Металл құю бөлшектерінің бетін өңдеу

Металл бетін өңдеу – бұл негіздің механикалық, физикалық және химиялық қасиеттерінен ерекшеленетін металл негіздік материалдың бетінде жасанды түрде беткі қабат қалыптастыру процесі. Беттік өңдеудің мақсаты өнімнің коррозияға төзімділігін, тозуға төзімділігін, безендіруін немесе басқа арнайы функционалдық талаптарды қанағаттандыру болып табылады. Металл құймалары үшін біздің жиі қолданылатын бетті өңдеу әдістері: механикалық жылтырату, химиялық өңдеу, беттік термиялық өңдеу және шашыратылған бет. Металл құймаларының бетін алдын ала өңдеу дайындаманың бетін тазалау, сыпыру, қабығын тазалау, майсыздандыру және тотықсыздандыру болып табылады.

Беттік өңдеудің екі түсіндірмесі бар. Біреуі – жалпыланған бетті өңдеу, ол көптеген физикалық және химиялық әдістерді қамтиды, соның ішінде алдын ала өңдеу, гальванизация, бояу, химиялық тотығу, термиялық бүрку және т.б.; екіншісі - тар анықталған бетті өңдеу. Яғни, тек өңдеу, соның ішінде құм себу, жылтырату және т.б., мұны біз жиі алдын ала өңдеу деп атаймыз.

 

Беттік өңдеу	Қолданбалар
Мырышпен қаптау	Легирленген болаттан жасалған құймалар, көміртекті болаттан жасалған құймалар, ұнтақ металлургиядан жасалған бөлшектер
Электрсіз мырыш жабыны	Болат бөлшектеріне электрсіз мырышқа бай жабын
Электрсіз никельмен қаптау	Болаттан, тот баспайтын болаттан, алюминийден және мыс бөлшектерін электрсіз никельмен қаптау
Қалайы-мырышпен қаптау	Болат бөлшектерін қалайы-мырышпен қаптау
Хроммен қаптау	Легирленген болаттан жасалған құймалар, мыс негізіндегі легирленген құймалар
Никельмен қаптау	Болаттан, тот баспайтын болаттан және алюминийден жасалған бөлшектерді электрсіз никельмен қаптау
Хром-никельмен қаптау	Жезден жасалған бөлшектер, қола бөлшектер
Мырыш никельмен қаптау	Болат құймалары, жез құймалар, қола құйма бөлшектері
Мыс-никель-хроммен қаптау	Болаттан, тот баспайтын болаттан, алюминийден жасалған бөлшектерді мыс-никель-хроммен қаптау
Мыс жалату	Болат бөлшектерге жалату
Анодтау	Алюминий профилінде анодтау және қатты анодтау, өңдеу және құйылған алюминий бөлшектерін өңдеу
Кескіндеме	Темір, алюминий, тот баспайтын болат және болат бөлшектерге бояу және құрғақ пленка
Қышқылды тазалау	Тот баспайтын болаттан жасалған құймалар, термиялық өңделген бөлшектер, супер қорытпа, алюминий қорытпасы және титан қорытпасы бөліктері үшін қышқылмен тазалау
Пассивация	Тот баспайтын болаттың барлық түрлерін пассивациялау
Фосфаттау	Қалыпты құймалар мен өңдеу бөлшектерін мырыш пен марганец фосфаттау
Электрофорез	Болат бөлшектерге электрофорез
Электролиттік жылтырату	Тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектерді электролиттік жылтырату
Сым салу	Құю, дәнекерлеу және соғу арқылы тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектер

 

1. Бетті алдын ала өңдеу

Өңдеу, тасымалдау, сақтау және т.б. процесінде металл дайындамаларының бетінде жиі оксид шкаласы, тот қалыптау құмы, дәнекерлеу шлактары, шаң, май және басқа да кірлер болады. Қаптаманың дайындаманың бетіне мықтап жабысуы үшін бояу алдында дайындаманың бетін тазалау керек. Әйтпесе, ол жабынның металға жабысу күші мен коррозияға төзімділігіне әсер етіп қана қоймайды, сонымен қатар ол қапталған болса да негізгі металды жасайды. Ол қабаттың қорғанысы астында тоттануды жалғастыра алады, бұл жабынның қабыршақтануын тудырады, дайындаманың механикалық қасиеттеріне және қызмет ету мерзіміне әсер етеді. Металл дайындамаларының бетін алдын ала өңдеудің мақсаты жабын талаптарына сәйкес келетін жақсы негізді қамтамасыз ету, сапалы қорғаныс қабатын алу және өнімнің қызмет ету мерзімін ұзарту болып табылатынын көруге болады.

 

2. Механикалық өңдеу

Негізінен сымды щеткалы роликті жылтырату, атқылау және құмды тазарту кіреді.

Қылқаламмен жылтырату - бұл щетка шығыршығы қозғалтқышпен қозғалады, ал щетка ролик оксид шкаласын кетіру үшін домалау бөлігінің қозғалысына қарама-қарсы бағытта жолақтың жоғарғы және төменгі беттерінде жоғары жылдамдықпен айналады. Шөткеленген темір оксиді шкаласы жабық айналмалы салқындатқыш сумен жуу жүйесімен жуылады.

Атыспен жару – бұл снарядты жеделдету және оны тотты кетіру және тазалау үшін дайындамаға шығару үшін орталықтан тепкіш күшті қолдану әдісі. Дегенмен, атқылаудың икемділігі нашар және алаңмен шектеледі. Дайындаманы тазалау кезінде ол аздап соқыр болады және дайындаманың ішкі бетінде тазалауға болмайтын өлі бұрыштарды шығару оңай. Жабдықтың құрылымы күрделі, тозатын бөлшектері көп, әсіресе қалақтары мен басқа бөліктері тез тозады, техникалық қызмет көрсету адам-сағаттары көп, құны жоғары және бір реттік инвестиция үлкен. Беткі өңдеу үшін атқылауды қолдану соққы күші үлкен және тазалау әсері айқын.

Дегенмен, жұқа табақ дайындамаларын атқылау арқылы өңдеу дайындаманы оңай деформациялауы мүмкін, ал болат оқпан дайындаманың бетіне соғылады (ату немесе оқпен өңдеуге қарамастан) металл негізді деформациялау үшін. Темір оксиді мен темір оксидінің пластикалық қасиеті болмағандықтан, олар бұзылады. Аршылғаннан кейін май қабықшасы материалмен бірге деформацияланады, сондықтан атқылау және атқылау май дақтары бар дайындамадағы май дақтарын толығымен кетіре алмайды. Дайындамалардың бетін өңдеудің қолданыстағы әдістерінің ішінде ең жақсы тазарту әсері құм себу болып табылады. Құмды тазарту жоғары талаптарға сай дайындаманың бетін тазалауға жарамды.

 

3. Плазмалық өңдеу

Плазма – оң зарядталған оң бөлшектер мен теріс бөлшектердің (оның ішінде оң иондар, теріс иондар, электрондар, бос радикалдар және әртүрлі белсенді топтар және т.б.) жиынтығы. Оң және теріс зарядтар тең. Сондықтан оны плазма деп атайды, ол заттың қатты, сұйық және газ тәрізді күйлерінен басқа төртінші күйі - плазмалық күй. Плазмалық беттік процессор плазмалық генератордан, газ жеткізу құбырынан және плазмалық саптамадан тұрады. Плазма генераторы сығылған ауаның көмегімен жарқырау разрядында төмен температуралы плазманы генерациялау үшін іске қосылатын және басқарылатын саптама болат құбырында жоғары қысымды және жоғары жиілікті энергияны жасайды. Плазма дайындаманың бетіне шашылады.

Плазма мен өңделетін объектінің беті кездескен кезде объект өзгеріп, химиялық реакциялар жүреді. Беткі қабат тазартылды және май және қосалқы қоспалар сияқты көмірсутекті ластаушы заттар жойылды, немесе өрнектелген және кедір-бұдырланған немесе тығыз көлденең байланысқан қабат түзілген немесе құрамында оттегі бар полярлық топтар (гидроксил, карбоксил) енгізілген. әртүрлі жабын материалдарының адгезиясын ынталандыру әсері және адгезия және бояу қолданбаларында оңтайландырылған. Дәл осындай әсерде плазмалық өңдеу бетін қолдану байланыстыруға, жабуға және басып шығаруға пайдалы өте жұқа жоғары созылатын жабын бетін алуға болады. Адгезияны арттыру үшін басқа машиналарды, химиялық өңдеулерді және басқа күшті компоненттерді қажет етпейді.

 

4. Электрохимиялық әдіс

Электрохимиялық бетті өңдеу электродтық реакцияны пайдалана отырып, дайындаманың бетінде жабын түзеді, ол негізінен электропландау мен анодты тотығуды қамтиды.

Дайындама электролит ерітіндісіндегі катод болған кезде. Сыртқы токтың әсерінен бетінде жабын түзу процесі электропландау деп аталады. Қаптау қабаты металл, қорытпа, жартылай өткізгіш немесе құрамында әртүрлі қатты бөлшектер болуы мүмкін, мысалы, мыс қаптау, никельмен қаптау және т.б.

Электролит ерітіндісінде дайындама анод болып табылады. Сыртқы токтың әсерінен бетінде оксидті қабықшаның түзілу процесі алюминий қорытпасының анодизациясы сияқты анодизация деп аталады. Болаттың тотығу өңдеуін химиялық немесе электрохимиялық әдістермен жасауға болады. Химиялық әдіс - дайындаманы тотықтырғыш ерітіндіге салу және химиялық әрекетке сүйеніп, дайындама бетінде болатты көгерту сияқты оксидті қабықша түзу.

 

5. Химиялық әдістер

Химиялық әдіспен бетті өңдеу ағымдағы әсер етпейді және дайындаманың бетінде қаптау қабатын қалыптастыру үшін химиялық заттардың өзара әрекеттесуін пайдаланады. Негізгі әдістерге химиялық түрлендіру жабыны өңдеу және электрсіз қаптау жатады.

Электролит ерітіндісінде металл дайындамаға сыртқы ток әрекеті болмайды, ал ерітіндідегі химиялық зат дайындамамен әрекеттесіп, оның бетінде жабын түзеді, оны химиялық конверсиялық пленкамен өңдеу деп атайды. Металл бетінде көгерту, фосфаттау, пассивация және хром тұзын өңдеу сияқты. Электролит ерітіндісінде дайындаманың беті сыртқы токтың әсерінсіз каталитикалық өңделеді. Ерітіндіде химиялық заттардың тотықсыздануына байланысты дайындаманың бетіне белгілі бір заттарды шөгіп, жабын түзу процесі электрсіз никель, Электрсіз мыс қаптау және т.б.

 

6. Ыстық өңдеу әдісі

Ыстық өңдеу әдісі - дайындаманың бетінде жабын қалыптастыру үшін жоғары температура жағдайында материалды балқыту немесе термиялық диффузиялау. Негізгі әдістер келесідей:

1) Ыстық сумен қаптау
Металл дайындамасын балқытылған металға салып, оның бетінде жабын жасау процесі ыстық мырыштау және ыстық алюминий сияқты ыстықтай жалату деп аталады.

2) Термиялық бүрку
Балқытылған металды тозаңдату және оны дайындаманың бетіне бүрку арқылы жабын жасау процесі термиялық бүрку деп аталады, мысалы, термиялық бүрку цинк және термиялық бүрку алюминий.

3) Ыстық штамптау
Дайындаманың бетіне металл фольганы қыздыру және престеу, жабын қабатын қалыптастыру процесі ыстық штамптау деп аталады, мысалы, ыстық штамптау алюминий фольга.

4) Химиялық термиялық өңдеу
Дайындаманың химиялық заттармен жанасуы және қыздырылуы және белгілі бір элементтің дайындаманың бетіне жоғары температурада түсуі химиялық термиялық өңдеу деп аталады, мысалы, азоттау және карбюризациялау.

 

7. Электрофорез

Электрод ретінде дайындаманы өткізгіш суда еритін немесе суда эмульсияланған бояуға салып, бояудағы басқа электродпен тізбек құрайды. Электр өрісінің әсерінен жабын ерітіндісі зарядталған шайыр иондарына диссоциацияланды, катиондар катодқа, ал аниондар анодқа ауысады. Бұл зарядталған шайыр иондары адсорбцияланған пигмент бөлшектерімен бірге дайындаманың бетіне электрофорезденіп, жабын түзеді. Бұл процесс электрофорез деп аталады.

 

8. Электростатикалық бүрку

Тұрақты ток жоғары вольтты электр өрісінің әсерінен атомдалған теріс зарядталған бояу бөлшектері оң зарядталған дайындамаға ұшып, бояу қабығын алу үшін бағытталады, бұл статикалық бүрку деп аталады.