表面處理工藝及技術(shù)優(yōu)選ppt資料

表面(biǎomiàn)處理工藝及技術(shù)第一頁，共52頁。不粘鍋有毒嗎?不粘鍋涂層主要原料是聚四氟乙烯,該材料(cáiliào)可以耐400度高溫，但是在200度以上時化學(xué)性質(zhì)開始變的不穩(wěn)定，釋放出氟化氫氣體，氟化氫溶解于水后的溶液叫氫氟酸，不但強(qiáng)腐蝕（玻璃蝕刻工藝大量應(yīng)用氫氟酸），而且有劇毒。全氟辛酸銨是杜邦公司用用來合成含氟聚合物的一種分散劑。05年環(huán)保署指出(zhǐchū)杜邦特富龍不沾鍋中可能存在殘留，該殘留可能隨著食品和食品烹飪過程而進(jìn)入人體，造成身體健康危害。目前國內(nèi)沒有相關(guān)檢測報(bào)告，沒有監(jiān)管。第二頁，共52頁。1、表面(biǎomiàn)處理概念利用現(xiàn)代物理、化學(xué)、金屬學(xué)和熱處理等學(xué)科的邊緣性新技術(shù)來改變零件表面的狀況和性質(zhì)，使之與心部材料作優(yōu)化組合，以達(dá)到預(yù)定性能(xìngnéng)要求的工藝方法，稱為表面處理。

第三頁，共52頁。2、表面處理技術(shù)(jìshù)的分類（按工藝特點(diǎn)）①表面(biǎomiàn)改性技術(shù)（金屬、非金屬）④表面(biǎomiàn)涂（鍍）層技術(shù)（金屬、非金屬）③表面轉(zhuǎn)化膜技術(shù)（金屬）

通過物理、化學(xué)等方法，改變材料表面的形貌、相組成、微觀結(jié)構(gòu)、缺陷狀態(tài)、應(yīng)力狀態(tài)。材料表面化學(xué)組成不變。通過化學(xué)方法，使添加材料與基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成轉(zhuǎn)化膜。通過物理、化學(xué)方法，使添加材料在基體表面形成鍍、涂層。基材不參與涂層的形成。②表面合金化技術(shù)（金屬）

通過物理方法，使添加材料進(jìn)入基體，形成合金化層。第四頁，共52頁。3、常見(chánɡjiàn)表面處理方法表面淬火噴砂滾花拉絲(lāsī)表面(biǎomiàn)改性技術(shù)激光表面強(qiáng)化通過物理、化學(xué)等方法，改變材料表面的形貌、相組成、微觀結(jié)構(gòu)、缺陷狀態(tài)、應(yīng)力狀態(tài)。材料表面化學(xué)組成不變。拋光第五頁，共52頁。表面淬火是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織情況下，利用(lìyòng)快速加熱將表層奧氏體化后進(jìn)行快速冷卻（淬火），使表面硬化的一種熱處理方法。感應(yīng)(gǎnyìng)加熱表面淬火第六頁，共52頁。噴砂噴砂處理是利用高速噴射出的砂?；蜩F粒，對工件表面進(jìn)行撞擊，以提高(tígāo)零件的部分力學(xué)性能和改變表面狀態(tài)的工藝方法。第七頁，共52頁。噴砂與噴丸處理，工藝相似，主要差別在沙粒直徑上。該工藝主要應(yīng)用于提高零件機(jī)械強(qiáng)度以及耐磨性、抗疲勞和耐蝕性等，還可用于表面(biǎomiàn)消光、去氧化皮和消除鑄、鍛、焊件的殘余應(yīng)力等。

第八頁，共52頁。滾壓滾壓是在常溫上用硬質(zhì)滾柱或滾輪施壓于旋轉(zhuǎn)的工件表面上，并沿母線方向移動，使工件表面塑性變形、硬化，以獲得準(zhǔn)確、光潔和強(qiáng)化的表面，或特定(tèdìng)花紋的處理工藝。第九頁，共52頁。拉絲(lāsī)在外力作用下使金屬強(qiáng)行通過模具,金屬橫截面積被壓縮,并獲得所要求的橫截面積形狀和尺寸的技術(shù)加工方法稱為(chēnɡwéi)金屬拉絲工藝。使其改變形狀、尺寸的工具稱為(chēnɡwéi)拉絲模.拉絲可根據(jù)(gēnjù)裝飾需要，制成直紋、亂紋、波紋和旋紋等幾種。

直紋亂紋波紋第十頁，共52頁。拋光(pāoguāng)拋光是對零件表面(biǎomiàn)進(jìn)行修飾的一種光整加工方法，一般只能得到光滑表面(biǎomiàn)，不能提高甚至不能保持原有的加工精度，隨預(yù)加工狀況不同，拋光后的Ra值可達(dá)～0.008m。按照(ànzhào)實(shí)現(xiàn)原理的不同，可分為機(jī)械拋光和化學(xué)拋光：第十一頁，共52頁。機(jī)械拋光用高速旋轉(zhuǎn)的柔性(róuxìnɡ)拋光輪和極細(xì)的磨料對工件表面進(jìn)行滾壓和微量切削實(shí)現(xiàn)拋光。拋光輪用多層帆布、毛氈或皮革疊制而成，用于較大零件的拋光。輪式拋光(pāoguāng)第十二頁，共52頁。滾筒(gǔntǒng)拋光和振動拋光將工件、磨料和拋光液裝入滾筒或振動箱內(nèi)，滾筒緩慢滾動或振動箱振動，使工件與工件，工件與磨料相互摩擦(mócā)，加上拋光液的化學(xué)作用，除去工件表面的油污、銹層，磨去凸峰，從而獲得光滑的表面。用于細(xì)小而量大零件的拋光，后者比前者生產(chǎn)率高，拋光效果更好。第十三頁，共52頁。化學(xué)拋光(huàxuépāoɡuānɡ)將金屬零件浸入特制的化學(xué)溶液中，利用金屬表面凸起部位比凹洼部位溶解速度快的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)零件表面的拋光。第十四頁，共52頁。生物拋光(pāoguāng)是一種用纖維素酶改善纖維素纖維制品表面的整理工藝,以達(dá)到持久的抗起毛起球并增加織物的光潔度和柔軟度。生物拋光(pāoguāng)是去除從紗表面伸出來的細(xì)微纖維,這些微纖被去除了就不會起毛起球，色澤也更光亮，表面茸毛減少使得布面更光潔。生物(shēngwù)拋光第十五頁，共52頁。激光表面(biǎomiàn)強(qiáng)化激光表面強(qiáng)化(qiánghuà)可分為激光相變強(qiáng)化(qiánghuà)處理、激光表面合金化

處理和激光熔覆處理等。激光表面強(qiáng)化是用聚焦的激光束射向鋼件表面，在極短時間內(nèi)將工件表層極薄的材料加熱到相變溫度(wēndù)或熔點(diǎn)以上的溫度(wēndù)，又在極短時間內(nèi)冷卻，使工件表面淬硬強(qiáng)化。第十六頁，共52頁。激光表面強(qiáng)化的熱影響區(qū)小，變形小，操作(cāozuò)方便，主要用于局部強(qiáng)化的零件，如沖裁模、曲軸、凸輪、凸輪軸、花鍵軸、精密儀器導(dǎo)軌、高速鋼刀具、齒輪及內(nèi)燃機(jī)缸套等。高精準(zhǔn)(jīnɡzhǔn)的硬化表面

表面(biǎomiàn)選擇性的硬化第十七頁，共52頁。表面(biǎomiàn)合金化技術(shù)通過(tōngguò)物理方法，使添加材料進(jìn)入基體，形成合金化層。該技術(shù)的典型工藝，就是金屬的滲碳、滲氮處理。通常是將金屬與滲劑同放置于密閉的腔體內(nèi)(tǐnèi)，采用加熱、真空等措施，活化金屬表面，經(jīng)分解、吸收、擴(kuò)散過程等作用使碳、氮進(jìn)入金屬基體。氣體滲碳法示意圖第十八頁，共52頁。表面(biǎomiàn)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)鋼鐵(gāngtiě)的發(fā)黑與磷化處理銅及銅合金著色(zhuósè)鋁及鋁合金的氧化與著色處理通過化學(xué)方法，使添加材料與基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成轉(zhuǎn)化膜。不銹鋼著色第十九頁，共52頁。鋼鐵(gāngtiě)的發(fā)黑與磷化處理第二十頁，共52頁。不銹鋼著色(zhuósè)隨著不銹鋼的應(yīng)用普及，不銹鋼著色工藝需求逐步得到重視，目前不銹鋼不僅可以(kěyǐ)著黑色，還可以(kěyǐ)得到藍(lán)色、綠色、褐色、橙色等顏色。不銹鋼著黑色不銹鋼著黑色主要應(yīng)用于光學(xué)小光場合，著色方法有鉻酸浴熔融(róngróng)法、鉻酸鹽化學(xué)氧化法、硫化法。第二十一頁，共52頁。不銹鋼著彩色(cǎisè)不銹鋼表面去除氧化膜厚，采用鉻酸-硫酸等溶液處理，可以得到(dédào)不同的顏色，膜的顏色隨厚度變化而變化，同時與材料的成分和表面處理方法有一定關(guān)系。常用不銹鋼中，奧氏體不銹鋼最適合(shìhé)著色處理；而鐵素體由于著色溶液有腐蝕傾向，得到的色彩不如前者鮮艷；馬氏體耐腐蝕性能更差，僅能得到灰黑或黑色的表面。第二十二頁，共52頁。銅的著色(zhuósè)主要應(yīng)用在裝飾品與美術(shù)品上。

銅及銅合金的氧化(yǎnghuà)處理綠色（碳酸銅）黑色（硫化銅或氧化銅）藍(lán)色（堿性(jiǎnxìnɡ)銅氨絡(luò)合物）紅色（氧化亞銅）第二十三頁，共52頁。鋁及鋁合金的氧化(yǎnghuà)與著色處理鋁及鋁合金的氧化(yǎnghuà)處理第二十四頁，共52頁。鋁陽極氧化膜具有多孔性和化學(xué)(huàxué)活性，很容易進(jìn)行著色處理，根據(jù)顯色體存在位置不同，可分為四類：鋁及鋁合金氧化(yǎnghuà)膜著色第二十五頁，共52頁。鋁陽極氧化膜具有(jùyǒu)很高的孔隙率和吸附能力，容易受污染和腐蝕介質(zhì)侵蝕，因此，氧化膜無論著色與否，應(yīng)用于何種場合，都必須封孔處理。鋁及鋁合金氧化(yǎnghuà)膜封閉處理方法按照機(jī)理可分為三種：1）利用水化反應(yīng)產(chǎn)物體積膨脹而堵塞孔隙，如沸水法和蒸氣(zhēnɡqì)法2）利用鹽的水解作用吸附堵塞封閉，如無機(jī)鹽封孔3）有機(jī)物屏蔽封孔，如浸油、浸漆等第二十六頁，共52頁。第二十七頁，共52頁。表面(biǎomiàn)涂（鍍）層技術(shù)熱噴涂真空(zhēnkōng)鍍印刷(yìnshuā)電鍍噴涂與噴塑通過物理、化學(xué)方法，使添加材料在基體表面形成鍍、涂層?；牟粎⑴c涂層的形成。第二十八頁，共52頁。熱噴涂

熱噴涂是將金屬或非金屬材

料加熱熔化，靠壓縮氣體連續(xù)吹

噴到制件(zhìjiàn)表面上，形成與基體牢

固結(jié)合的涂層，從制件(zhìjiàn)表層獲得

所需要的物理化學(xué)性能。熱噴涂原理(yuánlǐ)第二十九頁，共52頁。熱噴涂的應(yīng)用(yìngyòng)①防腐蝕:主要(zhǔyào)用于大型水閘鋼閘門、造紙機(jī)烘缸、煤礦井下鋼結(jié)構(gòu)、高壓輸電鐵塔、電視臺天線、大型鋼橋梁、化工廠大罐和管道的防腐噴涂。第三十頁，共52頁。熱噴涂的應(yīng)用(yìngyòng)②防磨損:通過噴涂修復(fù)已磨損的零件，或在零件易磨損部位預(yù)先噴涂上耐磨材料，如風(fēng)機(jī)主軸(zhǔzhóu)、高爐風(fēng)口、汽車曲軸、機(jī)床主軸(zhǔzhóu)、機(jī)床導(dǎo)軌、柴油機(jī)缸套、油田鉆桿、農(nóng)用機(jī)械刀片等。第三十一頁，共52頁。熱噴涂的應(yīng)用(yìngyòng)③特殊功能層:通過噴涂獲得表層某些特殊性能，如耐高溫、隔熱、導(dǎo)電(dǎodiàn)、絕緣、防幅射等，在航空航天和原子能等部門應(yīng)用較多。第三十二頁，共52頁。真空(zhēnkōng)鍍所謂真空鍍，就是(jiùshì)在真空條件下，通過蒸餾或?yàn)R射等方式在塑件或金屬表面沉積各種金屬和非金屬薄膜的工藝。通過這樣的方式可以(kěyǐ)得到非常?。▎畏肿訉樱┑谋砻驽儗?，同時具有速度快、附著力好、污染物少等優(yōu)點(diǎn)，該工藝色澤豐富多樣，不僅是提高材料使用性能，在裝飾上同樣是提升檔次，提高附加價(jià)值的很好的選擇。第三十三頁，共52頁。真空(zhēnkōng)鍍按照工藝不同，真空鍍可分為(fēnwéi)真空蒸鍍，真空濺射鍍，真空離子鍍。第三十四頁，共52頁。真空(zhēnkōng)鍍第三十五頁，共52頁。普通電鍍(diàndù)與特種電鍍(diàndù)電鍍是一種電化學(xué)和氧化還原過程。以鍍鎳為例；將金屬制件浸在金屬鹽(NiSO4)的溶液中作為(zuòwéi)陰極，金屬鎳板作為(zuòwéi)陽極，接通直流電源后在制件上就會沉積出金屬鍍鎳層。電鍍(diàndù)原理第三十六頁，共52頁。3.4.3.2槽鍍（普通(pǔtōng)電鍍）鋼鐵零件上鍍鋅主要作用是防腐蝕，用量占全部電鍍零件的1/3至1/2，是所有電鍍品種(pǐnzhǒng)中產(chǎn)量最大的一個鍍種。鍍鋅具有成本低、抗蝕性好、美觀和耐貯存等優(yōu)點(diǎn)，在輕工、機(jī)電、農(nóng)機(jī)和國防等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。鋼鐵零件上鍍鎘，在海洋和濕熱大氣環(huán)境中，其保護(hù)性能

比鋅好，航空、航海及電子工業(yè)中的零件大多(dàduō)采用鍍鎘。但鎘

鹽有毒，且對環(huán)境污染嚴(yán)重，使鍍鎘的應(yīng)用受到限制。錫的腐蝕產(chǎn)物對人類無害，且

易于釬焊，鍍錫廣泛用于食品罐頭

包裝制品、飲具、餐具及電子工

業(yè)中很多需要釬焊的零件。1)鍍鋅2)鍍鎘3)鍍錫第三十七頁，共52頁。4)鍍銅鉻在大氣中能長久保持光澤，在堿液、硝酸、硫酸及許

多有機(jī)酸中不發(fā)生反應(yīng)，鍍鉻層有很高的硬度和優(yōu)良的耐磨

性及較低的摩擦系數(shù)，故鍍鉻常用于防護(hù)裝飾性鍍層，防止

基體金屬生銹(shēnɡxiù)和美化外觀，也常用于提高制品的耐磨性或修

復(fù)磨損。鍍銅常作為其他鍍層的中間層，以提高表面鍍層和基體

金屬(jīnshǔ)的結(jié)合力。在電力工業(yè)中，也可用鐵絲鍍厚銅來代替純

銅導(dǎo)線，以減少銅的耗用量。鍍鎳的應(yīng)用面很廣，可用于防護(hù)裝飾性和功能性兩方面(fāngmiàn)。

前者主要用于自行車、鐘表、家用電器、五金產(chǎn)品、汽車、照

相機(jī)等零件的防護(hù)裝飾性鍍層；后者主要用于易磨損產(chǎn)品的

修復(fù)電鍍。5)鍍鎳6)鍍鉻第三十八頁，共52頁。3.4.3.3特種(tèzhǒng)電鍍刷鍍不用鍍槽，旋轉(zhuǎn)的工件接直流電源的負(fù)極，鍍筆接正極，鍍筆前端用脫脂棉包住，澆注的鍍液浸貯在脫脂棉套內(nèi)，鍍液中的金屬正離子在電場力作用下在工件表面(biǎomiàn)(陰極)獲得電子而沉積于表面(biǎomiàn)上，形成電鍍層。3.4.3.3.1刷鍍①刷鍍設(shè)備簡單(jiǎndān)，操作靈活，可進(jìn)行局部電鍍和野外作業(yè)。第三十九頁，共52頁。3.4.3.3特種(tèzhǒng)電鍍②刷鍍可用于大型零件的局部(júbù)電鍍或大中型零件的局部(júbù)修復(fù)。第四十頁，共52頁。非金屬電鍍(diàndù)④非金屬電鍍制品主要用于汽車、飛機(jī)某些裝飾性零部件以

及印刷(yìnshuā)線路板、電子儀器屏蔽和碳纖維等。①非金屬電鍍(diàndù)是指對塑料、玻璃、陶瓷、纖維等非金屬制品電鍍(diàndù)。②非金屬電鍍的關(guān)鍵工藝是表面金屬化，使非金屬基體上生成導(dǎo)

電層、以便進(jìn)行導(dǎo)電。表面金屬化的方法有化學(xué)鍍法、噴涂法、

和涂刷法等。③塑料電鍍是非金屬電鍍中應(yīng)用最廣泛的一種。通過電鍍可

提高塑料制品的強(qiáng)度，防止老化，使其具有導(dǎo)電性、電磁

性、焊接性和裝飾性的外觀。第四十一頁，共52頁。印刷(yìnshuā)印刷是指使用(shǐyòng)印版或其他方式將原稿上的圖文信息轉(zhuǎn)移到承載物上的工藝過程。常用的有絲印、移印、轉(zhuǎn)印

.1絲印絲網(wǎng)印刷是孔版印刷術(shù)中的一種主要印刷方法。印版呈網(wǎng)狀，印刷時印版上的油墨在刮墨板的擠壓下從版面通孔部分(bùfen)漏印至承印物上。絲印主要優(yōu)勢體現(xiàn)在印制非常大的平面或者曲面。

第四十二頁，共52頁。③表面轉(zhuǎn)化膜技術(shù)（金屬）②表面合金化技術(shù)（金屬）基材不參與涂層的形成。①表面(biǎomiàn)改性技術(shù)（金屬、非金屬）材料表面化學(xué)組成不變。靜電噴涂：用靜電噴槍使油漆(yóuqī)霧化并帶上正電荷，與接地的工件間形成高壓靜電場，靜電引力使漆膜沉積在工件表面形成均勻漆膜。第三十三頁，共52頁。通常是將金屬與滲劑同放置于密閉的腔體內(nèi)(tǐnèi)，采用加熱、真空等措施，活化金屬表面，經(jīng)分解、吸收、擴(kuò)散過程等作用使碳、氮進(jìn)入金屬基體。②表面合金化技術(shù)（金屬）銅及銅合金著色(zhuósè)該工藝主要應(yīng)用于提高零件機(jī)械強(qiáng)度以及耐磨性、抗疲勞和耐蝕性等，還可用于表面(biǎomiàn)消光、去氧化皮和消除鑄、鍛、焊件的殘余應(yīng)力等。在電力工業(yè)中，也可用鐵絲鍍厚銅來代替純

銅導(dǎo)線，以減少銅的耗用量。銅及銅合金著色(zhuósè)UV覆膜技術(shù)（貼膜法）是在絲網(wǎng)印刷技術(shù)上再在油墨(yóumò)顏料上覆蓋一層塑膠膜，使得手指與油墨(yóumò)顏色的接觸減少，耐用度有所增強(qiáng)。熱噴涂的應(yīng)用(yìngyòng)刷鍍不用鍍槽，旋轉(zhuǎn)的工件接直流電源的負(fù)極，鍍筆接正極，鍍筆前端用脫脂棉包住，澆注的鍍液浸貯在脫脂棉套內(nèi)，鍍液中的金屬正離子在電場力作用下在工件表面(biǎomiàn)(陰極)獲得電子而沉積于表面(biǎomiàn)上，形成電鍍層。

.2移印先將設(shè)計(jì)的圖案蝕刻在印刷鋼板上﹐然后把蝕刻板涂上油墨﹐利用硅橡膠材料制成的曲面(qūmiàn)移印頭將其中的大部分油墨轉(zhuǎn)印到被印刷物體上。移印適合于印到不規(guī)則承印物上（如儀器(yíqì)、電氣零件、玩具等），且移印速度快。

第四十三頁，共52頁。轉(zhuǎn)?。ㄋD(zhuǎn)印，熱轉(zhuǎn)印，模內(nèi)轉(zhuǎn)印等）水轉(zhuǎn)?。菏抢?lìyòng)水壓將帶彩色圖案的轉(zhuǎn)印紙/塑料膜進(jìn)行高分子水解的一種印刷。熱轉(zhuǎn)?。菏菍⒒y或圖案印刷到耐熱性膠紙上，通過加熱，加壓，將油墨(yóumò)層的花紋圖案印到品材料上的一種技術(shù)。模內(nèi)轉(zhuǎn)印：俗稱(súchēnɡ)IMR，是在模具內(nèi)轉(zhuǎn)印圖案第四十四頁，共52頁。轉(zhuǎn)?。ㄋD(zhuǎn)印，熱轉(zhuǎn)印，模內(nèi)轉(zhuǎn)印等）第四十五頁，共52頁。3.4.4.4UV覆膜印刷(yìnshuā)UV覆膜技術(shù)（貼膜法）是在絲網(wǎng)印刷技術(shù)上再在油墨(yóumò)顏料上覆蓋一層塑膠膜，使得手指與油墨(yóumò)顏色的接觸減少，耐用度有所增強(qiáng)。優(yōu)劣：UV覆膜技術(shù)是絲網(wǎng)(sīwǎnɡ)印刷技術(shù)的改進(jìn)版，因此在油墨耐磨性上有更佳的表現(xiàn)，而且成本相對較低。第四十六頁，共52頁。涂裝涂裝根據(jù)使用材料(cáiliào)不同，可分為油漆和塑粉油漆(yóuqī)油漆(yóuqī)的種類很多，有PU漆，橡膠漆，UV漆，鋼琴漆，磨砂漆等。PU漆：Pu漆是聚氨酯漆