Udostępnij artykuł:

Metale i obróbka powierzchni – przegląd

Czym jest przemysłowa obróbka powierzchni?

Obróbka powierzchni przemysłowych to proces, w którym powierzchnia obrabianego przedmiotu jest obrabiana w celu poprawy lub zmiany jej właściwości mechanicznych, chemicznych lub wizualnych.

Są różne sposoby obróbki powierzchni, takie jak wytrawianie, galwanizowanie, powlekanie proszkowe, obróbka cieplna, modyfikacja mikrostruktur i powlekanie termiczne. Celem obróbki powierzchni jest wydłużenie okresu eksploatacji i zwiększenie wydajności obrabianych przedmiotów. Obróbka powierzchni może również pomóc obniżyć koszty poprzez zmniejszenie wymagań konserwacyjnych i zapewnienie ochrony przed wpływami korozji.

Jakie są zalety obróbki powierzchni?

Obróbka powierzchni ma wiele zalet, na przykład:

  • Może chronić powierzchnię przed korozją, brudem i zużyciem.
  • Może wydłużyć żywotność materiału lub produktu.
  • Może zmniejszać wchłanianie wilgoci.
  • Może zmniejszyć tarcie i zużycie.
  • Może poprawić wygląd i optykę.
  • Można łatwo utrzymać powierzchnię w czystości.
  • Można użyć termoogrzewania i poprawić dźwiękoszczelność.

Jakie są rodzaje obróbki powierzchni?

Jest wiele rodzajów obróbki powierzchni stosowanych w różnych zastosowaniach. Należą do nich:

  • Malowanie: Jest to jedna z najczęstszych metod obróbki powierzchni.
  • Powlekanie: Ta obróbka może być stosowana w postaci powłok proszkowych, galwanizacji i elektroforezy.
  • Pytania i odpowiedzi: Ta obróbka ma na celu wygładzenie i wzmocnienie powierzchni, dzięki czemu jest bardziej odporna na zużycie.
  • Obróbki cieplne: Ten typ obróbki służy do zwiększenia wytrzymałości i twardości powierzchni poprzez jej ogrzewanie, a następnie chłodzenie.
  • Polerowanie: Ta obróbka ma na celu zapewnienie gładszej i bardziej lśniącej powierzchni.
  • Obróbka powierzchni środkami chemicznymi.

Obróbka powierzchni za pomocą rozpuszczonych materiałów

Anodowanie

Anodowanie jest obróbką powierzchniową, w której na powierzchni metalowego przedmiotu powstaje powłoka tlenkowa poprzez utlenianie anodowe. Warstwa ta zapobiega korozji i poprawia funkcjonalność oraz wygląd obiektu.

Anodowanie jest rodzajem anodowania i jest najlepiej znane w odniesieniu do obróbki powierzchni stopów aluminium. Powstała anodowana warstwa chroni metal przed utlenianiem i zwiększa trwałość.

Anodowanie, w tym anodowanie techniczne, można stosować do różnych innych metali oprócz aluminium. Tak zwane metale zaworowe, w tym stal, tytan i magnez, po anodowaniu tworzą również ochronną warstwę tlenku.

Azotowanie

Azotowanie to obróbka termiczna, w której metal jest poddawany obróbce azotem przy użyciu ciepła i ciśnienia. Ta obróbka zapewnia metalowi większą twardość, poprawia odporność na zużycie i zwiększa odporność na korozję. Azotowanie jest często stosowane do obróbki stali, żelaza, mosiądzu i aluminium.

Cynowanie

Cynowanie to technika, w której jeden metal, zwykle cynk, jest nakładany na inny metal. Jest często stosowany do ochrony części metalowych przed korozją, szczególnie w wilgotnym środowisku. Cynk jest stosowany jako materiał cynujący, ponieważ jest bardzo dobrym inhibitorem korozji i ma długą żywotność.

Cynkowanie

Cynkowanie jest procesem, w którym powierzchnie metalowe są pokryte warstwą cynku. Proces ten jest często stosowany do obróbki stali i żelaza, ale może być również stosowany na innych powierzchniach metalowych, takich jak aluminium lub miedź. Powierzchnie metalowe cynkowane są odporne na kwaśny deszcz, słone powietrze i inne warunki środowiskowe, które mogą prowadzić do korozji.

Chromowanie

Chromowanie to proces obróbki powierzchni. Obejmuje nakładanie warstwy metalu lub stopów metali na powierzchnię materiału w celu jego ochrony, ozdobienia lub modyfikacji. Zazwyczaj nakłada się ją na powierzchnie metalowe, aby były bardziej odporne na korozję i chroniła je przed utlenianiem.

Chemiczne niklowanie bezprądowe

Chemiczne niklowanie bezprądowe to technika obróbki powierzchni stosowana do nakładania warstwy niklu na powierzchnię metalową. Nałożony nikiel zapewnia bardzo gładką i twardą powierzchnię, która jest odporna na korozję i zużycie. Technika ta jest popularnym wyborem do zastosowań przemysłowych, ponieważ nie tylko tworzy gładką i piękną, lecz również trwałą powierzchnię, która zapewnia długotrwałą ochronę. Powłoka niklowa jest zwykle nakładana na metalowe części, takie jak śruby, wkręty, nakrętki, wały,sprzegla i inne elementy mocujące.

Fosforanowanie

Fosforanowanie jest obróbką powierzchni, w której warstwa fosforanowa jest nakładana na powierzchnię metalową. Warstwa ta służy do ochrony powierzchni przed korozją i nadania jej błyszczącego wyglądu. Powłoka fosforanowa jest powszechnie stosowana na częściach samochodowych, narzędziach, maszynach i innych powierzchniach metalowych.

Zol-żel

Zol-żel jest procesem obróbki powierzchni, w którym roztwór związków krzemianowych lub glinianowych jest wprowadzany na wstępnie uformowaną powierzchnię. Proces ten jest często stosowany w przemyśle elektronicznym, motoryzacyjnym, tekstylnym i meblowym, a także w przemyśle chemicznym. Powłoki zol-żel są bardzo cienkie, gładkie, wytrzymałe i odporne na korozję, co czyni je szczególnie atrakcyjnymi w szerokim zakresie zastosowań.

Obróbka powierzchni za pomocą materiałów ciekłych

Natrysk termiczny

Natrysk termiczny to rodzaj obróbki powierzchni, w której specjalna żywica jest nakładana przy użyciu procesu proszkowania strumieniowego. Proces ten jest często stosowany do przywracania uszkodzonych powierzchni oraz poprawy trwałości i odporności na korozję. W natryskiwaniu termicznym, materiał sproszkowany, zwykle połączenie proszku metalowego i żywicy, jest natryskiwany na powierzchnię przez dyszę pod wysokim ciśnieniem. Ciepło wytwarzane przez ciśnienie podczas natryskiwania powoduje połączenie żywicy i proszku metalowego, tworząc trwałą barierę, która chroni powierzchnię przed brudem i wodą.

Plastyfikowanie

Plastyfikowanie to technika obróbki powierzchni stosowana głównie w celu zapobiegania korozji i zwiększenia twardości powierzchni. Proces ten sprawia, że powierzchnie są cieńsze i twardsze, zwiększając odporność na zużycie i korozję. Plastyfikowanie to proces nakładania cienkiej warstwy metalu lub metalu nieżelaznego na powierzchnię, tworząc folię ochronną, która chroni powierzchnię przed uszkodzeniem.

Zanurzanie elektroforetyczne

Zanurzanie elektroforetyczne to rodzaj obróbki powierzchni, w której na metalową część nakładana jest farba naładowana elektrycznie. Farba jest następnie zamaczana w metalowej części przez elektrolizę, pokrywając powierzchnię części cienką warstwą farby. Proces ten zapewnia jednolite i gładkie wykończenie, chroniąc metalową część przed korozją i zużyciem.

Cynkowanie ogniowe

Cynkowanie ogniowe jest rodzajem obróbki powierzchni galwanicznej przeprowadzanej na powierzchni metalicznej. Jest to proces, w którym cienka warstwa pyłu cynkowego jest nakładana na metal przez ogrzewanie powierzchni stopem cynku i miedzi. Ten proces tworzy warstwę odporną na korozję, która chroni przed uszkodzeniami oksydacyjnymi. Zanurzenie na gorąco jest jedną z wielu metod obróbki powierzchni znanych jako cynkowanie lub galwanizacja.

Powlekanie zanurzeniowe

Powlekanie zanurzeniowe to określony rodzaj obróbki powierzchni, w której obrabiany przedmiot zanurzany jest w kąpieli z farbą, powłoką lub innym materiałem w celu jego pokrycia lub zabezpieczenia. Proces ten może potrwać kilka minut lub kilka godzin, w zależności od materiału i zastosowania.

Emaliowanie

Emaliowanie to rodzaj obróbki powierzchni, w której stopione szkło jest nakładane na powierzchnię metalową w celu uzyskania gładkiego, błyszczącego wykończenia. Glazura ta jest następnie utwardzana specjalną metodą w piecu, aby stworzyć twardą, trwałą powierzchnię. Emaliowanie to niezwykle skuteczny sposób ochrony powierzchni przed korozją, zarysowaniami, zużyciem i innymi uszkodzeniami.

Wygładzanie

Wygładzanie to proces obróbki powierzchni, w którym powierzchnia metalu żelaznego jest poddawana działaniu kwaśnego lub zasadowego roztworu, tzw. środka wygładzającego. Zazwyczaj odbywa się to przez zanurzenie przedmiotu przeznaczonego do wygładzania w kąpieli zanurzeniowej. Reakcja chemiczna tworzy powłokę z czarnego tlenku, która nie jest powłoką, ale przekształconym materiałem.

Ta obróbka tworzy warstwę ochronną, która lepiej zabezpiecza przed zużyciem i korozją.