表面处理
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表面处理的概念：
拼音：biaomianchuli，英文：surface treatment在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。
对于金属铸件，我们比较常用的表面处理方法是，机械打磨，化学处理，表面热处理，喷涂表面，
钕铁硼磁性材料表面处理，全新的稳定成熟，高效率低成本的处理工艺，优于磷化处理
钕铁硼磁性材料是钕，氧化铁等的合金。又称磁钢。
钕铁硼磁性材料牌号有：N30～N52；30H～50H；30SH～50SH；28UH～40UH；30EH～35EH等。
第三代稀土永磁钕铁硼是当代磁铁中性能最强的永磁铁。它的BHmax值是铁氧体磁铁的5-12倍，是铝镍钴磁铁的3-10倍；它的矫顽力相当于铁氧体磁铁的5-10倍，铝镍钴磁铁的5-15倍，其潜在的磁性能极高，能吸起相当于自身重量640倍的重物。
由于钕铁硼磁铁的主要原料铁非常便宜，稀土钕的储藏量较钐多10-16倍，故其价格也较钐钴磁铁低很多。
钕铁硼磁铁的机械性能比钐钴磁铁和铝镍钴磁铁都好，更易于切割和钻孔及复杂形状加工。
钕铁硼磁铁的不足之处是其温度性能不佳，在高温下使用磁损失较大，最高工作温度较低。一般为80℃左右，在经过特殊处理的磁铁，其最高工作温度可达200℃。
由于材料中含有大量的钕和铁，故容易锈蚀也是它的一大弱点。所以钕铁硼磁铁必须进行表面涂层处理。可电镀镍(Ni), 锌(Zn), 金(Au), 铬(Cr), 环氧树脂(Epoxy)等。
钕铁硼钝化剂,
阻止生锈及产生花斑,
主要成分：金属表面钝化剂、沉膜剂、表面活性剂、缓冲剂、聚和剂等`。
简 称：Royce-799系列
适用范围：适用于钕铁硼材质、铸铁、粉末冶金等多种材质的表面直接钝 化使用
物理化学性质：
物性外观 浅黄色透明液体状物
PH 7．0-9．0
沉膜剂 ＞20%
钝化剂 ＞20%
其他活性剂 ＞4%
特 性:
本产品是昆山瑞仕莱斯公司研发部门专门针对钕铁硼材质的磁性材料开发的新型高效环保型钝化剂指标符合RoHS指令；药剂具特殊的缓冲体系，克服工件表面及内部的腐蚀,钝化效能稳定。
该产品使用简单、方便，具有长时间放置在空气中不生锈的特点，其钝化膜均匀，呈均匀的本色金属光泽膜，其钝化膜为晶格歪曲的平面Υ-Fe3O4。普通钢铁材钝化后可通过盐雾测试96小时，达九级以上。
使用方法:
1． 使用工艺
处理浓度 原液使用
处理温度 常 温
处理方法 浸 泡
处理时间 100-300秒
2．处理流程(参考工艺操作说明)
工件脱脂---------水洗---------酸洗-------水洗----------侵入Royce-799钝化剂（120-180s）--------Royce-789封闭剂(10-20s)----------烘烤。
注意事项：
1． 严禁药剂与酸碱直接接触；
2． 本产品不宜与人体直接接触，详见MSDS；
本品贮存注意：避光、阴凉、干燥。
昆山瑞仕莱斯水处理科技
表面处理的种类
基於不同物质的表面性质有差异，而完成品所需表面新的性质要求也各有不同，所以表面处理过程有很多种类。如:
• 镀(Plating)
• 电镀(Electroplating)
• 自催化镀(Auto-catalytic Plating)，一般称为"化学镀(Chemical Plating)"、"无电镀(Electroless Plating)"等
• 浸渍镀(Immersion Plating)
• 阳极氧化(Anodizing)
• 化学转化层(Chemical Conversion Coating)
• 钢铁发蓝(Blackening)，俗称"煲黑"
• 钢铁磷化(Phosphating)
• 铬酸盐处理(Chromating)
• 金属染色(Metal Colouring)
• 涂装(Paint Finishing)，包括各种涂装如手工涂装、静电涂装、电泳涂装等
• 热浸镀(Hot dip)
• 热浸镀锌(Galvanizing),俗称"铅水"
• 热浸镀锡(Tinning)
• 乾式镀法
• PVD 物理气相沈积法(Physical Vapor Deposition)
• 阴极溅射
• 真空镀(Vacuum Plating)
• 离子镀(Ion Plating)
• CVD 化学气相沈积法(Chemical Vapor Deposition)
• 其他: 表面硬化、加衬......
飞行器制造中常用的表面处理方法
在航空史上,最初用硬铝板材做飞机蒙皮的尝试,因出现晶间腐蚀而失败。在发明并生产出表面包镀纯铝的硬铝板材之后，飞机才有可能采用全金属结构形式。耐热合金叶片表面涂以耐高温涂层，可提高涡轮进口温度，增大发动机的推力和热效率。玻璃表面上镀以透明电热薄膜，可制成防霜、防雾的风挡和观察窗。高强度钢、铝合金、钛合金和镁合金等异种材料，因电偶腐蚀原因不能直接接触使用，但这些材料的零件经过适当的表面处理后便可以装在一起。飞行器制造中常用的表面处理方法大体分为机械法、物理法和覆（镀）层法3类。机械法 典型的方法是喷丸处理，常用以改变飞行器结构和发动机零件表层的残余应力状态，强化表层金属，提高表层质量，以延长疲劳寿命。
物理法 包括表面淬火和激光表面处理。表面淬火是利用钢的淬硬性，用高频感应电流或激光束将零件表层金属加热到高温，随后冷却使表面硬化。利用激光束也可以使表面极薄的一层金属熔化，表层下的冷基体使表层熔化的金属以极高的速度冷却，形成超微晶粒或非晶结构，从而提高材料对磨损、腐蚀和疲劳的抗力。
覆（镀）层法 这种方法在飞行器制造中应用得最广泛。常用的有:①电镀：各种钢制零件,除形状特别复杂的零件因受镀液分散能力限制不宜电镀外，大都经过电镀。②包镀：硬铝合金板材表面均包覆纯铝。每面包铝层的厚度一般占板材总厚度的2％～4％。③热渗（见热处理）：在航天器制造中，纯硅化物与复合硅化物涂层可用于防护难熔金属制件。料浆法涂敷铝化物涂层则适用于铌合金火箭喷管的高温防护。④喷镀（涂）：向制件表面喷涂熔化或半熔化的金属、合金、金属间化合物、金属氧化物或有机材料等的颗粒而形成镀层。喷涂锌、铝金属层可防止飞行器钢焊接件的常温腐蚀；喷涂难熔的碳化物、硼化物可防止高温腐蚀和磨损。⑤真空镀：包括物理气相沉积、化学气相沉积和离子镀，在飞行器制造中用于玻璃、塑料零件覆盖镀层，也用于各种钢制和钛制紧固件以及需要与铝、镁合金连接的航天器不锈钢薄壁冷却管的表面镀铝。其防护性能大大超过一般镀层。⑥转化膜：包括铬酸盐处理、磷酸盐处理、氧化等化学转化处理和阳极化处理。化学转化处理简单方便，可以处理形状复杂的零件。黑色金属的发蓝处理常用作航空仪表和光学仪器零件的装饰防护层。铝合金上的阳极氧化膜具有硬度高、耐磨、绝缘、绝热、表层多孔而且吸附能力好和化学稳定性高的优点，所以重要的铝合金零件，如蒙皮、翼肋、框架、接头等，均经过这种处理。硬阳极化处理主要用于飞行器上的各种耐磨铝合金零件，如作动筒和汽缸的内壁、轴承、舱门、地板、导轨等。⑦有机涂层：利用刷涂、浸涂、喷涂、电泳涂覆、静电喷涂等方法将有机涂料或塑料涂敷到零件表面上，经固化后形成连续的薄膜，以达到防护、装饰和伪装的目的。特种涂料还可用于推进系统和高速飞行器表面的高温防护。飞行器上的漆层要尽量的薄。漆膜的厚度由常规的0.1毫米减至0.075毫米时，一架巨型运输机的总重量约可减少1吨。
空间环境要求 航天器的表面处理还必须能耐高真空环境，防止镀层快速升华。锌与镉层升华后冷凝和沉积会导致电器系统短路或光学镜头模糊。铬的熔点比铂高,但升华速率是后者的1010倍，因此，航天器常常不得不采用昂贵的铂作镀层材料。合金镀层因升华速率不同可能导致成分变化,使性能降低。在真空环境中,吸附气体膜不复存在，必须防止轴承或密封装置中紧贴的金属面间发生冷焊。飞船与外界的热交换在真空中只能依靠辐射作用，所以改善表面辐射特性成为控制温度和利用太阳能的唯一手段。此外，同微流星和原子碰撞会使航天器表面粗糙，辐射特性改变，这也是航天器表面处理中需要考虑的因素。
真空镀膜表面处理
通常，在真空镀膜之前，应对基材（镀件）进行除油、除尘等预处理，以保证镀件的整洁、干燥，避免底涂层出现麻点、附着力差等缺点。对于特殊材料，如PE（聚乙烯）料等，还应对其进行改性，以达到镀膜的预期效果。涂装工艺中的表面处理
表面处理是防锈涂装的重要工序之一。工程机械防锈涂装质量在很大程度上取决于表面处理的方式好坏。据英国帝国化学公司介绍 , 涂层寿命受 3 方面因素制约 : 表面处理 , 占 60%; 涂装施工 , 占 25%; 涂料本身质量 , 占 15% 。
工程机械行业 , 不同零部件的表面处理方式。
机械清理可有效去除工件上的铁锈、焊渣、氧化皮 , 消除焊接应力 , 增加防锈涂膜与金属基体的结合力 , 从而大大提高工程机械零部件的防锈质量。机械清理标准要求达到 ISO8501 — 1 ∶ 1988 的 Sa2 . 5 级。表面粗糙度要达到防锈涂层厚度的 1 /3 。喷、抛丸所用钢丸要达到 GB6484 要求。
薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理。工艺流程为 :
预脱脂→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面调整→磷化→冷水洗→热水洗→纯水洗→干燥
上述工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整 , 或不用酸洗工序 , 或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序 , 这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处理质量的不可忽视的因素。
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冷焊机修补
修补冷焊机历史介绍 修补冷焊机在国际上叫ESD（ELECTRO SPARK DEPOSITION），是由前苏联的专家应用类似于放电加工机Electro Discharge Machining 的电路原理研究开发出来的。主要用途是使用高硬度的碳化钨等材料对模具/金属表面进行涂层加工，提高耐磨性，耐热性，耐烧粘等性能。当初的加工机涂层厚度最大只能达到30üm 左右，因此无法满足修补需要。之后，经过了大量的研究开发，提高了其输出功率，改进了焊枪结构和焊条材料成份。针对以往的前后震动式电极，采用了旋转式电极，并且利用氩气保护来防止熔敷金属的氧化，氮化，实现了连续多层修补堆焊，提高了修补堆焊厚度，从而作为金属工件修复加工机推向市场。对于那些金属制品制造厂家，在工件制品出现毛刺、针孔、气孔、裂纹、磨损，划痕等缺陷时，利用以往的焊接方法来修复工件的话，工件会产生变形，甚至热裂或是易脱落。常常会得不到理想的修补效果，将就用或者直接报废。直接带来很多经济上的成本开支或交货的延迟。本公司有多年代理德国多功能修补机器的经验。在不断创新改良的基础上，生产出“智能多功能修补王”。采用国内外资厂家生产的最优质的零配件，在性能上更胜一筹。在市场中俱有相当的性价比。
该机型简介： 此机型为生造智能修补机械设备产品，是我公司针对广大模具业、铸造业、电器制造业、医疗器械、汽车、造船、锅炉、建筑、钢构、桥梁建设等行业改良生产，具有广泛的适用性。在国内是广大中小企业的首选修补设备。
智能冷焊机修补原理：
智能冷焊机是通过微电瞬间放电产生的高热能将专用焊丝熔覆到工件的破损部位，与原有基材牢固熔接，焊后只需经过很少打磨抛光的后期处理。
1．工作原理： 智能修补冷焊机的原理是，利用充电电容，以10－3～10–1秒的周期，10－6～10–5秒的超短时间放电。电极材料与工件接触部位会被加热到8000～25000℃，等离子化状态的熔融金属以冶金的方式过渡到工件的表层。图1所示的是（堆焊，涂层）的示意图及各种特性。A区是堆焊到工件表面的涂层或堆焊层，由于与母材之间产生了合金化作用，向工件内部扩散，熔渗，形成了扩散层B，得到了高强度的结合.
2． 实现冷焊（热输入低）： 为什么能实现冷焊呢，如图2所示，放电时间（Pt）与下一次放电间隔时间（It）相比极短，机器有足够的相对停止时间，热量会通过工件基本体扩散到外界，因此工件的被加工部位不会有热量的聚集。虽然工件的升温几乎停留在室温，可是由于瞬时熔化的原因，电极尖端的温度可以达到25000℃左右.
3． 结合强度高： 利用智能修补冷焊机进行修补堆焊时，既然热输入低，为什么结合强度还很大呢？这是因为焊条瞬间产生金属熔滴，过渡到与母材金属的接触部位，同时由于等离子电弧的高温作用，表层深处开成像生了根一样的强固的扩散层。呈现出高结合性，不会脱落。
产品优点：
1、设计合理，自由调节。可根据不同金属材质选用不同档放电频率，以达到最佳修补效果。
2、热影响区域小。堆覆的瞬间过程中无热输入，因而无变形，咬边和残余应力。不会产生局部退火，修复后不需要重新热处理。
3、极小的焊补冲击 ，本焊机在焊补过程中克服了普通氩弧焊对工件周边产生冲击的现象。对没有余量的工件加工面也可进行修补。
4、修复精度高：堆焊厚度从几微米到几毫米，只需打磨，抛光。
5、熔接强高：由于充分渗透到工件表面材料产生极强的结合力。
6、携带方便：重量轻（28公斤），220V电源，无工作环境要求。
7、经济性：在现场立刻修复，提高生产效率，节省费用。
8、一机多用：可进行堆焊，表面强化等功能。通过调节放电功率和放电频率可获得要求 的堆焊和强化的厚度的光洁度。
9、堆焊层硬度及补材多样性：
使用不同的电极棒材料（补材）可获得不同要求的硬度。堆焊修补 层硬度可从HRC 25 ~ HRC 62 。 主机控制系统：采用改进型内置工控微机进行双闭环精密控制。其稳定性和运行能力远远优于同类产品，采用智能IC控制板。 气体保护系统：改为微机控制的同步氩气保护系统，使氩气保护更好，焊接效果更加牢固，美观。同时保持了原有优点--与激光焊机媲美，可以最大限度地节约氩气。 安装条件 及耗材：(28℃) ，湿度： 5% to 75% 不结露220伏50HZ交流电，电压稳定，环境：干净无灰尘或灰尘较少 . 主要消耗：焊丝、氩气、电.
*适应范围：
●冲模 ● 锻模 ●注塑模 ●铸模 ●压铸模 ●金属类产品 ●机器零部件 ●工具
1)适用的材质
●铝质、铝合金 ● 铜质、铜合金 ●碳钢、不锈钢 ●全钢、半钢 ●铸钢、铸铁
2)修复的缺陷
●针孔、气孔 ●毛刺、飞边 ●磕碰、划伤 ●崩角、塌角 ●砂眼、裂纹 ●磨损、内陷 ●制造错误、制造缺陷、焊接缺陷
3)修复的缺陷部位
●尖角、锐边 ●沟槽、侧壁 ●底部、深腔 ●平面、分型 ●生产作业线上现场修复
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