Málmyfirborðsmeðferðarferli: meginreglur og forrit

  

Yfirborðsmeðferð málma er ómissandi hluti af framleiðslu, sem miðar að því að bæta tæringarþol, slitþol, útlit og virkni málma. Þessi grein mun kynna í smáatriðum meginreglur og notkun ýmissa ferla, þar á meðal svörtun, fosfatingu, rafskaut, rafhúðun, PVD (líkamleg gufuútfelling), CVD (efnafræðileg gufuútfelling), dufthúð, vírteikningu og rafgreiningarfægingu.

 

 

I Blackening Treatment

 

Svartnun, einnig þekkt sem oxíðsvörnun, er ferli sem gerir yfirborð málma svart. Það skapar aðallega þétt oxíðlag á málmyfirborðinu með efnafræðilegum eða eðlisfræðilegum aðferðum, sem veitir ekki aðeins aðlaðandi svart útlit heldur einnig tæringar- og slitþol.

 

▲ Svartnun

 

Meginregla

Efnafræðileg aðferð: Málmyfirborðið er hreinsað með sýru eða basa til að fjarlægja óhreinindi og oxíðlög, síðan sökkt í sérstaka lausn til að mynda svart oxíðlag á yfirborðinu.

Eðlisfræðileg aðferð: Til dæmis háhitaoxun, þar sem málmurinn er hitinn upp í háan hita, veldur oxun og myndar svart oxíðlag.

 

Umsóknir

Svartnun er fyrst og fremst notuð til að auka útlit og tæringarþol málma. Það er mikið notað til yfirborðsmeðferðar á efnum eins og járni og stáli, sérstaklega fyrir bílaíhluti, verkfæri og fleira.

 

 

II málmfosfatgerð

 

Málmfosfating er yfirborðsmeðferðartækni sem miðar að því að auka tæringarþol og slitþol málmyfirborða.

 

▲ Málmfosfatgerð

 

Meginregla

Málmyfirborðinu er sökkt í lausn sem inniheldur fosföt og nítríð, þar sem, við sérstakar hita- og tímaskilyrði, myndast fosfatlag á yfirborðinu sem veitir framúrskarandi tæringarþol og slitvörn.

 

Umsóknir

Fosfat er hægt að beita á ýmsa málma, þar á meðal járn, stál, ál og sink. Eftir fosfatsetningu er hægt að húða málmyfirborðið frekar með öðrum lögum eins og málningu, húðun eða rafhúðun. Fosfattækni er mikið notuð í bíla-, véla- og rafeindaiðnaði.

 

 

III Anodizing

 

Anodizing er mikið notað yfirborðsmeðferðarferli, sérstaklega fyrir efni eins og álblöndur, magnesíum málmblöndur og títan málmblöndur.

 

▲ Anodizing

 

Meginregla

Málmurinn er settur í viðeigandi raflausn og með því að beita ytri straumi myndast hár hörku, tæringarþolin og einangrandi oxíðfilma á málmyfirborðinu.

 

Umsóknir

Anodizing eykur verulega hörku og tæringarþol málma, bætir núningsafköst og lengir endingartíma málmvara. Það gegnir mikilvægu hlutverki í geimferðum, bílaframleiðslu og rafeindaumbúðaiðnaði.

 

 

IV rafhúðun

 

▲ Rafhúðun

 

Rafhúðun er yfirborðsmeðferð sem notar rafefnafræðilega eiginleika til að setja æskilega málmhúð á yfirborð vinnustykkis.

 

Meginregla

Í lausn sem inniheldur málminn sem á að húða er vinnustykkið gert að bakskautinu. Með rafgreiningu eru málmkatjónir úr lausninni settar á vinnustykkið og mynda húð.

 

Umsóknir

Rafhúðun miðar að því að búa til yfirborðslag með sérstaka eiginleika sem eru aðgreindir frá grunnefninu, sem eykur tæringu og slitþol. Rafhúðun er meðal annars mikið notuð fyrir hlífðarhúð, skreytingarhúð, slitþolna húðun og húðun fyrir raf- og segulmagnaðir eiginleikar.

 

 

V PVD (Physical Vapor Deposition)

 

▲ PVD

 

PVD tækni býður upp á nokkra kosti fram yfir hefðbundnar aðferðir eins og CVD (Chemical Vapor Deposition) og rafhúðun, þar á meðal lægra vinnsluhitastig, betri viðloðun lagsins og yfirburða umhverfisvænni.

 

Meginregla

PVD felur í sér líkamlega uppgufun markefnis í gufu eða atóm/sameindaform, sem síðan þéttist á yfirborði undirlagsins og myndar þunnt filmu.

 

Umsóknir

PVD veitir frábæra frammistöðu í hörku húðunar, slitþol og tæringarþol. Það er mikið notað í atvinnugreinum eins og hálfleiðurum, rafeindatækni og skreytingarhúðun. Algengar notkunarmöguleikar fela í sér skreytingarhúðun á farsímahulsum, úrum, skartgripum og gleraugum, svo og útfellingu á harðri húðun á verkfæri, borvélar og mót.

 

 

VI CVD (Chemical Vapor Deposition)

 

CVD er ferli sem setur þunnar filmur á yfirborð undirlagsins með efnahvörfum sem taka þátt í loftkenndum eða gufufasa forverum.

 

▲ CVD

 

Meginregla

Gas- eða gufufasa forefni sem innihalda frumefni sem mynda þunnt filmu sem óskað er eftir eru settar inn í hvarfhólf, þar sem efnahvörf eiga sér stað, sem leiðir til útfellingar kvikmyndarinnar á undirlagið.

 

Umsóknir

CVD er fyrst og fremst notað til framleiðslu á ýmsum ólífrænum filmum, svo sem oxíðum, nítríðum og karbíðum, og er mikið notað í iðnaði eins og hálfleiðurum, ljósfræði og sólarorku.

 

 

VII Dufthúðun

 

Dufthúðun er yfirborðsmeðhöndlunartækni sem felur í sér að úða plastdufti á málmflöt sem síðan bráðnar og storknar til að mynda hlífðarfilmu.

 

▲ Dufthúðun

 

Meginregla

Plastdufti er úðað jafnt á málmyfirborðið með því að nota rafstöðueiginleika eða þjappað loft. Duftið er síðan hitað, bráðnað og hert til að mynda fasta húð.

 

Umsóknir

Dufthúðun býður upp á kosti eins og ríkan lit, einsleitan húðun, sterka viðloðun og framúrskarandi tæringarþol. Það er mikið notað í tækjum, bílaiðnaði og byggingariðnaði.

 

 

VIII Vírteikning

 

Vírteikning er ferli sem myndar fínar línur eða mynstur á málmyfirborði með vélrænum núningi.

 

▲ Vírteikning

 

Meginregla

Málmyfirborðið er meðhöndlað með núningi með því að nota slípiefni eins og sandpappír eða slípihjól, sem skapar þær línur eða áferð sem óskað er eftir.

 

Umsóknir

Vírteikning er almennt notuð á efni eins og ryðfríu stáli og álblöndu til að bæta útlit þeirra og skreytingareiginleika.

 

 

Ⅸ Rafgreiningarfæging

 

Rafgreiningarfæging er ferli sem fjarlægir ör-ójöfn yfirborð á málmi, sem nær sléttri, spegillíkri áferð með rafgreiningaraðgerðum.

 

▲ Rafgreiningarfæging

 

Meginregla

Málmurinn er settur í raflausn og með því að beita utanaðkomandi straumi leysast örútskot á yfirborðið upp og pússar yfirborðið.

 

Umsóknir

Rafgreiningarfæging er aðallega notuð fyrir ryðfríu stáli, álblöndur og aðra málma til að búa til sléttara, glansandi yfirborð, sem bætir útlit og gæði vörunnar.

 

Yfirborðsmeðferð málms gegna mikilvægu hlutverki í framleiðslu. Með því að velja viðeigandi ferla og færibreytur er hægt að bæta árangur og gæði málmvara verulega til að mæta kröfum ýmissa forrita.