Obróbka powierzchni to technika polegająca na tworzeniu warstwy powierzchniowej o właściwościach mechanicznych, fizycznych i chemicznych, odmiennych od materiału bazowego.
Celem obróbki powierzchni jest spełnienie unikalnych wymagań funkcjonalnych produktu w zakresie odporności na korozję, odporności na zużycie, zdobienia i innych czynników. Szlifowanie mechaniczne, obróbka chemiczna, obróbka cieplna powierzchni i natryskiwanie powierzchni to niektóre z naszych najczęściej stosowanych technik obróbki powierzchni. Celem obróbki powierzchni jest oczyszczenie, zamiatanie, gratowanie, odtłuszczanie i usuwanie zgorzeliny z powierzchni przedmiotu obrabianego. Dzisiaj omówimy procedurę obróbki powierzchni.
Często stosuje się galwanizację próżniową, powlekanie galwaniczne, anodowanie, polerowanie elektrolityczne, druk tamponowy, cynkowanie, malowanie proszkowe, druk wodny, sitodruk, elektroforezę i inne techniki obróbki powierzchni.
Zjawiskiem fizycznego osadzania jest platerowanie próżniowe. Materiał docelowy jest dzielony na cząsteczki, które są absorbowane przez materiały przewodzące, tworząc spójną i gładką warstwę powierzchniową imitującą metal, gdy argon jest wprowadzany w warunkach próżni i uderza w materiał docelowy.
Materiały, które mają zastosowanie:
1. Próżniowe platerowanie można wykonać z szerokiej gamy materiałów, w tym metali, miękkich i twardych polimerów, materiałów kompozytowych, ceramiki i szkła. Najczęściej galwanizowanym materiałem jest aluminium, a następnie srebro i miedź.
2. Ponieważ wilgoć w materiałach naturalnych ma wpływ na środowisko próżniowe, materiały naturalne nie nadają się do powlekania próżniowego.
Koszt procesu: Koszt robocizny w procesie galwanizacji próżniowej jest dość wysoki, ponieważ element obrabiany musi zostać natryskowo pokryty powłoką, załadowany, rozładowany i ponownie natryskowo pokryty powłoką. Jednak złożoność i ilość elementu obrabianego również wpływają na koszt robocizny.
Wpływ na środowisko: Galwanizacja próżniowa jest mniej szkodliwa dla środowiska niż natryskiwanie.
Za pomocą prądu elektrycznego atomy przedmiotu obrabianego zanurzone w elektrolicie przekształcają się w jony i są usuwane z powierzchni podczas elektrochemicznego procesu „galwanizacji”, który polega na usuwaniu drobnych zadziorów i rozjaśnianiu powierzchni przedmiotu obrabianego.
Materiały, które mają zastosowanie:
1. Większość metali można polerować elektrolitycznie, przy czym najpopularniejszym zastosowaniem jest polerowanie powierzchni stali nierdzewnej (szczególnie w przypadku austenitycznej stali nierdzewnej klasy jądrowej).
2. Nie jest możliwe elektropolerowanie wielu materiałów jednocześnie, ani nawet w tym samym roztworze elektrolitycznym.
Koszty operacyjne: Ponieważ polerowanie elektrolityczne jest zasadniczo w pełni zautomatyzowane, koszty pracy są stosunkowo niskie. Wpływ na środowisko: Polerowanie elektrolityczne wykorzystuje mniej niebezpiecznych substancji chemicznych. Jest proste w użyciu i wymaga jedynie niewielkiej ilości wody do wykonania operacji. Dodatkowo, może zapobiegać korozji stali nierdzewnej i przedłużać jej właściwości.
3. Technika tampodruku
Obecnie jedną z najważniejszych specjalistycznych technik drukarskich jest możliwość nadruku tekstu, grafiki i obrazów na powierzchni przedmiotów o nieregularnych kształtach.
Do nadruku tamponowego można stosować prawie wszystkie materiały, z wyjątkiem tych, które są bardziej miękkie od tamponów silikonowych, w tym PTFE.
Z procesem tym wiążą się niskie koszty robocizny i form.
Wpływ na środowisko: Ta procedura ma duży wpływ na środowisko, ponieważ można ją stosować jedynie w przypadku tuszy rozpuszczalnych, które zawierają niebezpieczne substancje chemiczne.
4. Procedura cynkowania
Metoda modyfikacji powierzchni polegająca na pokryciu stali stopowej warstwą cynku w celu uzyskania właściwości estetycznych i antykorozyjnych. Elektrochemiczna warstwa ochronna, warstwa cynku na powierzchni, może zapobiec korozji metalu. Cynkowanie ogniowe i cynkowanie ogniowe to dwie najczęściej stosowane techniki.
Materiały, które można stosować: Ponieważ proces cynkowania opiera się na technologii wiązania metalurgicznego, można go stosować wyłącznie do obróbki powierzchni stali i żelaza.
Koszt procesu: krótki cykl/średni koszt robocizny, brak kosztów formy. Wynika to z faktu, że jakość powierzchni przedmiotu obrabianego w dużej mierze zależy od fizycznego przygotowania powierzchni przed cynkowaniem.
Wpływ na środowisko: Proces cynkowania ma pozytywny wpływ na środowisko, wydłużając żywotność elementów stalowych o 40–100 lat oraz zapobiegając rdzewieniu i korozji obrabianego elementu. Ponadto, wielokrotne stosowanie płynnego cynku nie powoduje powstawania odpadów chemicznych ani fizycznych, a ocynkowany element można ponownie umieścić w wannie cynkowniczej po upływie okresu użytkowania.
Proces elektrolityczny polegający na nakładaniu powłoki metalicznej na powierzchnie elementów w celu poprawy odporności na zużycie, przewodności, odbicia światła, odporności na korozję i estetyki. Wiele monet ma również powłokę galwaniczną na warstwie zewnętrznej.
Materiały, które mają zastosowanie:
1. Większość metali można pokryć galwanicznie, jednak czystość i skuteczność powlekania różnią się w zależności od metalu. Wśród nich najpopularniejsze są cyna, chrom, nikiel, srebro, złoto i rod.
2. ABS to materiał najczęściej poddawany powłokom galwanicznym.
3. Ponieważ nikiel jest niebezpieczny dla skóry i powoduje podrażnienia, nie można go stosować do galwanizacji czegokolwiek, co ma kontakt ze skórą.
Koszt procesu: brak kosztów formowania, ale do mocowania elementów potrzebne są uchwyty; koszt czasu zależy od temperatury i rodzaju metalu; koszt robocizny (średnio-wysoki); zależny od rodzaju poszczególnych elementów; na przykład platerowanie sztućców i biżuterii wymaga bardzo wysokich kosztów robocizny. Ze względu na surowe standardy trwałości i estetyki, proces ten jest zarządzany przez wysoko wykwalifikowany personel.
Wpływ na środowisko: Ponieważ w procesie galwanizacji wykorzystywanych jest wiele szkodliwych materiałów, w celu zminimalizowania negatywnego wpływu na środowisko konieczne jest zastosowanie specjalistycznej metody oddzielania i ekstrakcji.
Czas publikacji: 07-07-2023
