第一篇:機械加工常用材料與表面處理
機械加工中常用材料與表面處理
本人雖是機械專業(yè)本科畢業(yè),但是對于機械原理和機械設計的基本知識僅僅是知道點,而機械加工的很多基本知識連知道點都不敢說。其主要原因還是自己上課時沒有好好學習,加之在學校的時候用得少,就造成一無所知了。直到工作后,才陸陸續(xù)續(xù)的畫了一些的圖紙,但是碰到加工方面的問題總是使自己很窘迫,因為沒搞清楚或不知道而做出來廢品給企業(yè)和社會造成的損失和浪費就更加慚愧了。因此查找了一些互聯(lián)網(wǎng)上的資料,結(jié)合自己少許的經(jīng)驗,歸納了一些常用的機械加工中常用材料和表面處理的基本知識。一是更進一步了解這些知識點的同時加深印象;二是今后方便查看(書本早已賣掉換錢了);三來如有需要者看到了,或者幫到了他們,就甚是欣慰了。
1.材料
材料大類上可以分為金屬材料和非金屬材料,金屬材料一般都是合金,分類和命名也是根據(jù)合金中某種成分的含量進行劃分的;非金屬材料多為塑料,做結(jié)構(gòu)時相對金屬用得少,但是某些特殊的地方用起來優(yōu)點很多。
1.1 鋼和鑄鐵
鋼和鑄鐵可以說都是鐵碳合金,以含碳量2.11%為分界。鋼又分為碳素鋼和合金鋼(為了獲得某些特殊性能而加入一些合金元素),下面的表是一個關(guān)于鋼的大概分類 表格 1 鋼
鋼(含碳量
<2.11%)
碳素結(jié)構(gòu)鋼:Q195,Q215,Q235,Q255,Q275,Q345。這些牌號
碳素鋼(碳
鋼):含碳量
小于2.11%并
含有少量硅、錳、硫、磷雜
質(zhì)的鐵碳合金
含碳量越高,鋼的硬度越
大,韌性越小 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼:08、10、20、35、40、45、量(萬分之幾)表示屈服強度 Q235、Q255可用于螺栓、螺母、拉桿、連桿及建筑、橋梁結(jié)構(gòu)件; 齒輪等; 型鋼結(jié)構(gòu)。08鋼,含碳量低,塑性好,主要用于制造冷沖壓零件; 焊接件; 35、40、45、50鋼屬中碳鋼,經(jīng)
熱處理后可獲得良好的綜合力學
性能,主要用制造齒輪、套筒、軸類零件等。Q235(以前叫A3鋼)屬工程用鋼,主要用作結(jié)構(gòu)件,如角鋼,槽鋼、工線路的桿塔很多都是鐵塔是鍛鐵組成的。45鋼屬機械用鋼,塑性較高,強度低,易加工,一般都是表面處理提高強度硬度后用作機械零件 名稱與牌號 用途 說明 Q275用于強度較高轉(zhuǎn)軸、心軸、字鋼和鋼板等,高壓輸電Q345用于船舶、橋梁、車輛、大Q235鍍鋅的,而埃菲爾50。這些牌號的表示含碳10、20鋼,常用于制造沖壓件和
1/
5鋼(含碳量<2.11%)
碳素工具鋼:T7~T13。(千分之幾)
T7、T8鋼,用于制造具有較高韌T9、T10、T11鋼,用作要求中等韌性、高硬度的刃具,如鉆頭、絲錐、鋸條等。
T12、T13鋼,用于要求更高硬度、高耐磨性的銼刀、拉絲模具等。
不銹鋼:含17~22%的富鉻氧化物)牌號:1Cr18Ni9、0Cr19Ni9(中俄標法:
合金鋼:為了提高鋼的力學性能、工藝性能或某些特殊性能(如耐腐蝕性、耐熱性、耐磨性等),冶煉中有目的地加入一些合金元素(如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等),這種鋼稱為合金鋼
化學元素和成分)200、300、400、500系列(美國或國際標法)
餐具,卡尺,醫(yī)療器械,家電等
一元硬幣是鋼心鍍鎳
奧氏體30
4(0Cr18Ni9)是一種很常見的不銹鋼,雷總的小米4的就是它,詳見“一塊鋼板的藝術(shù)”。
機械制圖時若無特殊要求,可以直接材料欄中寫不銹鋼
彈簧鋼:非合金彈簧鋼 65Mn
合金彈簧鋼 60Si2Mn
由于在淬火和回火狀態(tài)下的彈性,而專門用于制造彈簧和彈性元件的鋼
彈簧鋼更像一種熱處理方法
高速工具鋼:以鎢、鉬、用于制造高效率的切削刀具 鉻、釩,有時還有鈷為主要合金元素的高碳高合金萊氏體鋼 W18Cr4V W6Mo5Cr4V
2又稱白鋼,美國人1898創(chuàng)制
加工彈簧時用到,材料欄也直接寫彈簧鋼
名稱與牌號
用途
說明
牌號的數(shù)字也表示含碳量性的工具,如沖頭、鑿子等。
鉻。(不生銹原因:表面需要不銹鋼的地方
注:表的分類方法偏向于用途且并不完全,僅僅是基于機械加工中用得多的,如合金鋼還有硅鋼和軸承鋼等。
1.2 鋁合金
鋁合金的應用十分廣泛,自己作圖時也盡量使用鋁合金,因為加工容易,密度小,不生銹
1.3 銅合金
銅合金在機械結(jié)構(gòu)中用得相對較少,主要原因還是價格相對鋼和鋁偏高,只有在難以替代的時候會考慮使用銅合金。
表格 4 銅合金
3/
5注:此表所描述的都是普通的黃銅、青銅和白銅(二元合金),都可以在此基礎上加入其他合金元素,形成復雜的三元合金,如錫黃銅
1.4 非金屬
非金屬種類很多,但是能用來機械加工的并不多,自己接觸到的有聚四氟乙烯(塑料王),尼龍,膠木,碳纖維等幾種,由于加工的量少,一般都是選擇性能比較好的聚四氟乙烯。
關(guān)于加工材料的選擇,個人認為不要總是考慮成本,尤其是單件小批量加工時,主要還是注重工件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,即使某些情況下難以確定選擇什么材料,可以直接問有經(jīng)驗的人或聯(lián)系加工廠商來確定。
2.金屬表面處理
金屬表面處理的方法十分多,隨著技術(shù)的發(fā)展也是在不斷變化的,本節(jié)也僅僅是一幫機械加工中常用到的,此處我也把常用熱處理在這用表格進行歸納:
表格 7 表面處理方法
4/
5表面處理
噴涂,刷涂
噴砂:利用高速砂流的沖擊作用
機械
清理和粗化基體表面的過程 噴塑:噴塑是將塑料粉末噴涂在零件上的一種表面處理方法。發(fā)藍或發(fā)黑:將鋼在空氣中加熱或直接浸於濃氧化性溶液中,使
化學
其表面產(chǎn)生極薄的氧化物膜的材料保護技術(shù)
電鍍:(鍍鉻,鍍鋅)在電解質(zhì)
電化學
溶液中,工件為陰極,在外電流作用下,使其表面形成鍍層的過程,稱為電鍍
陽極氧化:在電解質(zhì)溶液中,工
表面著色,提高耐腐蝕性、增強耐磨性及硬度,保護金屬表面
陽極氧化是鋁合金表面處理運用最廣泛最成功的。如iphone5s的外殼
化學熱處理(滲碳)熱浸鍍(熱鍍鋅)
工件與化學物質(zhì)接觸、加熱,在高溫態(tài)下令某種元素進入工件表面的過程
金屬工件放入熔融金屬中,令其表面形成涂層的過程
防銹作用(鐵塔)提高表面硬度
改善表面性能,防銹,美觀 防止金屬表面被腐蝕
表面經(jīng)“發(fā)藍”處理后所形成的氧化膜,其外層主要是四氧化三鐵,內(nèi)層為氧化亞鐵。
防銹,表面更光潔
方法
噴涂防銹漆
有利于金屬與橡膠粘接
作用
備注
件為陽極,在外電流作用下,使其表面形成氧化膜層的過程
注:表中的表面處理方法不完善,只是一幫機械加工常用到的機械加工其實十分復雜,而且工藝設備等不斷發(fā)展,本文只是簡單的歸納了一般機械加工中材料和表面處理的基本知識,而且還不全面。機械設計這個行業(yè)還是十分需要經(jīng)驗,而且不是簡單設計圖紙,還有一個缺點是(相對軟件工程師)想法和圖紙的實現(xiàn)成本和復制成本都比較高,圖紙中小的錯誤很可能導致不可修復的廢品。
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第二篇:機械加工常見手段、常用材料及表面處理
常規(guī)加工手段的介紹(冷加工)
? 車床:加工圓柱形、圓環(huán)、圓洞(精度較高)
? 銑床:對工件的邊、槽、不規(guī)則孔加工(精度高、價格偏貴)? 鉆床:鉆孔、攻絲(被鉆孔外圓與工件邊緣距離不能小于1mm)? 剪床:矩形板料剪切(精度低<±0.5mm>、方便)
? 沖床:依照模具快速加工(適合數(shù)量較大的金屬板件加工,但需要開模具、被加工的金屬板不能太厚,危險)
? 線切割:武俠小說中的“盤龍絲”或《龍門飛甲》中范曉萱所使用的天蠶絲就可以理解為線切割,機加工中起切割作用的是鉬絲(精度很高、能切出各種形狀,但價格貴)
? 刨床:大型工件的局部或整個面磨平、開槽(它很多功能用銑床或磨床都能代替的,適于中型或大型零件的加工)
? 磨床:跟刨床有相似之處,邊、面磨平(可以磨得很光滑,表面光潔度要求高的加工手段;但很多情況下都可以用砂輪代替它……不多見,有點危險)? 鏜床:掏一個圓洞或加工曲面(有點貴)
? 電火花:比如說你需要打一個很小很深的孔或窄縫(能加工硬度很大的金屬,要求工件導電,所以只能加工金屬……火災制造者)
機械加工常用材料介紹
機械加工中,用得最多的金屬是銅鐵鋁這三類;用得最多的非金屬是玻纖板、聚四氟乙烯。
銅類:
? 黃銅——除銅以外主要以鋅為添加元素,牌號從H96到H59,最常見最好
買的是H65、H62、H59這三種牌號;H是“黃”的漢語拼音首字母,后面的數(shù)字表示銅所占的百分比,數(shù)字越大,材料越軟、延展性越好、在車床銑床上加工時,常常會有“粘刀”現(xiàn)象。
? 青銅——首先記住鈹青銅和磷青銅,他們的彈性非常好!彈簧、點接觸導電
元件首選他們……可能鈹青銅要比磷青銅好買一些;另外常見的還有錫青銅、鉛青銅、鋁青銅,三者都比較適合鑄造件,鋁青銅的強度耐磨耐腐蝕最好。? 紫銅——也叫紅銅,就是純銅。T1、T2、T3、T4四個牌號,T1的含銅量
是99.95%,延展性好、導電特性好,當然也很軟(車床加工有點考手藝)……一般導電部分或屏蔽部分用這個材料。
鐵類:
? 不銹鋼——這個不解釋……地球人都知道。在一定范圍內(nèi),鎂的含量越高,越不容易生銹;
? 鑌鐵——就是那種很薄、亮白色、有冰片一樣的東西(80后童年時常見的路邊小店中公用電話的保護殼),彎折后用鉚釘固定,加工起來比較方便快捷,如果沒處理邊沿的話,鋒利的它很容易將人劃傷。
? 冷軋鐵——就是咱們平時生活中常說的鐵,機械加工中用得最多的鐵,若你
在圖紙中標注以“鐵”為材料,一般默認就是這種,不進行電鍍等表面處理的話,容易生銹;在一些沒有特殊要求的地方,用這種材料比起銅便宜得多。? 4J36——俗稱殷鋼或可閥,在中國能買到的溫度膨脹系數(shù)最小的金屬材料就
是它!
鋁類:
? 硬鋁(Ly12)——硬度、機械強度都比較適中,拿來做儀器儀表的底板、面
板、支撐柱什么的,最合適不過了!但記住它不能彎折(很脆,彎折即斷)。? 軟鋁(Ly)——與硬鋁剛好于硬鋁相反,硬度小,柔韌性好,最適合彎折!? 注意:不管是什么鋁,都不能電鍍的哦!因為呂呈中性,酸堿都要反應的……
硬鋁或厚度較厚的軟鋁(>1.5mm)可以拿去噴砂氧化,現(xiàn)在的噴砂氧化工藝很成熟,噴出來非常細膩,比較好看。
表面處理
電鍍是表面處理最常用的手段,的主要目的是為了美觀和防腐;電鍍是在金屬表面加上一層另外的金屬,工件表面的尺寸會因此發(fā)生改變,所以在尺寸要求嚴格的場合,要在圖紙上加上“扣涂覆”或“圖中尺寸——涂覆后”等說明,常見的電鍍種類如下:
? 鍍錫——主要是鐵鍍錫,因為鐵不怎么吃錫,不方便拿錫來焊接,鍍錫之后
就將這一問題解決了,但防銹能力不行(錫很容易氧化的,而且氧化后會變黑,很難看)。
? 鍍鎳——鍍鎳后的工件很光亮,比較美觀,防銹能力強;將鐵直接拿去鍍鎳
是不好的哦!因為鐵也不怎么吃鎳,電鍍后容器起皮脫落,一般是在鐵件表面鍍上一層銅之后再鍍鎳比較好……還能將電場和磁場一起屏蔽掉(銅可以屏蔽磁場、鐵可以屏蔽電場)。
? 鍍亮鉻——電鍍后進行一定的拋光,可以像鏡子一樣光亮
? 鍍彩鋅——美觀,防銹能力一般
常見的表面處理種類如下:
? 噴砂氧化——主要用于對鋁材進行處理;用高壓噴頭將細小顆粒打在工件表
面,形成無數(shù)個暗光的小凹槽,有“磨砂”的質(zhì)感。
? 拉絲——貌似只能用于不銹鋼的表面處理,因為不銹鋼表面有光澤,一般不
電鍍。
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第三篇:影響機械加工表面粗糙度的幾個因素及措施[定稿]
職教類
影響機械加工表面粗糙度的幾個因素及措施
摘要:表面粗糙度是零件表面所具有的微小峰谷的不平程度,它是評價零件的一項重要指標。一般說來,它的波距和波高都比較小,是一種微觀的幾何形狀誤差。對機械加工表面,表面粗糙度是由切削時的刀痕,刀具和加工表面之間的摩擦,切削時的塑性變形,以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動等原因所造成的。表面粗糙度是檢驗零件質(zhì)量的主要依據(jù),它的選擇直接關(guān)系到生產(chǎn)成本、產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命。
關(guān)鍵詞:機械加工
表面粗糙度
提高措施
隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,機器的使用要求越來越高,一些重要零件在高壓力、高速、高溫等高要求條件下工作,表面層的任何缺陷,不僅直接影響零件的工作性能,而且還可能引起應力集中、應力腐蝕等現(xiàn)象,將進一步加速零件的失效,這一切都與加工表面質(zhì)量有很大關(guān)系。因而表面質(zhì)量問題越來越受到各方面的重視。
一、機械加工表面粗糙度對零件使用性能的影響
表面粗糙度對零件的配合精度,疲勞強度、抗腐蝕性,摩擦磨損等使用性能都有很大的影響。
1、表面質(zhì)量對零件配合精度的影響
(1)對間隙配合的影響
由于零件表面的凹凸不平,兩接觸表面總有一些凸峰相接觸。表面粗糙度
過大,則零件相對運動過程中,接觸表面會很快磨損,從而使間隙增大,引起配合性質(zhì)改變,影響配合的穩(wěn)定性。特別是在零件尺寸和公差小的情況下,此影響更為明顯。
(2)對過盈配合的影響
粗糙表面在裝配壓入過程中,會將相接觸的峰頂擠平,減少實際有效過盈量,降低了配合的連接強度。
2、表面質(zhì)量對疲勞強度的影響
零件表面越粗糙,則表面上的凹痕就越深明,產(chǎn)生的應力集中現(xiàn)象就越嚴重。當零件受到交變載荷的作用時,疲勞強度會降低,零件疲勞損壞的可能性增大。
3、表面質(zhì)量對零件抗腐蝕性的影響
零件表面越粗糙,則積聚在零件表面的腐蝕氣體或液體也越多,且通過表面的微觀凹谷向零件表層滲透,形成表面銹蝕。
4、表面質(zhì)量對零件摩擦磨損的影響
兩接觸表面作相對運動時,表面越粗糙,摩擦系數(shù)越大,摩擦阻力越大,因摩擦消耗的能量也越大,并且還影響零件相對運動的靈活性。此外,表面越粗糙,兩配合表面的實際有效接觸面積越小,單位面積壓力越大,更易磨損。
此外,表面粗糙度還影響零件的接觸剛度、密封性能、產(chǎn)品的美觀和表面涂層的質(zhì)量等。因此,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命應選取合理的表面粗糙度。
二、影響表面粗糙度的因素及措施
1、切削加工影響表面粗糙度的因素
在加工表面留下了切削層殘留面積,其形狀是刀具幾何形狀的復映。減小
進給量vf、主偏角、副偏角以及增大刀尖圓弧半徑,均可減小殘留面積的高度。此外,適當增大刀具的前角以減小切削時的塑性變形程度。合理選擇潤滑液和提高刀具刃磨質(zhì)量以減小切削時的塑性變形和抑制刀瘤、鱗刺的生成,也是減小表面粗糙度值的有效措施。
2、工件材料的性質(zhì)
加工塑性材料時,由于刀具對金屬的擠壓產(chǎn)生了塑性變形,加之刀具迫使切屑與工件分離的撕裂作用,使表面粗糙度值加大。加工脆性材料時,其切屑呈碎粒狀,由于切屑的崩碎而在加工表面留下許多麻點,使表面粗糙度值加大。
3、切削用量
(1)進給量?影響
采用較小的進給量?,加工表面殘留面積高度較小,對減小粗糙度Ra值有利。
(2)切削速度υ的影響
切削塑性材料,當切削速度υ小于5 m/min或大于100 m/min時,不易產(chǎn)生積屑瘤,對減小粗糙度Ra值有利。當切削速度υ在20--25 m/min,且切削溫度約為300oC時,切屑與刀具前刀面摩擦系數(shù)最大,此時積屑瘤高度最大,使粗糙度Ra值增加。
(3)切削深度αp影響
切削深度αp比進給量?和切削速度υ對粗糙度Ra值的影響要小。當αp減小時,切削力減小,不易產(chǎn)生振動,對減小粗糙度Ra值有利。
4、磨削加工影響表面粗糙度的因素
像切削加工時表面粗糙度的形成過程一樣,磨削加工表面粗糙度的形成也
是由幾何因素和表面金屬的塑性變形來決定的。影響磨削表面粗糙的主要因素有:(1)砂輪的粒度;(2)砂輪的硬度;(3)砂輪的修整;(4)磨削速度;(5)磨削徑向進給量與光磨次數(shù);(6)工件圓周進給速度與軸向進給量;(7)冷卻潤滑液。
三、提高表面粗糙度的措施
1、減小切削加工表面粗糙度的措施
(1)刀具方面:在工藝系統(tǒng)剛度足夠時,采用較大的刀尖圓弧半徑re,較小副偏角k'r,使用長度比進給量稍大一些的k'r=0的修光刃;采用較大的前角r。加工塑性的材料,提高刀具的刃磨質(zhì)量,減小刀具前、后刀面的粗糙度數(shù)值,使其不大于Ra1.25μm;選用與工件親和力小的刀具材料;對刀具進行氧、氮化處理;限制副刀刃上的磨損量;選用細顆粒的硬質(zhì)合金做刀具等。
(2)工件方面:應有適宜的金相組織(低碳鋼、低合金鋼中應有鐵素體加低碳馬氏體、索氏體或片狀珠光體,高碳鋼、高合金鋼中應有粒狀珠光體);加工中碳鋼及中碳合金鋼時若采用較高切削速度,應為粒狀珠光體;若采用較低切削速度,應為片狀珠光體組織。合金元素中碳化物的分布要細勻;易切鋼中應含有硫鉛等元素;對工件進行調(diào)質(zhì)處理,提高硬度,降低塑性;減小鑄鐵中石墨的顆粒尺寸等。
(3)切削條件方面:以較高的切削速度切削塑性材料;減小進給量;采用高效切削液;提高機床的運動精度,增強工藝系統(tǒng)剛度;采用超聲波振動切削加工等。
2、減小磨削加工表面粗糙度參數(shù)值的措施
(1)砂輪特性方面:采用細粒度砂輪;提高磨粒切削刃的等高性;根據(jù)工件材料、磨料等選擇適宜的砂輪硬度;選擇與工件材料親和力小的磨料;采用適宜的彈性結(jié)合劑的砂輪,采用直徑較大的砂輪;增大砂輪的寬度等。
(2)砂輪修整方面:金剛石的耐磨性、刃口形狀、安裝角度應滿足一定要求;選擇適當?shù)男拚昧俊?/p>
(3)磨削條件方面:提高砂輪速度或降低工作速度,使V砂/V工的比值增大;采用較小的縱向進給量、磨削深度,最后進行無進給光磨。正確選用切削液的種類、濃度比、壓力、流量和清潔度等;提高砂輪的平衡精度;提高主軸的回轉(zhuǎn)精度、工作臺運動的平衡性及整個工藝系統(tǒng)的剛度。
四、結(jié) 論
由于機械加工表面對機器零件的使用性能如耐磨性、接觸剛度、疲勞強度、配合性質(zhì)、抗腐蝕性能及精度的穩(wěn)定性等有很大的影響,因此對機器零件的重要表面應提出一定的表面粗糙度要求。由于影響表面粗糙度的因素是多方面的,因此應該綜合考慮各方面的因素,對表面粗糙度根據(jù)需要提出比較經(jīng)濟適用的要求。
第四篇:鋁型材表面處理
鋁型材表面處理
鋁型材表面處理主要分為:
① 氟碳噴涂、② 粉沫噴涂、③ 陽極氧化(陰極氧化)、④ 電泳、⑤ 電鍍等。
這些表面處理方法間有相同也有不同,相同點就是都是在型材表面增加了保護膜;不同在于氟碳噴涂、粉沫噴涂是靠靜電加膜于型材表面,所以也稱靜電噴涂;陽極氧化、電泳是通過直流電的正負極以及形成膜的分子、原子以及離子的正負相吸移動附著于金屬表面而形成的保護膜;電鍍和陽極氧化、電泳工藝術(shù)有雷同處,所不同的是:被電鍍的可以不是金屬,電鍍液由含有鍍覆金屬(鋅、鉻、鎳等)的化合物、導電的鹽類、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。1,電鍍可以對五金和塑膠進行處理,。2,電泳和陽極只能對導電物體進行處理。3,電鍍和電泳均為對被處理物體表面增材料,換句話說,就是厚度增加,4,而陽極則為對物體進行去材料處理,也就是陽極后厚度會減小。
下面就型材表面處理做具體分析
一、氟碳噴涂和粉末噴涂(靜電噴涂)
粉沫噴涂:粉沫噴涂的原料為:聚氨脂、聚氨樹脂、環(huán)氧樹脂、羥基聚脂樹脂以及環(huán)氧/聚酯樹脂,可配制多種顏色。粉沫噴涂的特點 :噴涂設備有手工的,有自動吊掛式、施工簡單、涂層厚度為30微米以上,抗沖擊,耐磨擦,防腐蝕,耐候性等均好,涂料價格比氟碳便宜。粉沫噴涂最大弱點是怕太陽紫外線照射,長期照射會造成自然退色,鋁板向陽面和非向陽面幾年后色差明顯,一般為2-5年就產(chǎn)生明顯色差?,F(xiàn)在市場上出現(xiàn)名子叫彩色鋁型材,用于鋁門窗,就是用普通鋁型材粉沫噴涂而成。使鋁門窗顏色品種增加,同時也增強抗腐蝕能力。
另一種靜電噴涂為液態(tài)噴涂,又稱氟碳噴涂,屬于高檔次噴涂價格較高,在國外早已應用。在國內(nèi)近二年來才大面積用于鋁板幕墻,由于其優(yōu)異的特點,越來越受到建筑業(yè)及用戶的重視和青睞。氟碳噴涂具有優(yōu)異的抗退色性、抗起霜性、抗大氣污染(酸雨等)的腐蝕性,抗紫外線能力強,抗裂性強以及能夠承受惡劣天氣環(huán)境。是一般涂料所不及的。
氟碳噴涂的設備及工藝:
氟碳涂料本身性能決定,噴涂設備必須保證有出色的霧化效果,保證噴涂層的均勻性,氟碳涂料中的金屬微粒的分布,直接影響涂層的外觀效果。涂層均勻,質(zhì)量優(yōu)秀的氟碳涂層具有金屬光澤,顏色鮮明、明顯的立體感。而使用不合適的噴涂設備的氟碳噴涂層,會產(chǎn)生顏色不均,表面有陰影或涂層不牢。大大影響了氟碳的裝飾效果,為了達到好的噴涂效果,均采用高壓靜電電氣噴槍。氟碳噴涂工藝多采用多層噴涂,以充分發(fā)揮Kynar 500金屬漆的耐久性、耐候性的優(yōu)勢,從鋁材的前表面處理到各噴涂過程都需要嚴格控制質(zhì)量,最終產(chǎn)品必須達到美國建筑制造業(yè)協(xié)會AAMA-605.02.90標準。
氟碳噴涂工藝流程為:
前處理流程:鋁材的去油去污→水洗→堿洗(脫脂)→水洗→酸洗→水洗→鉻化→水洗→純水洗噴涂流程:噴底漆→面漆→罩光漆→烘烤(180-250℃)→質(zhì)檢
多層噴涂工藝以三次噴涂(簡稱三噴),噴底面漆、面漆及罩光漆和二次噴涂(底漆、面漆)。
1.前處理的目的:在鋁合金型材、板材進行噴涂前,工件表面要經(jīng)過去油去污及化學處理,以產(chǎn)生鉻化膜,增加涂層和金屬表面結(jié)合力和防氧化能力,有利于延長漆膜的使用年限。
2.底漆涂層:作為封閉底材的底漆涂層,其作用在于提高涂層抗?jié)B透能力,增強對底材的保護,穩(wěn)定金屬表面層,加強面漆與金屬表面的附著力,可以保證面漆涂層的顏色均勻性,漆層厚度一般為5-10微米。
3.面漆涂層:面漆涂層是噴涂層關(guān)鍵的一層,在于提供鋁材所需要的裝飾顏色,使鋁材外觀達到設計要求,并且保護金屬表面不受外界環(huán)境大氣,酸雨,污染的侵蝕,防止紫外線穿透。大大
增強抗老化能力,面漆涂層是噴涂中最厚的一層漆層,漆層厚度一般為23-30微米。
4.罩光漆涂層:罩光漆涂層也稱清漆涂層,主要目的是更有效地增強漆層抗外界侵蝕能力,保護面漆涂層,增加面漆色彩的金屬光澤,外觀更加顏色鮮明,光彩奪目,涂層厚度一般為5-10微米。三噴涂層總厚度一般為40-60微米,特殊需要的可以加厚。
5.固化處理:三噴涂層一般需要二次固化,鋁材進入固化爐處理,固化溫度一般在180℃-250℃之間,固化時間為15-25分鐘,不同氟碳涂料生產(chǎn)廠家,都會根據(jù)自己的涂料,提供最佳的溫度和時間。氯碳噴涂廠(鋦油廠)也有的根據(jù)自己經(jīng)驗把三噴時的兩次固化改為一次固化。
質(zhì)量檢驗:質(zhì)量檢驗應按AAMA-605.02.90標準。嚴格的質(zhì)量檢查才能保證高質(zhì)量噴涂產(chǎn)品
二、陽極氧化(陰極氧化)、電泳
電泳法可分為自由電泳(無支持體)及區(qū)帶電泳(有支持體)兩大類。前者包括 Tise-leas式微量電泳、顯微電泳、等電聚焦電泳、等速電泳及密度梯度電泳。區(qū)帶電泳則包括濾紙電泳(常壓及高壓)、薄層電泳(薄膜及薄板)、凝膠電泳(瓊脂、瓊脂糖、淀粉膠、聚丙烯酰胺凝膠)等。電泳是電泳涂料在陰陽兩極,施加于電壓作用下,帶電荷之涂料離子移動到陰極,并與陰極表面所產(chǎn)生之堿性作用形成不溶解物,沉積于工件表面。
它包括四個過程:
① 電解(分解)
在陰極反應最初為電解反應,生成氫氣及氫氧根離子 OH,此反應造成陰極面形成一高堿性邊界層,當陽離子與氫氧根作用成為不溶于水的物質(zhì),涂膜沉積,方程式為: H2O→OH+H② 電泳動(泳動、遷移)
陽離子樹脂及 H+ 在電場作用下,向陰極移動,而陰離子向陽極移動過程。
③ 電沉積(析出)
在被涂工件表面,陽離子樹脂與陰極表面堿性作用,中和而析出不沉積物,沉積于被涂工件上。④ 電滲(脫水)
涂料固體與工件表面上的涂膜為半透明性的,具有多數(shù)毛細孔,水被從陰極涂膜中排滲出來,在電場作用下,引起涂膜脫水,而涂膜則吸附于工件表面,而完成整個電泳過程。
電泳表面處理工藝的特點:
電泳漆膜具有涂層豐滿、均勻、平整、光滑的優(yōu)點,電泳漆膜的硬度、附著力、耐腐、沖擊性能、滲透性能明顯優(yōu)于其它涂裝工藝。
陽極氧化的原理及相關(guān)知識
以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質(zhì)溶液中, 利用電解作用, 使其表面形成氧化鋁薄膜的過程, 稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。鋁陽極氧化的原理實質(zhì)上就是水電解的原理。當電流通過時, 將發(fā)生以下的反應:
在陰極上, 按下列反應放出 H2:2H + +2e → H2
在陽極上, 4OH – 4e→ 2H2O + O2, 析出的氧不僅是分子態(tài)的氧(O2), 還包括原子氧(O), 以及離子氧(O-2), 通常在反應中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化, 形成無水的12O3膜: 4A1 + 3O2 = 2A12O3 + 3351J 應指出, 生成的氧并不是全部與鋁作用, 一部分以氣態(tài)的形式析出。陽極氧化的種類陽極氧化早就在工業(yè)上得到廣泛應用。冠以不同名稱的方法繁多, 歸納起來有以下幾種分類方 法: 按電流型式分有:直流電陽極氧化;交流電陽極氧化;以及可縮短達到要求厚度的生產(chǎn)時間,膜層既厚又均勻致密, 且抗蝕性顯著提高的脈沖電流陽極氧化。按電解液分有:硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然著色陽極氧化。按膜層性質(zhì)分有:普通膜、硬質(zhì)膜(厚膜)、瓷質(zhì)膜、光亮修飾層、半導體作用的阻擋層等陽極氧化。直流電硫酸陽極氧化法的應用最為普遍, 這是因為它具有適用于鋁及大部分鋁合金的陽極氧化處理;膜層較厚、硬而耐磨、封孔后可獲得更好的抗蝕性;膜層無色透明、吸附能力強極易著色;處理電壓較低,耗電少;處理過程不必改變電壓周期, 有利于連續(xù)生產(chǎn)和實踐操作自動化;硫酸對人身的危害較鉻酸小, 貨源廣, 價格低等優(yōu)點。近十年來, 我國的建筑業(yè)逐步使用鋁門窗及其它裝飾鋁材, 它們的表面處理生產(chǎn)線都是采用這種方法。
三、電鍍工藝:利用電解的方法使金屬或合金沉積在工件表面,以形成均勻、致密、結(jié)合力良
好的金屬層的過程叫電鍍。電鍍是一種電化學過程,也是一種氧化還原過程。電鍍的基本過程是將零件浸在金屬鹽的溶液中作為陰極,金屬板作為陽極,接直流電源后,在零件上沉積出所需的鍍層。陽極分為可溶性陽極和不溶性陽極,大多數(shù)陽極為與鍍層相對應的可溶性陽極,如:鍍鋅為鋅陽極,鍍銀為銀陽極,鍍錫-鉛合金使用錫-鉛合金陽極.但是少數(shù)電鍍由于陽極溶解困難,使用不溶性陽極,如酸性鍍金使用的是多為鉑或鈦陽極.鍍液主鹽離子靠添加配制好的標準含金溶液來補充.鍍鉻陽極使用純鉛,鉛-錫合金,鉛-銻合金等不溶性陽極。
工藝過程
一般包括電鍍前預處理,電鍍及鍍后處理三個階段。完整過程:
1、浸酸→全板電鍍五金及裝飾性電鍍工藝程序
銅→圖形轉(zhuǎn)移→酸性除油→二級逆流漂洗→微蝕→二級 →浸酸→鍍錫→二級逆流漂洗
2、逆流漂洗→浸酸→圖形電鍍銅→二級逆流漂洗 →鍍鎳→二級水洗→浸檸檬酸→鍍金→回收→2-3級純水洗→烘干工藝要求
① 鍍層與基體金屬、鍍層與鍍層之間,應有良好的結(jié)合力。
② 鍍層應結(jié)晶細致、平整、厚度均勻。
③ 鍍層應具有規(guī)定的厚度和盡可能少的孔隙。
④ 鍍層應具有規(guī)定的各項指標,如光亮度、硬度、導電性等。
⑤ 電鍍時間及電鍍過程的溫度,決定鍍層厚度的大小。
第五篇:達克羅表面處理
達克羅"表面涂層處理技術(shù)是目前世界上最新的金屬表面涂層處理技術(shù)工藝。用一種新工藝在金屬表面涂敷專用混合涂層,可替代傳統(tǒng)工藝的所有前處理工序,金屬防護水平達到國際標準。在金屬表面處理工藝中可稱為高效全封閉綠色環(huán)保處理工程。達克羅是DACROMET的縮寫和譯音。又稱達克銹、達克曼、迪克龍、鋅鉻膜。達克羅技術(shù)是由美國人發(fā)明,日本人買斷,現(xiàn)被我國引進的專有控制性技術(shù),整套工藝設備采用全過程閉路循環(huán)的涂復方式,革新了電鍍工藝,杜絕了電鍍過程中產(chǎn)生的酸、堿、鋅、鉻及污水、廢氣的排放等污染問題。達克羅是經(jīng)過脫脂→拋丸→涂復→固化→冷卻→成品的工藝過程,使用工件形成片狀鋅粉、鋁粉及金屬鉻鹽組成的銀灰色防腐蝕涂層。達克羅膜層在金屬表面形成的過程中,其揮發(fā)的物質(zhì)幾乎全部是經(jīng)過氣化的水分,且無任何污染和公害在工業(yè)發(fā)達國家中,已得到廣泛的應用,正逐步替代污染嚴重的電鍍鋅、電鍍鎘、熱浸鍍鋅、熱噴鋅、機械鍍鋅、鋅基合金鍍層、氧化、磷化等多種傳統(tǒng)的表面處理工藝,從根本上減少了環(huán)境污染的發(fā)生,并具有其他表面處理所無法比擬的優(yōu)勢和特點。
目前國內(nèi)從事達克羅涂覆生產(chǎn)的單位有四十多家,百分之六十的生產(chǎn)線分布在上海及江浙一帶,現(xiàn)在,從設備到工藝、涂液、以及達克羅液的生產(chǎn)配方,在市場上均可找到提供的商家,價格也不高。達克羅的涂覆生產(chǎn)線,分為連續(xù)式和間斷式二種,早期的達克羅生產(chǎn)線,因為都是一些資金充足的企業(yè)投資的,所以都采用了連續(xù)式的生產(chǎn)線。這種生產(chǎn)線的設備投資在一百萬左右,包括前處理設備:如拋丸機、清洗機、浸涂與甩液的機械手、網(wǎng)帶式燒結(jié)固化爐、化驗檢測設備等。在近幾年,隨著達克羅技術(shù)在中小企業(yè)的推廣使用,出現(xiàn)了一種間斷式的達克羅生產(chǎn)線,其中使用到的設備與連續(xù)式的主要區(qū)別在于其用于固化的燒結(jié)爐子采用了箱式的爐子,使設備的成本降低許多,另外,涂覆上也簡化了,不再使用機械手涂覆及甩液,這樣的結(jié)果,使整套市長的總的投資降到了三十萬左右。
對于那些動手能力強的企業(yè),還可以利用現(xiàn)有的設備,進行改造,添加一些必要的設備后組成達克羅生產(chǎn)線的,這樣做的話,投資還可以大大的降低。
無論采用何種方式,都須滿足達克羅生產(chǎn)的工藝要求,才能獲得合格的產(chǎn)品。不能因為要降低生產(chǎn)成本,不顧生產(chǎn)工藝的要求,對設備亂改一氣。
以上是我根據(jù)多年來的達克羅生產(chǎn)實踐,對達克羅的一點解釋,歡迎從事這一工作的同道互相探討,如有不當,敬請指正。