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金屬表面處理大全
一、陽極氧化
陽極氧化:主要是鋁的陽極氧化,是利用電化學原理,在鋁和鋁合金的表面生成一層Al2O3(氧化鋁)膜。這層氧化膜具有防護性、裝飾性、絕緣性、耐磨性等特殊特性。
工藝流程:
單色、漸變色:拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化→中和→染色→封孔→烘干
雙色:①拋光/噴砂/拉絲→除油→遮蔽→陽極氧化1→陽極氧化2 →封孔→烘干
②拋光/噴砂/拉絲→除油→陽極氧化1 →鐳雕→陽極氧化2 →封孔→烘干
技術特點:
1、提升強度,
2、實現(xiàn)除白色外任何顏色。
3、實現(xiàn)無鎳封孔,滿足歐、美等國家對無鎳的要求。
技術難點及改善關鍵點:
陽極氧化的良率水平關系到最終產品的成本,提升氧化良率的重點在于適合的氧化劑用量、適合的溫度及電流密度,這需要結構件廠商在生產過程中不斷探索,尋求突破。
二、電泳 ( ED)
電泳:用于不銹鋼、鋁合金等,可使產品呈現(xiàn)各種顏色,并保持金屬光澤,同時增強表面性能,具有較好的防腐性能。
工藝流程:前處理→電泳→烘干
優(yōu)點:
1、顏色豐富;
2、無金屬質感,可配合噴砂、拋光、拉絲等;
3、液體環(huán)境中加工,可實現(xiàn)復雜結構的表面處理;
4、工藝成熟、可量產。
缺點:
掩蓋缺陷能力一般,壓鑄件做電泳對前處理要求較高。
三、微弧氧化 (MAO)
微弧氧化:在電解質溶液中(一般是弱堿性溶液)施加高電壓生成陶瓷化表面膜層的過程,該過程是物理放電與電化學氧化協(xié)同作用的結果。
工藝流程:前處理→ 熱水洗→ MAO → 烘干
技術特點:
1、陶瓷質感,外觀暗啞,沒有高光產品,手感細膩,防指紋;
2、基材廣泛:Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb, 及其 合金等;
3、前處理簡單,產品耐腐蝕性、耐候性極佳,散熱性能佳。
目前顏色受限制,只有黑色、灰色等較成熟,鮮艷顏色目前難以實現(xiàn);成本主要受高耗電影響,是表面處理中成本高的其中之一。
四、豪克能技術
豪克能技術:利用沖擊能和激發(fā)能的復合能對金屬零件進行加工 ,從而獲得鏡面零件。
優(yōu)點:不需要任何化學物質,加工實現(xiàn)綠色無污染低能耗;可以適應多種金屬材質零部件的加工;同時有提高硬度耐磨性的優(yōu)點
五、電鍍 (Electroplating)
電鍍:是利用電解作用使金屬的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用的一種技術。
工藝流程:
前處理→無青堿銅→無青白銅錫→鍍鉻
1、鍍層光澤度高,高品質金屬外觀;
2、基材為SUS、Al、Zn、Mg等;成本相對PVD低。
環(huán)境保護較差,環(huán)境污染風險較大。
六、粉末噴涂 (Powder coating)
粉末噴涂:是用噴粉設備(靜電噴塑機)把粉末涂料噴涂到工件的表面,在靜電作用下,粉末會均勻的吸附于工件表面,形成粉狀的涂層;粉狀涂層經過高溫烘烤流平固化,變成效果各異(粉末涂料的不同種類效果)的最終涂層。
上件→靜電除塵→噴涂→低溫流平→烘烤
1、顏色豐富,高光、啞光可選;
2、成本較低,適用于建筑家具產品和散熱片的外殼等;
3、利用率高,100%利用,環(huán)保;
4、遮蔽缺陷能力強;5、可仿木紋效果。
六、金屬拉絲
拉絲:是通過研磨產品在工件表面形成線紋,起到裝飾效果的一種表面處理手段。根據拉絲后紋路的不同可分為:直紋拉絲、亂紋拉絲、波紋、旋紋。
拉絲處理可使金屬表面獲得非鏡面般金屬光澤,同時拉絲處理也可以消除金屬表面細微的瑕疵。
七、噴砂
噴砂:是采用壓縮空氣為動力,以形成高速噴射束將噴料高速噴射到需處理工件表面,使工件表面的外表面的外表或形狀發(fā)生變化,獲得一定的清潔度和不同的粗糙度的一種工藝。
1、實現(xiàn)不同的反光或亞光。
2、能清理工件表面的微小毛刺,并使工件表面更加平整,消除了毛刺的危害,提高了工件的檔次。
3、清楚前處理時遺留的殘污,提高工件的光潔度,能使工件露出均勻一致的金屬本色,使工件外表更美觀,好看。
八、拋光
拋光:利用柔性拋光工具和磨料顆?;蚱渌麙伖饨橘|對工件表面進行的修飾加工。
針對不同的拋光過程:粗拋(基礎拋光過程),中拋(精加工過程)和精拋(上光過程),選用合適的拋光輪可以達到很好拋光效果,同時提高拋光效率。
提高工件的尺寸精度或幾何形狀精度,得到光滑表面或鏡面光澤,同時也可消除光澤。
九、蝕刻
蝕刻:通常所指蝕刻也稱光化學蝕刻,指通過曝光制版、顯影后,將要蝕刻區(qū)域的保護膜去除,在蝕刻時接觸化學溶液,達到溶解腐蝕的作用,形成凹凸或者鏤空成型的效果。
曝光法:工程根據圖形開出備料尺寸-材料準備-材料清洗-烘干→貼膜或涂布→烘干→曝光→顯影→烘干-蝕刻→脫膜→OK
網印法:開料→清洗板材(不銹鋼其它金屬材料)→絲網印→蝕刻→脫膜→OK
1、可進行金屬表面細微加工;
2、賦予金屬表面特殊的效果;
蝕刻時采用的腐蝕液體(酸、堿等)大多對環(huán)境具有危害。
十、PVD真空鍍
物理氣相沉積(PVD):是一種工業(yè)制造上的工藝,是主要利用物理過程來沉積薄膜的技術。
PVD原理示意圖
PVD前清洗→進爐抽真空→洗靶及離子清洗→鍍膜→鍍膜結束,冷卻出爐→后處理(拋光、AFP)
金屬表面處理新工藝--達克羅
達克羅是DACROMET譯音和縮寫,簡稱達克羅、達克銹、迪克龍。國內命名為鋅鉻涂層,是一種新型的耐腐涂層,與傳統(tǒng)的電鍍鋅相比:鋅鉻涂層耐腐蝕性能極強,是鍍鋅的7—10倍,無氫脆性,特別適用于高強度受力件,高耐熱性、耐熱溫度300℃,尤其適用于汽車、摩托車發(fā)動機部件的高強度構件、高附著性、高減磨性、高耐氣候性、高耐化學品穩(wěn)定性、無污染性。達克羅技術的基體材料范圍:鋼鐵制品及有色金屬如鋁、鎂及其合金,銅、鎳、鋅等及其合金。一般要按照粘結劑和粉末密度算出其質量比,按照這個比例來進行配比。而且涂覆全過程中無污染,是一場金屬表面處理技術的革命,是當今世界上金屬表面處理富有代表性的高的新技術。
粉末冶金行業(yè)發(fā)展勢不可擋
粉末冶金屬于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的朝陽產業(yè),以制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經過成形和燒結,制造金屬材料、復合以及各種類型制品的工藝技術。
我國粉末冶金行業(yè)起步較晚,但發(fā)展迅猛,特別是汽車行業(yè)、機械制造、金屬行業(yè)、航空航天、儀器儀表、五金工具、工程機械、電子家電及高科技產業(yè)等迅猛發(fā)展,為粉末冶金行業(yè)帶來了較大的發(fā)展機遇。
具體數(shù)據顯示,1948年我國硬質合金產量僅有2-3萬噸,但2000年后我國粉末冶金市場迅速崛起。2009年我國粉末冶金行業(yè)產量為11.30萬噸,超過日本躍居亞洲首位。2014年粉末冶金行業(yè)銷量達19.18萬噸,2017年增長至20.08萬噸,增幅為4.7%。根據粘結劑體系中主要粘結劑組元及其性質可以把粘結劑體系分為熱塑性粘結劑、熱固性粘結劑、凝膠體系和水溶性粘結劑以及特殊體系等。
從應用領域來看,現(xiàn)階段,我國粉末冶金產品主要應用于汽車、家電、電動工具、摩托車、農業(yè)機械及工程機械等工業(yè)。隨著我國汽車行業(yè)的快速發(fā)展,粉末冶金制品本土化需求不斷擴大,2016年,應用于汽車方面的粉末冶金零件共10.09萬噸,占比54.69%,同比上升6.55%。未來下游產業(yè)的發(fā)展將會繼續(xù)拉動上游產業(yè)的發(fā)展,整個行業(yè)的容量仍在不停擴大。以及常州精研科技股份有限公司,是國內最先上市的MIM企業(yè)代表。
汽車領域應用較少,技術相對落后
在發(fā)達國家如美國、歐洲、日本,粉末冶金產品主要應用于汽車領域,汽車粉末冶金產品占粉末冶金總產品的比例高達80%以上,其產品包括VVT(可變氣門正時系統(tǒng))、VCT(可變氣門凸輪軸正時系統(tǒng))、各類泵組件、鏈輪、同步環(huán)、行星齒輪等,種類覆蓋十分齊全。業(yè)內人士都知道混煉對喂料生產很重要,但卻并不是所有人都能系統(tǒng)知道哪些因素會影響到混煉效果,今天小編就和大家一起從粉末與粘結劑配比和加料順序的角度了解一下。
而在我國,2017年,粉末冶金市場汽車應用占比僅為60%。我國粉末冶金汽車零件占比遠低于發(fā)達國家,占比提升潛力大。
單車用量方面,中國提升空間同樣相對可觀。2017年,北美粉末冶金零件單車用量可達18.6Kg,日本為8.0Kg,歐洲為7.2Kg,而中國僅為4.5Kg。這種差距產生的主要原因是,我國國內很多粉末冶金產品達不到要求的尺寸公差與性能參數(shù),因此,汽車主機廠只能選擇成本更高的鍛造零件與機加工零件。3%,如果產品要求的公差很嚴格,MIM燒結件就需要二次加工,如CNC,數(shù)控車等,MIM的成本也趨向于增加,需要評估比較。
國內企業(yè)成本優(yōu)勢顯著,進口替代空間廣闊
與國外公司相比,國內企業(yè)在人力成本、土地成本、原料成本等方面均具有優(yōu)勢,能夠為主機廠與一級供應商提供更低價的粉末冶金產品。同時,國內企業(yè)交貨周期短,售后服務快速、及時,能夠為國內主機廠提供更優(yōu)質的服務。
從技術角度來看,2015年,發(fā)布《中國制造2025》的通知,其中重點提出要大力發(fā)展智能制造、增材制造、新材料、生物醫(yī)用等領域。我們認為在國家政策的大力扶持下,國內粉末冶金技術有望得到快速發(fā)展,替代市場逐步由低端轉向高技術。
另外,專利申請授權量的持續(xù)增長彰顯粉末冶金技術的不斷成熟。2016年,我國鑄造、粉末冶金專利申請授權量為8295項,同比增長11.62%,近五年(2012-2016年)復合增長率為16.02%。
綜合來看,國內粉末冶金產品進口替代空間十分廣闊