Oberflächenbehandlung von Metallgussteilen

Die Metalloberflächenbehandlung ist ein Prozess der künstlichen Bildung einer Oberflächenschicht auf der Oberfläche eines Metallbasismaterials, die sich von den mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften der Basis unterscheidet.Der Zweck der Oberflächenbehandlung besteht darin, die Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Dekoration oder andere spezielle funktionale Anforderungen des Produkts zu erfüllen.Für Metallgussteile sind unsere am häufigsten verwendeten Oberflächenbehandlungsmethoden: mechanisches Polieren, chemische Behandlung, Oberflächenwärmebehandlung und besprühte Oberfläche.Die Oberflächenvorbehandlung von Metallgussteilen besteht darin, die Oberfläche des Werkstücks zu reinigen, zu kehren, zu entgraten, zu entfetten und zu desoxidieren.

Es gibt zwei Erklärungen für die Oberflächenbehandlung.Eine davon ist die allgemeine Oberflächenbehandlung, die viele physikalische und chemische Verfahren umfasst, einschließlich Vorbehandlung, Elektroplattieren, Lackieren, chemische Oxidation, thermisches Spritzen usw.;der andere ist die eng definierte Oberflächenbehandlung.Das heißt, nur die Bearbeitung einschließlich Sandstrahlen, Polieren usw., was wir oft als Vorbehandlung bezeichnen.

 

Oberflächenbehandlung	Anwendungen
Verzinkung	Gussteile aus legiertem Stahl, Gussteile aus Kohlenstoffstahl, Teile aus Pulvermetallurgie
Stromlose Zinkbeschichtung	Stromlose zinkreiche Beschichtung auf den Stahlteilen
Stromlose Vernickelung	Stromloses Vernickeln von Stahl-, Edelstahl-, Aluminium- und Kupferteilen
Zinn-Zink-Überzug	Verzinnung der Stahlteile
Verchromung	Gussteile aus legiertem Stahl, Gussteile aus Kupferlegierungen
Vernickelung	Stromloses Vernickeln von Stahl-, Edelstahl- und Aluminiumteilen
Chrom-Nickel-Beschichtung	Messingteile, Bronzeteile
Zink-Nickel-Beschichtung	Stahlguss, Messingguss, Bronzegussteile
Kupfer-Nickel-Chrom-Beschichtung	Kupfer-Nickel-Chrom-Beschichtung auf Stahl-, Edelstahl-, Aluminiumteilen
Verkupferung	Beschichtung der Stahlteile
Eloxieren	Eloxieren und Hartanodisieren von Aluminiumprofilen, Bearbeitungs- und Druckgussteilen aus Aluminium
Malerei	Lackierung und Trockenfilm auf Eisen-, Aluminium-, Edelstahl- und Stahlteilen
Säurereinigung	Säurereinigung für Edelstahlgussteile, wärmebehandelte Teile, Teile aus Superlegierungen, Aluminiumlegierungen und Titanlegierungen
Passivierung	Passivierung aller Arten von Edelstahl
Phosphatieren	Zink- und Manganphosphatierung von normalen Guss- und Bearbeitungsteilen
Elektrophorese	Elektrophorese auf den Stahlteilen
Elektrolytisches Polieren	Elektrolytisches Polieren der Edelstahlteile
Drahtziehen	Edelstahlteile durch Gießen, Schweißen und Schmieden

 

1. Oberflächenvorbehandlung

Bei der Verarbeitung, dem Transport, der Lagerung usw. weist die Oberfläche von Metallwerkstücken häufig Oxidzunder, Rostformsand, Schweißschlacke, Staub, Öl und andere Verschmutzungen auf.Damit die Beschichtung fest auf der Oberfläche des Werkstücks haftet, muss die Oberfläche des Werkstücks vor dem Lackieren gereinigt werden.Andernfalls wird es nicht nur die Bindungskraft und die Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung auf dem Metall beeinträchtigen, sondern auch das Basismetall selbst dann beeinträchtigen, wenn es beschichtet ist.Unter dem Schutz der Schicht kann es weiter korrodieren, wodurch sich die Beschichtung ablöst und die mechanischen Eigenschaften sowie die Lebensdauer des Werkstücks beeinträchtigt werden.Es ist ersichtlich, dass der Zweck der Oberflächenvorbehandlung von Metallwerkstücken darin besteht, ein gutes Substrat bereitzustellen, das für Beschichtungsanforderungen geeignet ist, eine Schutzschicht von guter Qualität zu erhalten und die Lebensdauer des Produkts zu verlängern.

 

2. Mechanische Behandlung

Dazu gehören hauptsächlich Drahtbürstenrollenpolieren, Kugelstrahlen und Sandstrahlen.

Das Bürstenpolieren besteht darin, dass die Bürstenrolle durch den Motor angetrieben wird und die Bürstenrolle mit hoher Geschwindigkeit auf der oberen und unteren Oberfläche des Bandes in der Richtung dreht, die der Bewegung des Rollstücks entgegengesetzt ist, um die Oxidschicht zu entfernen.Der abgebürstete Eisenoxidzunder wird mit einem geschlossenen zirkulierenden Kühlwasserwaschsystem weggewaschen.

Kugelstrahlen ist eine Methode, bei der Zentrifugalkraft verwendet wird, um das Projektil zu beschleunigen und es zur Rostentfernung und Reinigung auf das Werkstück zu schleudern.Kugelstrahlen hat jedoch eine geringe Flexibilität und ist durch den Standort begrenzt.Es ist ein wenig blind, wenn das Werkstück gereinigt wird, und es können leicht tote Ecken auf der Innenfläche des Werkstücks erzeugt werden, die nicht gereinigt werden können.Die Struktur der Ausrüstung ist komplex, es gibt viele Verschleißteile, insbesondere die Klingen und andere Teile verschleißen schnell, der Wartungsarbeitsaufwand ist hoch, die Kosten sind hoch und die einmalige Investition ist groß.Beim Kugelstrahlen zur Oberflächenbehandlung ist die Aufprallkraft groß und der Reinigungseffekt ist offensichtlich.

Die Behandlung von dünnen Plattenwerkstücken durch Kugelstrahlen kann jedoch das Werkstück leicht verformen, und das Stahlkugel trifft auf die Oberfläche des Werkstücks (unabhängig vom Kugelstrahlen oder Kugelstrahlen), um das Metallsubstrat zu verformen.Da Eisen(III)-oxid und Eisen(III)-oxid keine Plastizität haben, werden sie brechen.Nach dem Abziehen verformt sich der Ölfilm zusammen mit dem Material, sodass das Kugelstrahlen und Kugelstrahlen die Ölflecken auf dem Werkstück mit Ölflecken nicht vollständig entfernen kann.Unter den bestehenden Oberflächenbehandlungsverfahren für Werkstücke hat das Sandstrahlen die beste Reinigungswirkung.Sandstrahlen eignet sich zur Reinigung der Werkstückoberfläche bei höheren Anforderungen.

 

3. Plasmabehandlung

Plasma ist eine Ansammlung positiv geladener positiver Teilchen und negativer Teilchen (einschließlich positiver Ionen, negativer Ionen, Elektronen, freier Radikale und verschiedener aktiver Gruppen usw.).Die positiven und negativen Ladungen sind gleich.Daher wird es als Plasma bezeichnet, was der vierte Zustand ist, in dem Materie neben dem festen, flüssigen und gasförmigen Zustand existiert – dem Plasmazustand.Der Plasmaoberflächenprozessor besteht aus einem Plasmagenerator, einer Gaszufuhrleitung und einer Plasmadüse.Der Plasmagenerator erzeugt Hochdruck- und Hochfrequenzenergie im Düsenstahlrohr, die aktiviert und gesteuert wird, um in der Glimmentladung mit Hilfe von Druckluft ein Niedertemperaturplasma zu erzeugen. Das Plasma wird auf die Oberfläche des Werkstücks gespritzt.

Wenn das Plasma und die Oberfläche des bearbeiteten Objekts aufeinandertreffen, verändert sich das Objekt und es treten chemische Reaktionen auf.Die Oberfläche wurde gereinigt, und Kohlenwasserstoffverunreinigungen wie Fett und Hilfszusätze wurden entfernt, oder geätzt und aufgerauht, oder eine dichte vernetzte Schicht gebildet, oder sauerstoffhaltige polare Gruppen (Hydroxyl, Carboxyl) eingebracht, die diese Gruppe aufweist die haftungsfördernde Wirkung verschiedener Beschichtungsmaterialien und wurde in Haft- und Lackapplikationen optimiert.Unter dem gleichen Effekt kann die Anwendung einer Plasmabehandlungsoberfläche eine sehr dünne hochfeste Beschichtungsoberfläche erhalten, die für das Kleben, Beschichten und Drucken von Vorteil ist.Es sind keine anderen Maschinen, chemischen Behandlungen oder andere starke Komponenten zur Erhöhung der Haftung erforderlich.

 

4. Elektrochemisches Verfahren

Die elektrochemische Oberflächenbehandlung nutzt die Elektrodenreaktion, um eine Beschichtung auf der Oberfläche des Werkstücks zu bilden, was hauptsächlich Galvanik und anodische Oxidation umfasst.

Beim Werkstück befindet sich die Kathode in der Elektrolytlösung.Als Galvanisieren bezeichnet man den Vorgang der Bildung einer Beschichtung auf der Oberfläche unter Einwirkung eines äußeren Stroms.Die Plattierungsschicht kann ein Metall, eine Legierung, ein Halbleiter sein oder verschiedene feste Partikel enthalten, wie z. B. eine Kupferplattierung, eine Nickelplattierung usw.

In der Elektrolytlösung ist das Werkstück die Anode.Der Prozess der Bildung eines Oxidfilms auf der Oberfläche unter Einwirkung von externem Strom wird als Anodisierung bezeichnet, wie beispielsweise die Anodisierung einer Aluminiumlegierung.Die Oxidationsbehandlung von Stahl kann durch chemische oder elektrochemische Verfahren erfolgen.Das chemische Verfahren besteht darin, das Werkstück in eine oxidierende Lösung zu geben und sich auf eine chemische Wirkung zu verlassen, um einen Oxidfilm auf der Oberfläche des Werkstücks zu bilden, wie z. B. das Bläuen von Stahl.

 

5. Chemische Methoden

Die Oberflächenbehandlung des chemischen Verfahrens hat keinen aktuellen Effekt und nutzt die Wechselwirkung chemischer Substanzen, um eine Plattierungsschicht auf der Oberfläche des Werkstücks zu bilden.Die Hauptverfahren sind die Behandlung mit chemischer Konversionsbeschichtung und das stromlose Plattieren.

In der Elektrolytlösung hat das Metallwerkstück keine externe Stromeinwirkung, und die chemische Substanz in der Lösung interagiert mit dem Werkstück, um eine Beschichtung auf seiner Oberfläche zu bilden, was als chemische Umwandlungsfilmbehandlung bezeichnet wird.Wie Bläuen, Phosphatieren, Passivieren und Chromsalzbehandlung auf der Metalloberfläche.In der Elektrolytlösung wird die Oberfläche des Werkstücks ohne Einwirkung von Außenstrom katalytisch behandelt.In der Lösung wird der Prozess des Abscheidens bestimmter Substanzen auf der Oberfläche des Werkstücks zur Bildung einer Beschichtung aufgrund der Reduktion chemischer Substanzen als stromloses Plattieren bezeichnet, wie z. B. stromloses Vernickeln, stromloses Verkupfern usw.

 

6. Heiße Verarbeitungsmethode

Das Heißverarbeitungsverfahren besteht darin, das Material unter Hochtemperaturbedingungen zu schmelzen oder thermisch zu diffundieren, um eine Beschichtung auf der Oberfläche des Werkstücks zu bilden.Die wichtigsten Methoden sind wie folgt:

1) Heißtauchbeschichtung
Der Vorgang, bei dem ein Metallwerkstück in geschmolzenes Metall getaucht wird, um eine Beschichtung auf seiner Oberfläche zu bilden, wird als Feuerverzinkung bezeichnet, wie z. B. Feuerverzinkung und Feuerverzinkung von Aluminium.

2) Thermisches Spritzen
Der Prozess des Zerstäubens des geschmolzenen Metalls und dessen Aufsprühens auf die Oberfläche des Werkstücks, um eine Beschichtung zu bilden, wird thermisches Spritzen genannt, wie z. B. thermisches Spritzen von Zink und thermisches Spritzen von Aluminium.

3) Heißprägen
Der Prozess des Erhitzens und Pressens der Metallfolie auf die Oberfläche des Werkstücks, um eine Beschichtungsschicht zu bilden, wird als Heißprägen bezeichnet, wie etwa Heißprägen von Aluminiumfolie.

4) Chemische Wärmebehandlung
Der Prozess, bei dem das Werkstück mit chemischen Substanzen in Kontakt kommt und erhitzt wird und ein bestimmtes Element bei hoher Temperatur in die Oberfläche des Werkstücks eintritt, wird als chemische Wärmebehandlung bezeichnet, wie z. B. Nitrieren und Aufkohlen.

 

7. Elektrophorese

Als Elektrode wird das Werkstück in den leitfähigen wasserlöslichen oder wasseremulgierten Lack getaucht und bildet mit der anderen Elektrode im Lack einen Stromkreis.Unter der Wirkung des elektrischen Feldes wurde die Beschichtungslösung in geladene Harzionen dissoziiert, die Kationen bewegen sich zur Kathode und die Anionen bewegen sich zur Anode.Diese geladenen Harzionen werden zusammen mit den adsorbierten Pigmentteilchen durch Elektrophorese auf die Oberfläche des Werkstücks aufgebracht, um eine Beschichtung zu bilden.Dieser Vorgang wird als Elektrophorese bezeichnet.

 

8. Elektrostatisches Sprühen

Unter der Wirkung eines elektrischen Gleichspannungs-Hochspannungsfeldes werden die zerstäubten negativ geladenen Farbpartikel so gelenkt, dass sie auf das positiv geladene Werkstück fliegen, um einen Farbfilm zu erhalten, was als statisches Sprühen bezeichnet wird.