Pintakäsittely on tekniikka, jolla luodaan pintakerros, jolla on mekaaniset, fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, jotka eroavat perusmateriaalista.
Pintakäsittelyn tavoitteena on täyttää tuotteen ainutlaatuiset toiminnalliset vaatimukset korroosionkestävyyden, kulumiskestävyyden, koristelun ja muiden tekijöiden suhteen. Mekaaninen hionta, kemiallinen käsittely, pinnan lämpökäsittely ja pinnan ruiskutus ovat joitakin yleisimmin käyttämistämme pintakäsittelytekniikoista. Pintakäsittelyn tarkoituksena on puhdistaa, harjata, poistaa purseet, rasvanpoisto ja hehkuhilsettä työkappaleen pinnalta. Tänään tutkimme pintakäsittelymenetelmää.
Tyhjiögalvanointia, galvanointia, anodisointia, elektrolyyttistä kiillotusta, tampopainatusta, sinkitystä, jauhemaalausta, vesisiirtopainatusta, silkkipainatusta, elektroforeesia ja muita pintakäsittelytekniikoita käytetään usein.
Fysikaalinen pinnoitusilmiö on tyhjiöpinnoitus. Kohdemateriaali jakautuu molekyyleihin, jotka imeytyvät johtaviin materiaaleihin muodostaen tasaisen ja sileän metallijäljitelmäpinnan, kun argonkaasua johdetaan tyhjiössä ja se osuu kohdemateriaaliin.
Soveltuvat materiaalit:
1. Useita materiaaleja, kuten metalleja, pehmeitä ja kovia polymeerejä, komposiittimateriaaleja, keramiikkaa ja lasia, voidaan tyhjiöpinnoittaa. Alumiini on yleisimmin galvanoitu materiaali, jota seuraavat hopea ja kupari.
2. Koska luonnonmateriaalien kosteus vaikuttaa tyhjiöympäristöön, luonnonmateriaalit eivät sovellu tyhjiöpinnoitukseen.
Prosessikustannukset: Tyhjiöpinnoituksen työvoimakustannukset ovat melko korkeat, koska työkappale on ruiskutettava, lastattava, purettava ja ruiskutettava uudelleen. Työkappaleen monimutkaisuus ja määrä vaikuttavat kuitenkin myös työvoimakustannuksiin.
Ympäristövaikutukset: Tyhjiögalvanointi aiheuttaa suunnilleen yhtä vähän haittaa ympäristölle kuin ruiskutus.
Sähkövirran avulla elektrolyyttiin upotetun työkappaleen atomit muuttuvat ioneiksi ja poistetaan pinnalta sähkökemiallisessa "galvanointi"-prosessissa, jossa poistetaan pienet purseet ja kirkastetaan työkappaleen pintaa.
Soveltuvat materiaalit:
1. Suurin osa metalleista voidaan kiillottaa elektrolyyttisesti, ja ruostumattoman teräksen pinnan kiillotus on suosituin käyttökohde (erityisesti austeniittisen ydinvoimalaatuisen ruostumattoman teräksen kohdalla).
2. Useiden materiaalien elektrolyyttinen kiillotus samanaikaisesti tai edes samassa elektrolyyttiliuoksessa on mahdotonta.
Käyttökustannukset: Koska elektrolyyttinen kiillotus on pohjimmiltaan täysin automatisoitu operaatio, työvoimakustannukset ovat suhteellisen minimaaliset. Ympäristövaikutukset: Elektrolyyttisessä kiillotuksessa käytetään vähemmän vaarallisia kemikaaleja. Se on helppokäyttöinen ja vaatii vain vähän vettä toimenpiteen suorittamiseen. Lisäksi se voi estää ruostumattoman teräksen korroosiota ja pidentää ruostumattoman teräksen ominaisuuksia.
3. Tamponpainatustekniikka
Nykyään yksi tärkeimmistä erikoispainatustekniikoista on kyky painaa tekstiä, grafiikkaa ja kuvia epäsäännöllisen muotoisten esineiden pinnalle.
Lähes kaikkia materiaaleja voidaan käyttää tampopainatuksessa, lukuun ottamatta silikonipainatusta pehmeämpiä materiaaleja, kuten PTFE:tä.
Prosessiin liittyvät alhaiset työvoima- ja muottikustannukset.
Ympäristövaikutus: Tällä menetelmällä on suuri ympäristövaikutus, koska se toimii vain liukoisten musteiden kanssa, jotka on valmistettu vaarallisista kemikaaleista.
4. sinkkipinnoitusprosessi
Pinnanmuokkausmenetelmä, jossa terässeosmateriaalit päällystetään sinkkikerroksella esteettisten ja ruosteenestoominaisuuksien saavuttamiseksi. Sähkökemiallisena suojakerroksena pinnalla oleva sinkkikerros voi estää metallin korroosion. Sinkitys ja kuumasinkitys ovat kaksi yleisimmin käytettyä tekniikkaa.
Käytettävät materiaalit: Koska sinkitysprosessi perustuu metallurgiseen liimaustekniikkaan, sitä voidaan käyttää vain teräksen ja raudan pintojen käsittelyyn.
Prosessikustannukset: lyhyt sykli/keskisuuret työvoimakustannukset, ei muottikustannuksia. Tämä johtuu siitä, että työkappaleen pinnan laatu riippuu suuresti ennen sinkitystä tehdystä fyysisestä pinnan esikäsittelystä.
Ympäristövaikutus: Sinkitysprosessilla on myönteinen vaikutus ympäristöön pidentämällä teräskomponenttien käyttöikää 40–100 vuodella ja estämällä työkappaleen ruostumista ja korroosiota. Lisäksi nestemäisen sinkin toistuva käyttö ei aiheuta kemiallista tai fysikaalista jätettä, ja sinkitty työkappale voidaan laittaa takaisin sinkityssäiliöön sen käyttöiän päätyttyä.
Elektrolyyttinen prosessi, jossa komponenttien pinnoille levitetään metallikalvo, jolla parannetaan kulutuskestävyyttä, johtavuutta, valonheijastusta, korroosionkestävyyttä ja estetiikkaa. Lukuisissa kolikoissa on myös galvanointi ulkokerroksessaan.
Soveltuvat materiaalit:
1. Useimmat metallit voidaan galvanoida, mutta pinnoituksen puhtaus ja tehokkuus vaihtelevat metallien välillä. Näistä yleisimmät ovat tina, kromi, nikkeli, hopea, kulta ja rodium.
2. ABS on materiaali, jota galvanoidaan useimmin.
3. Koska nikkeli on iholle vaarallista ja ärsyttävää, sitä ei voida käyttää ihon kanssa kosketuksiin joutuvien esineiden galvanointiin.
Prosessikustannukset: ei muottikustannuksia, mutta komponenttien kiinnittämiseen tarvitaan kiinnittimiä; aikakustannukset vaihtelevat lämpötilan ja metallityypin mukaan; työvoimakustannukset (keskikorkeat); riippuen yksittäisten pinnoitettujen kappaleiden tyypistä; esimerkiksi ruokailuvälineiden ja korujen pinnoitus vaatii erittäin korkeita työvoimakustannuksia. Tiukkojen kestävyys- ja kauneusstandardien vuoksi sitä hallinnoi erittäin pätevä henkilöstö.
Ympäristövaikutukset: Koska galvanointiprosessissa käytetään niin paljon haitallisia materiaaleja, asiantunteva kierrätys ja poisto ovat välttämättömiä ympäristövahinkojen minimoimiseksi.
Julkaisun aika: 07.07.2023
