② 防磨損:通過(guò)噴涂修復(fù)已磨損的零件，或在零件易磨損部位預(yù)先噴涂上耐磨材料,，如風(fēng)機(jī)主軸,、高爐風(fēng)口、汽車(chē)曲軸,、機(jī)床主軸,、機(jī)床導(dǎo)軌、柴油機(jī)缸套,、油田鉆桿,、農(nóng)用機(jī)械刀片等。
③ 特殊功能層:通過(guò)噴涂獲得表層某些特殊性能,，如耐高溫,、隔熱、導(dǎo)電,、絕緣,、防幅射等，在航空航天和原子能等部門(mén)應(yīng)用較多,。
四,，噴丸
① 噴丸處理是利用高速?lài)娚涑龅纳巴韬丸F丸，對(duì)工件表面進(jìn)行撞擊,，以提高零件的部分力學(xué)性能和改變表面狀態(tài)的工藝方法,。
② 噴丸的方法通常有手工操作和機(jī)械操作兩種。
③ 噴丸通常是直徑為0.5～2mm的沙?；蜩F丸,。沙粒的材料多為Al2O3或SiO2。表面處理的效果與丸粒的大小,、噴射速度和持續(xù)時(shí)間有關(guān)。
④ 噴丸用于提高零件機(jī)械強(qiáng)度以及耐磨性,、抗疲勞和耐蝕性等,，還可用于表面消光、去氧化皮和消除鑄、鍛,、焊件的殘余應(yīng)力等,。
六，離子鍍
① 離子鍍是將鍍層材料氣化并電離成離子,，通過(guò)擴(kuò)散和電場(chǎng)作用,，沉積于制件表面，形成與基體牢固結(jié)合的滿(mǎn)足所需性能的鍍覆層,。
② 離子鍍的種類(lèi)很多,。其繞射性均很好，能鍍覆制件上各個(gè)方向的表面,，可在金屬或非金屬表面上鍍覆金屬或合金,，鍍層厚度一般為2～3mm。
③ 離子鍍已廣泛用于機(jī)械,、電子,、航空、航天,、輕工,、光學(xué)和建筑等部門(mén)，用以制備耐磨,、耐蝕,、耐熱、超硬,、導(dǎo)電,、磁性和光電轉(zhuǎn)換等鍍層。
七,，真空鍍
在真空狀態(tài)下,，將需要涂覆在產(chǎn)品表面的膜層材料通過(guò)沉積現(xiàn)象，沉積在工件表面的處理技術(shù),。
八,，激光表面強(qiáng)化
① 激光表面強(qiáng)化是用聚焦的激光束射向鋼件表面，在極短時(shí)間內(nèi)將工件表層極薄的材料加熱到相變溫度或熔點(diǎn)以上的溫度,，又在極短時(shí)間內(nèi)冷卻,，使工件表面淬硬強(qiáng)化。
② 激光表面強(qiáng)化可分為激光相變強(qiáng)化處理,、激光表面合金化處理和激光熔覆處理等,。
③ 激光表面強(qiáng)化的熱影響區(qū)小，變形小,，工件表面清潔,，操作方便,。
④ 激光表面強(qiáng)化的設(shè)備昂貴，硬化層深度較淺,，一般為0.3～0.5mm,。
⑤ 激光表面強(qiáng)化主要用于局部強(qiáng)化的零件，如沖裁模,、曲軸,、凸輪、凸輪軸,、花鍵軸,、精密儀器導(dǎo)軌、高速鋼刀具,、齒輪及內(nèi)燃機(jī)缸套等,。
九，拋光
拋光是對(duì)零件表面進(jìn)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(yù)加工狀況不同,，拋光后的Ra值可達(dá)1.6～0.008 mm ,。
拋光分類(lèi)：
1，機(jī)械拋光（輪式拋光,，滾筒拋光,，振動(dòng)拋光）
輪式拋光： 用高速旋轉(zhuǎn)的柔性?huà)伖廨喓蜆O細(xì)的磨料對(duì)工件表面進(jìn)行滾壓和微量切削實(shí)現(xiàn)拋光。拋光輪用多層帆布,、毛氈或皮革疊制而成,，用于較大零件的拋光。
滾筒拋光和振動(dòng)拋光：將工件,、磨料和拋光液裝入滾筒或振動(dòng)箱內(nèi),，滾筒緩慢滾動(dòng)或振動(dòng)箱振動(dòng)，使工件與工件,，工件與磨料相互摩擦,，加上拋光液的化學(xué)作用，除去工件表面的油污,、銹層,，磨去凸峰，從而獲得光滑的表面,。用于細(xì)小而量大零件的拋光,，后者比前者生產(chǎn)率高，拋光效果更好,。
2,，化學(xué)拋光：將金屬零件浸入特制 的化學(xué)溶液中,，利用金屬表面凸起部位比凹洼部位溶解速度快的現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)零件表面的拋光。
3,，電化學(xué)拋光：電化學(xué)拋光與化學(xué)拋光類(lèi)似，不同點(diǎn)是還要通以直流電,，工件接陽(yáng)報(bào),，產(chǎn)生陽(yáng)極溶解，也是利用金屬表面凸起部位比凹洼部位溶解速度快的現(xiàn)象進(jìn)行拋光的,。
十,，鋼鐵發(fā)藍(lán)，磷化和鈍化
1,，鋼鐵發(fā)藍(lán)
① 發(fā)藍(lán)是對(duì)鋼鐵零件進(jìn)行的一種氧化處理,，使其表面生成一層極薄的Fe304氧化膜。
② 常用堿性化學(xué)溶液氧化法：用氫氧化鈉和亞硝酸納的水溶液,，在135～145℃溫度下處理60～90min,，再在肥皂液中 浸泡3～5min，最后水洗,、干燥及浸油,。
③ 發(fā)藍(lán)后呈藍(lán)黑色和深黑色，可提高零件的耐蝕性,、潤(rùn)滑性,，可改善外觀。
2,，鋼鐵磷化
① 磷化是鋼鐵零件在磷化液中處理,，在表面沉積形成一層不溶于水結(jié)晶型磷酸鹽膜。
② 常用磷化液由磷酸二氫鋅或磷酸二氫鐵,、磷酸二氫錳組成的酸性稀水溶液,。在90～98℃溫度下處理8～20min。
③ 磷化后呈灰色或灰黑色,，其耐蝕性比發(fā)藍(lán)好,，但外觀不如發(fā)藍(lán),。磷化主要用于鋼鐵制件(如槍炮)耐蝕防護(hù)和噴漆前處理,，以增加漆膜與鋼鐵工件的附著力及防護(hù)性,。
3,，不銹鋼酸洗鈍化
①酸洗的目的是除去不銹鋼經(jīng)高溫作業(yè)（如熱處理,、焊接,、鍛造,、鑄造等）產(chǎn)生的氧化膜,，露出不銹鋼的原始表面,。酸洗方法通常有浸洗,、擦洗,、酸洗膏酸洗等。
③鈍化是對(duì)不銹鋼干凈表面進(jìn)行化學(xué)氧化或電化學(xué)氧化處理,，在產(chǎn)品表面生成一層致密的耐腐蝕鈍化膜,，溶解表面鐵等雜質(zhì)，以提高耐蝕性能,。
十一,，陽(yáng)極氧化和染色
① 陽(yáng)極氧化是將鋁或鋁合金制件浸沉于酸性電解液中，在外電流作用下作為陽(yáng)極,，在制件表面上形成與基體牢固結(jié)合的防蝕氧化膜層,。
② 陽(yáng)極氧化前要經(jīng)拋光、除油,、清洗等預(yù)處理,，其后要進(jìn)行沖洗、著色和封閉等處理,。
③ 陽(yáng)極氧化的氧化膜可染成黑色,、紅色、藍(lán)色,、綠色,、金黃色和茶色等。
④ 陽(yáng)極氧化和著色處理常用于汽車(chē),、飛機(jī)的某些裝飾性零件及工藝品和日用五金制品作裝飾性處理,。
十二，涂裝（噴漆,，噴塑,，電泳等）
1，涂料組成：
① 成膜物質(zhì)：構(gòu)成涂料的基礎(chǔ),，是涂層的主要物質(zhì)
② 溶 劑：又稱(chēng)稀釋劑,，使涂料保持溶解狀態(tài)，調(diào)整涂料粘度便于操作,。不同涂料有不同溶劑,。
③ 助 劑：改善涂料施工性能，有催干劑,、增韌劑,、固化劑等。
④ 顏 料：成膜物質(zhì)一般為無(wú)色透明,。顏料有遮蓋,、美觀、增加漆膜強(qiáng)度等作用
2,，涂裝常用方法
刷涂,、浸涂,、噴涂、淋涂,、流化床涂覆,、靜電噴涂、電泳涂裝等
1）高壓無(wú)氣噴涂
① 利用低壓(0.4～0.6MPa)壓縮空氣帶動(dòng)高壓泵,，將涂料加壓到10～20MPa的壓力,，經(jīng)高壓噴槍的特殊噴嘴噴出形成涂層。
② 高壓無(wú)氣噴涂的特點(diǎn)是：沒(méi)有一般壓縮空氣噴涂時(shí)的涂料微?；貫R及漆霧飛揚(yáng)現(xiàn)象；生產(chǎn)率高,，比壓縮空氣噴涂提高幾倍至幾十倍,。
③ 適宜噴涂高粘度涂料，一次可獲100～300m m厚度涂層,。
2）靜電噴涂
① 用靜電噴槍使油漆霧化并帶上正電荷,，與接地的工件間形成高壓靜電場(chǎng)，靜電引力使漆膜沉積在工件表面形成均勻漆膜,。
② 靜電噴涂比普通噴涂生產(chǎn)率高,，成膜質(zhì)量好。
③ 靜電噴涂常用于大批大量生產(chǎn)中汽車(chē),、自行車(chē),、家用機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上。
3）電泳涂裝（ED）
① 原理：電泳漆以離子狀態(tài)分散于水中,，在陰陽(yáng)極間施加一定電壓,，在電場(chǎng)的作用下，帶電荷的的涂料離子向工件陰極移動(dòng)并形成不溶物,，吸附沉積在產(chǎn)品表面,。
② 材質(zhì)：適用于各種材質(zhì)，尤其適合大型的車(chē)身架,。
③ 顏色：黑色,、黃色、紅色等
④電泳流程
總結(jié)：以上就是我們表面處理領(lǐng)域目前最常用的幾種處理方法,，望大家對(duì)此有一個(gè)完整的看法,。同時(shí)通過(guò)此篇文章，對(duì)讀者以后表處工藝的選擇也有幫助,，不再盲目,。
