Η επιφανειακή επεξεργασία είναι μια τεχνική για τη δημιουργία ενός επιφανειακού στρώματος με μηχανικά, φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά διαφορετικά από το βασικό υλικό.
Ο στόχος της επιφανειακής επεξεργασίας είναι η ικανοποίηση των μοναδικών λειτουργικών απαιτήσεων του προϊόντος για αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στη φθορά, διακόσμηση και άλλους παράγοντες. Η μηχανική λείανση, η χημική επεξεργασία, η θερμική επεξεργασία της επιφάνειας και ο ψεκασμός της επιφάνειας είναι μερικές από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες τεχνικές επιφανειακής επεξεργασίας. Ο σκοπός της επιφανειακής επεξεργασίας είναι ο καθαρισμός, η σκούπα, η αφαίρεση γρεζιών, η απολίπανση και η αφαλάτωση της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας. Θα μελετήσουμε τη διαδικασία για την επιφανειακή επεξεργασία σήμερα.
Συχνά χρησιμοποιούνται ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση κενού, ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, ανοδίωση, ηλεκτρολυτική στίλβωση, εκτύπωση με ταμπόν, γαλβανισμός, επίστρωση με σκόνη, εκτύπωση με μεταφορά νερού, μεταξοτυπία, ηλεκτροφόρηση και άλλες τεχνικές επεξεργασίας επιφανειών.
1. Ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση κενού
Ένα φυσικό φαινόμενο εναπόθεσης είναι η επιμετάλλωση υπό κενό. Το υλικό-στόχος διαιρείται σε μόρια που απορροφώνται από αγώγιμα υλικά για να δημιουργήσουν ένα συνεπές και λείο στρώμα απομίμησης μετάλλου στην επιφάνεια όταν εισάγεται αέριο αργόν σε συνθήκες κενού και χτυπά το υλικό-στόχο.
Υλικά που εφαρμόζονται:
1. Μια μεγάλη ποικιλία υλικών, όπως μέταλλα, μαλακά και σκληρά πολυμερή, σύνθετα υλικά, κεραμικά και γυαλί, μπορούν να επιμεταλλωθούν υπό κενό. Το αλουμίνιο είναι το υλικό που επιμεταλλώνεται συχνότερα με ηλεκτρόλυση, ακολουθούμενο από το άργυρο και τον χαλκό.
2. Επειδή η υγρασία στα φυσικά υλικά θα επηρεάσει το περιβάλλον κενού, τα φυσικά υλικά δεν είναι κατάλληλα για επιμετάλλωση κενού.
Κόστος διεργασίας: Το κόστος εργασίας για την επιμετάλλωση υπό κενό είναι αρκετά υψηλό, επειδή το τεμάχιο εργασίας πρέπει να ψεκαστεί, να φορτωθεί, να εκφορτωθεί και να ξαναψεκαστεί. Ωστόσο, η πολυπλοκότητα και η ποσότητα του τεμαχίου εργασίας παίζουν επίσης ρόλο στο κόστος εργασίας.
Περιβαλλοντικές επιπτώσεις: Η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση κενού προκαλεί περίπου την ίδια ελάχιστη βλάβη στο περιβάλλον με τον ψεκασμό.
Με τη βοήθεια ηλεκτρικού ρεύματος, τα άτομα ενός τεμαχίου εργασίας που είναι βυθισμένα σε έναν ηλεκτρολύτη μετατρέπονται σε ιόντα και απομακρύνονται από την επιφάνεια κατά τη διάρκεια της ηλεκτροχημικής διαδικασίας της «ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης», η οποία αφαιρεί μικρά γρέζια και φωτίζει την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας.
Υλικά που εφαρμόζονται:
1. Η πλειονότητα των μετάλλων μπορεί να γυαλιστεί ηλεκτρολυτικά, με τη στίλβωση επιφάνειας από ανοξείδωτο χάλυβα να είναι η πιο δημοφιλής χρήση (ιδιαίτερα για τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα πυρηνικής ποιότητας).
2. Είναι αδύνατο να γίνει ηλεκτρολυτική στίλβωση πολλών υλικών ταυτόχρονα ή ακόμα και στο ίδιο ηλεκτρολυτικό διάλυμα.
Κόστος λειτουργίας: Επειδή η ηλεκτρολυτική στίλβωση είναι ουσιαστικά μια πλήρως αυτοματοποιημένη λειτουργία, το κόστος εργασίας είναι σχετικά ελάχιστο. Επιπτώσεις στο περιβάλλον: Η ηλεκτρολυτική στίλβωση χρησιμοποιεί λιγότερες επικίνδυνες χημικές ουσίες. Είναι απλή στη χρήση και χρειάζεται μόνο ελάχιστη ποσότητα νερού για να ολοκληρωθεί η λειτουργία. Επιπλέον, μπορεί να αποτρέψει τη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα και να επεκτείνει τις ιδιότητες του ανοξείδωτου χάλυβα.
3. Τεχνική εκτύπωσης με μαξιλαράκι
Σήμερα, μία από τις πιο σημαντικές ειδικές τεχνικές εκτύπωσης είναι η δυνατότητα εκτύπωσης κειμένου, γραφικών και εικόνων στην επιφάνεια αντικειμένων με ακανόνιστα σχήματα.
Σχεδόν όλα τα υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εκτύπωση με ταμπόν, με εξαίρεση εκείνα που είναι πιο μαλακά από τα ταμπόν σιλικόνης, συμπεριλαμβανομένου του PTFE.
Η διαδικασία συνδέεται με χαμηλό κόστος εργασίας και μούχλας.
Περιβαλλοντικός αντίκτυπος: Αυτή η διαδικασία έχει υψηλό περιβαλλοντικό αντίκτυπο επειδή λειτουργεί μόνο με διαλυτά μελάνια, τα οποία είναι κατασκευασμένα από επικίνδυνες χημικές ουσίες.
4. η διαδικασία επιψευδαργύρωσης
Μια μέθοδος τροποποίησης επιφάνειας που επικαλύπτει υλικά από κράμα χάλυβα με ένα στρώμα ψευδαργύρου για αισθητικές και αντισκωριακές ιδιότητες. Ένα ηλεκτροχημικό προστατευτικό στρώμα, το στρώμα ψευδαργύρου στην επιφάνεια μπορεί να σταματήσει τη διάβρωση του μετάλλου. Ο γαλβανισμός και ο γαλβανισμός εν θερμώ είναι οι δύο πιο χρησιμοποιούμενες τεχνικές.
Υλικά που μπορούν να εφαρμοστούν: Επειδή η διαδικασία γαλβανισμού εξαρτάται από την τεχνολογία μεταλλουργικής συγκόλλησης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για την επεξεργασία επιφανειών από χάλυβα και σίδηρο.
Κόστος διεργασίας: σύντομος κύκλος/μεσαίο κόστος εργασίας, χωρίς κόστος καλουπιού. Αυτό συμβαίνει επειδή η ποιότητα της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη φυσική προετοιμασία της επιφάνειας που γίνεται πριν από το γαλβάνισμα.
Περιβαλλοντικές επιπτώσεις: Η διαδικασία γαλβανισμού έχει θετική επίδραση στο περιβάλλον, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής των χαλύβδινων εξαρτημάτων κατά 40-100 χρόνια και αποτρέποντας τη σκουριά και τη διάβρωση του τεμαχίου. Επιπλέον, η επαναλαμβανόμενη χρήση υγρού ψευδαργύρου δεν θα οδηγήσει σε χημικά ή φυσικά απόβλητα και το γαλβανισμένο τεμάχιο μπορεί να τοποθετηθεί ξανά στη δεξαμενή γαλβανισμού μόλις παρέλθει η ωφέλιμη ζωή του.
η ηλεκτρολυτική διαδικασία εφαρμογής μιας επικάλυψης μεταλλικής μεμβράνης στις επιφάνειες των εξαρτημάτων, προκειμένου να βελτιωθεί η αντοχή στη φθορά, η αγωγιμότητα, η ανάκλαση του φωτός, η αντοχή στη διάβρωση και η αισθητική. Πολλά νομίσματα έχουν επίσης ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση στο εξωτερικό τους στρώμα.
Υλικά που εφαρμόζονται:
1. Η πλειονότητα των μετάλλων μπορούν να επιμεταλλωθούν με ηλεκτρόλυση, ωστόσο η καθαρότητα και η αποτελεσματικότητα της επιμετάλλωσης ποικίλλουν μεταξύ των διαφόρων μετάλλων. Μεταξύ αυτών, ο κασσίτερος, το χρώμιο, το νικέλιο, το ασήμι, ο χρυσός και το ρόδιο είναι τα πιο διαδεδομένα.
2. Το ABS είναι το υλικό που επιμεταλλώνεται με ηλεκτρόλυση πιο συχνά.
3. Επειδή το νικέλιο είναι επικίνδυνο για το δέρμα και ερεθιστικό, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση οποιουδήποτε αντικειμένου έρχεται σε επαφή με το δέρμα.
Κόστος διαδικασίας: δεν υπάρχει κόστος καλουπιού, αλλά απαιτούνται εξαρτήματα για τη στερέωση των εξαρτημάτων. Το κόστος χρόνου ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία και τον τύπο μετάλλου. Κόστος εργασίας (μέτριο-υψηλό). Ανάλογα με τον τύπο των μεμονωμένων τεμαχίων επιμετάλλωσης. Για παράδειγμα, η επιμετάλλωση μαχαιροπίρουνων και κοσμημάτων απαιτεί πολύ υψηλό κόστος εργασίας. Λόγω των αυστηρών προτύπων για ανθεκτικότητα και ομορφιά, η διαχείριση γίνεται από άρτια καταρτισμένο προσωπικό.
Περιβαλλοντικές επιπτώσεις: Επειδή η διαδικασία ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης χρησιμοποιεί τόσα πολλά επιβλαβή υλικά, η εκτροπή και η εξαγωγή από ειδικούς είναι απαραίτητες για να εξασφαλιστεί η ελάχιστη δυνατή περιβαλλοντική ζημία.
Ώρα δημοσίευσης: 07 Ιουλίου 2023
