Oberflächenbehandlung von Metallen
Unter Oberflächenbehandlung versteht man den Prozess der Bildung einer Materialoberflächenschicht mit einer oder mehreren besonderen Eigenschaften durch physikalische oder chemische Methoden. Durch die Oberflächenbehandlung kann die Leistung von Produkten hinsichtlich Aussehen, Textur, Funktionalität und anderen Aspekten verbessert werden.
Aussehen: Farbe, Muster, Logo, Glanz/Linien (3D, 2D);
Textur: Haptik, Rauheit, Lebensdauer (Qualität), Stromlinienform usw.;
Funktion: Härtung, Anti-Fingerabdruck, Anti-Kratzer;
Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Einführung in verschiedene Oberflächenbehandlungsverfahren für Metallteile:
1、 Eloxieren
Eloxieren, elektrochemische Oxidation von Metallen oder Legierungen. Unter Verwendung von Metall- oder Legierungsbestandteilen als Anoden wird durch Elektrolyse ein Oxidfilm auf ihrer Oberfläche gebildet. Dünne Metalloxidfilme verändern den Oberflächenzustand und die Eigenschaften, wie z. B. die Oberflächenfärbung, verbessern die Korrosionsbeständigkeit, erhöhen die Verschleißfestigkeit und Härte und schützen Metalloberflächen. Beim Anodisieren von Aluminium werden beispielsweise Aluminium und seine Legierungen in entsprechende Elektrolyte (wie Schwefelsäure, Chromsäure, Oxalsäure usw.) als Anoden gegeben und unter bestimmten Bedingungen und angelegtem Strom eine Elektrolyse durchgeführt. Durch die Oxidation von Aluminium oder seinen Legierungen an der Anode entsteht auf der Oberfläche eine dünne Aluminiumoxidschicht mit einer Dicke von 5–20 Mikrometern. Der harte anodische Oxidfilm kann 60–200 Mikrometer erreichen. Nach dem Eloxieren haben Aluminium oder seine Legierungen ihre Härte und Verschleißfestigkeit verbessert und erreichen 250–500 kg/Quadratmillimeter. Sie verfügen über eine gute Hitzebeständigkeit, einen Harteloxalfilm-Schmelzpunkt von bis zu 2320 K, ausgezeichnete Isolationseigenschaften und eine Durchbruchspannungsfestigkeit von bis zu 2000 V, was ihre Korrosionsbeständigkeit erhöht. Sie korrodieren auch nach Tausenden von Stunden im Salzsprühnebel mit ω=0,03 NaCl nicht. Die dünne Oxidschicht enthält eine große Anzahl von Mikroporen, die verschiedene Schmiermittel absorbieren können und für die Herstellung von Motorzylindern oder anderen verschleißfesten Teilen geeignet sind. Die Mikroporen der Membran haben ein starkes Adsorptionsvermögen und können in verschiedenen schönen und lebendigen Farben eingefärbt werden.
Vorteile des Eloxierens:
1. Antistatisch. 2. Oberflächenmagnesiumlicht. 3. Verschleißfest.
Viele kleine Aluminiumteile an Halbleiterbauelementen erfordern eine Eloxierungsbehandlung, um die Härte zu erhöhen und den Verschleiß zu verringern.
2. Elektrophorese
Die Elektrophorese bietet die Vorteile der Beschichtungsfülle, Gleichmäßigkeit, Ebenheit und Glätte. Die Härte und Haftung des Elektrotauchlackfilms beträgt caKorrosionsbeständigkeit, Schlagfestigkeit und Durchlässigkeit sind deutlich besser als bei anderen Beschichtungsverfahren.
Detaillierte Funktionen:
(1) Durch die Verwendung wasserlöslicher Beschichtungen und Wasser als Lösungsmedium wird eine große Menge organischer Lösungsmittel eingespart, wodurch Luftverschmutzung und Umweltgefahren erheblich reduziert, Sicherheit und Hygiene gewährleistet und gleichzeitig das Risiko von Brandgefahren vermieden werden.
(2) Hohe Beschichtungseffizienz, minimaler Beschichtungsverlust und Beschichtungsausnutzungsgrad von bis zu 90 % bis 95 %;
(3) Die Beschichtungsdicke ist gleichmäßig, die Haftung ist stark und die Beschichtungsqualität ist gut. Verschiedene Teile des Werkstücks, wie die Innenschicht, Vertiefungen, Schweißnähte usw., können einen gleichmäßigen und glatten Beschichtungsfilm erhalten, wodurch das Problem der Beschichtung komplex geformter Werkstücke mit anderen Beschichtungsmethoden gelöst wird;
(4) Durch die hohe Produktionseffizienz kann im Bauwesen eine automatisierte kontinuierliche Produktion erreicht werden, wodurch die Arbeitseffizienz erheblich verbessert wird.
(5) Komplexe Ausrüstung, hohe Investitionskosten, hoher Stromverbrauch, hohe Temperaturanforderungen zum Trocknen und Aushärten, komplexe Verwaltung von Beschichtungen und Farben, strenge Baubedingungen und die Notwendigkeit einer Abwasserbehandlung;
(6) Es dürfen nur wasserlösliche Beschichtungen verwendet werden und die Farbe kann während des Beschichtungsprozesses nicht verändert werden. Bei zu langer Lagerung lässt sich die Stabilität der Beschichtung nur schwer kontrollieren.
(7) Elektrophoretische Beschichtungsgeräte sind komplex und technologisch fortschrittlich und eignen sich für die Produktion mit festen Farben.
3. Laserschnitzen
Die Lasergravur, auch Lasergravur oder Laserbeschriftung genannt, ist ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung nach optischen Prinzipien. Bei der Lasergravur handelt es sich um eine Markierungsmethode, bei der ein Laser mit hoher Energiedichte das Werkstück lokal bestrahlt, wodurch das Oberflächenmaterial einer chemischen Reaktion mit sofortiger Verdampfung oder Farbveränderung unterliegt und dauerhafte Markierungen hinterlässt. Durch die Lasergravur können verschiedene Arten von Texten, Symbolen und Mustern erzeugt werden, wobei die Zeichengrößen von Millimetern bis zu Mikrometern reichen. Die mit dieser Technologie geschnitzten Zeichen weisen keine Kratzer auf, die Oberfläche des Objekts bleibt glatt und die Handschrift nutzt sich nicht ab.
Prozess (Implementierungsmethode):
Unter Lasergravur versteht man eine Lasergravur, bei der die Lichtenergie eines Laserstrahls genutzt wird, um chemische und physikalische Veränderungen im Oberflächenmaterial hervorzurufen, was zur Entstehung von Markierungen führt, oder Lichtenergie genutzt wird, um einen Teil des Materials abzubrennen und so die gewünschte Gravur freizulegen Grafiken und Text; Je nach Schnitzmethode kann es in Punktmatrixschnitzen und Vektorschneiden unterteilt werden.
Der Prozess der Lasergravur ist sehr einfach, genau wie die Verwendung eines Computers und eines Druckers zum Drucken auf Papier; Es kann in verschiedenen Grafikverarbeitungsprogrammen wie CorelDraw entworfen werden und gescannte Grafiken, vektorisierte Grafiken und verschiedene CAD-Dateien können einfach in die Graviermaschine „gedruckt“ werden. Der einzige Unterschied besteht darin, dass beim Drucken Toner auf Papier aufgetragen wird, während beim Lasergravieren der Laser auf fast alle Materialien wie Holz, Acryl, Kunststoff, Metall, Stein usw. geschossen wird.
4. Schwärzungsbehandlung
Schwärzen ist eine gängige Methode der chemischen Oberflächenbehandlung, bei der ein Oxidfilm auf der Metalloberfläche erzeugt wird, um Luft zu isolieren und Rost zu verhindern.
Es gibt zwei häufig verwendete Methoden zur Schwärzungsbehandlung: die herkömmliche Schwärzung durch alkalisches Erhitzen und die spätere Schwärzung bei Raumtemperatur. Der Schwärzungsprozess bei Raumtemperatur ist jedoch für kohlenstoffarmen Stahl nicht sehr effektiv. Die alkalische Schwärzung kann unterteilt werden, und es gibt einen Unterschied zwischen einer einmaligen Schwärzung und einer zweifachen Schwärzung. Die Hauptbestandteile von Schwarzlauge sind Natriumhydroxid und Natriumnitrit. Die zum Schwärzen erforderliche Temperaturtoleranz ist relativ hoch und liegt zwischen 135 und 155 °C, um eine gute Oberfläche zu erhalten, aber die erforderliche Zeit ist etwas kurz.
5. Passivierungsbehandlung
Das Phänomen einer deutlichen Verringerung der Korrosionsrate von Metallen nach der Behandlung mit oxidierenden Medien im Vergleich zu vor der Behandlung wird als Metallpassivierung bezeichnet. Der Passivierungsmechanismus kann hauptsächlich durch die Dünnschichttheorie erklärt werden, die davon ausgeht, dass die Passivierung auf die Wechselwirkung zwischen Metall und oxidierendem Medium zurückzuführen ist. Bei der Wechselwirkung entsteht auf der Metalloberfläche ein sehr dünner, dichter, gut bedeckter und starker Passivierungsfilm. Diese Filmschicht liegt als unabhängige Phase vor, normalerweise eine Verbindung aus Sauerstoff und Metall. Es spielt eine Rolle bei der vollständigen Trennung des Metalls vom korrosiven Medium und verhindert den direkten Kontakt zwischen dem Metall und dem korrosiven Medium, wodurch das Metall grundsätzlich aufhört, sich aufzulösen und einen passiven Zustand einnimmt, um die Wirkung der Korrosionsverhinderung zu erzielen.
Die Passivierungsbehandlung ist der letzte und entscheidende Schritt der chemischen Reinigung, der darauf abzielt, Korrosion von Materialien zu verhindern. Nach dem Säurewaschen, Wasserspülen und Spülen ist die Metalloberfläche des Kessels sehr sauber, stark aktiviert und leicht anfällig für Korrosion. Daher muss sofort eine Passivierungsbehandlung durchgeführt werden, um einen Schutzfilm auf der gereinigten Metalloberfläche zu bilden und die Korrosion zu verlangsamen.
6.Drahtziehen
Die Drahtziehtechnik ist eine Metallverarbeitungstechnik. In der Metalldruckverarbeitung. Die technische Verarbeitungsmethode, bei der Metall unter äußerer Kraft gewaltsam durch eine Form geführt, die Querschnittsfläche des Metalls komprimiert und die erforderliche Form und Größe der Querschnittsfläche erhalten wird, wird als Metallziehtechnologie bezeichnet. Lassen Sie es seine Form ändern. Das Werkzeug zur Größenmessung wird Ziehstein genannt. In der Kabelindustrie werden 8-mm-Kupferstangen mithilfe einer Kupferdrahtziehmaschine und einem Satz (5-8) Ziehformen von groß nach klein in Kupferdrähte wie 3,5 mm, 2,0 mm usw. gezogen.
Drahtziehen ist eine Methode zur Verbesserung der Oberflächenglätte eines Werkstücks, indem die Hin- und Herbewegung eines gezogenen Stoffstreifens genutzt wird, um auf der Oberfläche hin und her zu reiben, was zu einer linearen Textur auf der Oberfläche führt. Kann die Oberflächenqualität verbessern und kleinere Kratzer auf der Oberfläche überdecken.
Die Funktion des Drahtziehens:
Die Oberfläche von Metallplatten weist Eigenschaften wie Rostschutz, Oxidationsbeständigkeit, Kratzfestigkeit, chemische Beständigkeit und Rauchbeständigkeit auf. Aufgrund der einzigartigen hellen Oberfläche des Produkts selbst wird optisch empfohlen, es auf horizontalen Flächen mit geringerer Reibung oder allgemein vertikalen Flächen zu verwenden, um zu vermeiden, dass es durch Reibung seinen Glanz verliert. Darüber hinaus wird empfohlen, es in trockenen oder seltener nassen Bereichen zu verwenden, in denen die Feuchtigkeit nicht zu stark ist, um die Stabilität des Produkts zu gewährleisten. Das Zeichnen von Metalloberflächen kann mechanische Muster und Formfehler während der Produktion effektiv verbergen.
7、 CD-Muster
Bei einem CD-Muster handelt es sich um einen Effekt, der durch die Verwendung einer Präzisions-CD-Mustermaschine zum Entfernen von Material von einer Metalloberfläche erzielt wird, ähnlich dem Muster auf einer CD. Der Abstand zwischen den Mustern wird durch das Aussehen und die Größe des Produkts bestimmt. In der Branche ist es allgemein anerkannt, dass das CD-Muster ein hochwertiges Oberflächenbehandlungsverfahren für Metalloberflächen ist.
Eine qualitativ hochwertige CD-Musterverarbeitung muss die folgenden fünf Elemente aufweisen:
1. Hochpräzise CD-Prägemaschine.
2. Vorrichtungen zur wissenschaftlichen Produktverarbeitung.
3. Geschulte Bediener des Prozesses.
4. Wählen Sie geeignete Bearbeitungswerkzeuge.
5. Richtiger Kühlplan.
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