表面处理第三讲表面预处理技术及作业环境.ppt

《表面处理第三讲表面预处理技术及作业环境.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《表面处理第三讲表面预处理技术及作业环境.ppt（33页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、,清除被处理材料表面附着的杂质，使处理后的材料本体表面的原子能和处理介质（气相或液相）的原子相接触，原子直接在材料本体上沉积或向材料内部扩渗；有利于提高涂层与基体材料之间的结合强度。,第三章 表面改性处理中的预处理,预处理的目的：,机械清理：去除被处理零件表面固体杂物。,第一节 表面预处理工艺,1 机械打磨：（1）砂轮：粗磨加工，除毛刺、铸件的表面、焊缝周围等。（2）布轮：精磨抛光，使处理后的零件表面光滑美观。,磨光机及不同形状的磨光轮,包括机械清理、脱脂处理和浸蚀处理。,特点：手工操作，劳动强度大，有粉尘污染。,机械打磨(2),（3）金属轮（刷）：用金属丝摩擦金属表面，除氧化皮等。,特点：清

2、理效率高，适用于大批量的小型零件。,2 滚光,工件和磨料、化学溶液一起在滚筒旋转滚动（滚筒转速（3060转/分钟），使工件和磨料之间发生滚动摩擦，起到清除污垢的目的。,磨料的选择,滚光磨料有浮石、石英砂、花岗石，皮革角、贝壳、铁屑，钢砂和陶瓷碎片等。,需要滚光孔壁时，磨料粒子的直径应小于孔径。零件上有螺纹孔时，磨料粒子的直径应大于螺纹孔径。不可选用粉状或过大尺寸的磨料。,选择磨料粒子的原则,装载量最少不低于30，最多不高于90。滚光液的选择：碱性水溶液：氢氧化钠、碳酸纳、皂角粉等加少量乳化液；酸性水溶液：盐酸、硫酸、皂角粉等加少量的缓蚀剂。,滚筒装载量,硬质颗粒高速撞击工件表面，以除污垢。喷砂

3、清理的也有粗化零件表面的作用，可提高涂层结合强度。喷砂对金属表面还有强化的作用。,3 喷砂（丸）,喷砂分干喷和湿喷两种。,喷砂（丸）,特点：效率高，污染小，可清理各种形状零件，清理质量好。,吸入式喷砂机外形 压力式喷砂机外形 吸入式喷砂枪,喷砂设备,1 溶剂法(1)有机溶剂：如汽油、苯、四氯化碳等。一般在常温下脱脂。特点：脱脂速度快、效果好，但溶剂易挥发、易燃、有毒性，使用时应注意通风。,脱脂处理,去除被处理零件表面的油污。,由表面活性剂、缓蚀剂等组成。用超声波清洗效果更好。特点：可在常温下脱脂，加温脱脂效果更好。使用安全、无污染、价格低。,(2)水溶性清洗剂,利用碱溶液对皂化性油脂的皂化作用

4、和表面活性物质对非皂化性油脂的乳化作用，除去工件表面上的各种油污。,2 化学法（1）,各种因素的作用（以钢铁预处理为例）：氢氧化钠：有很强的皂化能力，但含量过高会形成肥皂难以清除，一般含量 10.2则肥皂发生水解)。磷酸三钠：呈弱碱性，有一定的皂化能力和缓冲pH值的作用，有助于水玻璃从工件表面洗去。水玻璃：有较强的乳化能力和一定的皂化能力。但残留在工件表面上的水玻璃较难洗净，应与磷酸三钠配合使用。,化学法（2）,乳化剂：分子具有亲水基团和憎水(亲油)基团，在除油过程中，其憎水基团指向油污而亲水基团指向溶液，降低油溶液界面张力，油污以极细小的油珠脱离零件表面进入溶液中成乳浊液。温度：提高温度可以

5、提高皂化反应速度，加快溶液的循环，降低油脂的粘度，油溶液界面的表面张力减低，较易湿润。机械作用：抖动零件、搅拌或喷射溶液以及用超声波振荡都能加快除油过程。,化学法脱脂的特点：操作简单、脱脂能力强、安全可靠。,化学法（3）,在电化学法脱脂液中，工件接直流电，利用电解析出的氢气或氧气泡使油膜变成小油珠而脱离零件。,3 电化学法（1）,特点：脱脂效果好，速度快。阴极脱脂易引起高强钢氢脆；阳极脱脂易对有色金属产生腐蚀。,电化学法（2）,1 化学抛光 零件浸在抛光液内，通过化学介质对金属表面凸出部分的溶解降低表面粗糙度，提高零件表面光亮度。特点：适合处理形状复杂的零件，生产效率高。,抛 光,提高被处理零

6、件表面光亮度。,化学抛光,浸入电解液中的零件接阳极，金属表面凸出部分电流密度大，溶解速度快，结果表面的粗糙度减小，光亮度提高。电解抛光成本高、效率低。但抛光质量高。,2 电解抛光（1）,电解抛光（2）,1 化学浸蚀和电化学浸蚀 酸和氧化膜反应生成溶于水的盐：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O FeO+2HCl=FeCl2+H2O,浸 蚀,去除被处理零件表面较薄的锈或氧化膜。,酸液中加金属缓蚀剂可以减小酸对金属的腐蚀。,化学浸蚀,简化脱脂和浸蚀工序，使脱脂和浸蚀一次完成，仅用在表面油脂和锈蚀都轻微的场合。,四、脱脂-浸蚀综合处理,机械清理脱脂水清洗化学浸蚀水清洗中和水清洗（甩干）立即进

7、行表面处理,典型的金属清洗工艺,1 局部保护工艺 对零件表面有一些不允许处理的特殊部位，如螺纹、精加工配合面等，进行保护处理。但尽量不要采用保护措施，因为 增加工作量；保护处容易储存碱液或酸液，影响到下一工序。,五、其它表面处理工艺,（1）热固性塑料、ABS塑料、聚苯乙烯等：用溶剂或清洗剂去除表面油垢、脱模剂等杂质，并进行粗化处理以使塑料表面微观粗糙，以提高塑料表面与覆层之间的结合力。,2 塑料的表面处理工艺,ABS塑料及其化学粗化后的结构,塑料表面的粗化处理,ABS塑料是由丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体发生共聚反应而形成的共聚物,丁晴橡胶（BA）,（2）聚烯烃、聚乙烯缩醛等

8、塑料：必须进行表面氧化、酸处理、电晕放电、紫外线等处理，改变其表面极性，提高涂膜的附着力和亲水性。,塑料的表面处理工艺（2）,1 喷涂工作环境的要求 最好是在无人的封闭工作间内进行；要有强排风装置，防止粉尘危害；等离子喷涂应有防噪音措施，如戴耳塞。,第二节 表面工程技术的作业环境,不同的表面工程技术对工作环境有不同的要求。,场地干净无飞尘；对环境的温度、湿度有一定要求；加强通风，防止异味损害工人健康；要有防火措施等。,2 对涂装环境的要求,3 对加工集成电路工作环境空气中尘埃数量的要求,表面预处理的目的和重要性。预处理工艺：机械清理、脱脂、浸蚀。典型的金属清洗工艺：机械清理脱脂清洗浸蚀清洗中和清洗（甩干）立即进行表面处理。,本 章 重 点,