일반적인 산업용 금속 표면 처리 기술에는 어떤 것이 있나요?

금속 표면 처리 공정 소개

금속 표면 처리는 공정 방법의 의도된 성능 요구 사항을 달성하기 위해 물리학, 화학, 야금 및 열처리 및 기타 기술 분야를 기판 표면에 사용하여 공작물 표면의 상태와 특성을 변경하는 것입니다.

표면 처리의 역할:

금속 표면 경도, 내식성, 내마모성을 개선하고 마찰 계수를 감소시킵니다;
재료 표면의 변화와 손상을 완화, 제거 및 복구합니다;
에너지 절약, 비용 절감, 환경 개선;
외관 개선 및 기타 장식 효과;
기타 특별한 기능 요구 사항;

금속 표면 처리 공정 분류

금속 표면 처리	수정 처리	-물리적, 화학적 방법을 통해 기판의 표면 상태를 변경하지만 기판의 화학적 구성은 그대로 유지합니다.

	합금	-물리적으로 추가된 재료가 기판에 들어가 합금 층을 형성합니다.

	변환 멤브레인 처리	-첨가제와 기판 사이의 화학 반응으로 화학적 수단에 의해 변환 필름을 형성합니다.

	코팅	-기판 표면에 필름을 추가하고 기판은 필름 형성에 관여하지 않습니다.

I. 표면 수정 기술

1.1, 표면 경화

표면 담금질은 강철의 화학적 조성을 변경하지 않고 부품 열처리 방법의 표면을 강화하기 위해 담금질 후 표면 오스테나이트화를 강화하기 위해 급속 가열을 사용하는 것을 말합니다. 표면 담금질의 주요 방법은 화염 담금질과 유도 가열이며 일반적으로 사용되는 열원은 옥시 아세틸렌 또는 옥시 프로판 및 기타 화염입니다.

1.2 레이저 표면 향상

레이저 표면 강화는 집중된 레이저 빔을 사용하여 매우 짧은 시간에 매우 얇은 재료의 공작물 표면층을 상 변화 온도 또는 녹는점 이상의 온도로 가열하고 매우 짧은 시간에 냉각하여 공작물 표면이 경화되고 강화되도록 공작물 표면에 쏘는 것입니다. 레이저 표면 강화는 레이저 상 변화 강화 처리, 레이저 표면 합금 처리 및 레이저 클래딩 처리로 나눌 수 있습니다.

레이저 표면 향상은 열 영향 영역이 작고 변형이 적으며 작동하기 쉬우며 주로 펀칭 다이, 크랭크 샤프트, 캠 샤프트, 캠 샤프트, 스플라인 샤프트, 정밀 기기 가이드 레일, 고속 강철 절삭 공구, 기어 및 내연 기관의 실린더 라이너와 같은 국소 강화 부품에 사용됩니다.

역할:

부품의 기계적 강도는 물론 내마모성, 내피로성, 내식성을 개선합니다;
표면 매트 및 산화 피부 제거용;
주조, 단조 및 용접 부품 등의 잔류 응력 제거

1.3. 연마

연마는 기계적, 화학적 또는 전기 화학적 작용을 사용하여 공작물의 표면 거칠기를 줄여 밝고(광택을 제거하는 데에도 사용할 수 있음) 평평한 표면을 얻는 가공 방법입니다. 현재 휴대폰 및 기타 가전제품, 가전제품, 자동차 등 많은 산업 분야에서 사용되고 있습니다.

프로세스

연마 공정은 여러 종류로 나뉘며 기계 연마, 전해 연마, 화학 연마 및 나노 연마 등이 있으며 그중 기계 연마가 더 널리 사용되며 공정에는 주로 국부 연마, 전체 연마, 거친 연마, 미세 연마, 청소 및 검사가 포함됩니다.

다양한 연마 공정 비교

1.4. 기타 기술은 수정된 기술을 나타냅니다.

샷 피닝 - 수많은 작은 망치가 금속 표면을 두드리는 것처럼 부품 표면에 분사되는 발사체의 고속 이동이 많아서 표면층과 표면 아래층의 부품이 일정량의 소성 변형을 일으키고 기술의 강화를 달성합니다.

롤링 - 상온에서 회전하는 공작물의 표면에 하드 롤러 또는 롤러를 적용하고 버스바 방향으로 이동하여 공작물의 표면을 소성 변형 및 경화시켜 정확하고 광택이 나며 강화된 표면 또는 특정 패턴을 얻는 표면 처리 공정입니다.

드로잉 - 외력을 가해 금형을 통해 금속을 강제로 밀어내는 표면 처리 방법으로, 금속 단면을 압축하여 필요한 단면적 모양과 크기를 얻는 것을 금속 드로잉 공정이라고 합니다.

II. 합금 기술

2.1 침탄 및 질화

공작물은 특정 매체 단열재에 배치되어 활성 원자의 매체가 공작물의 표면층으로 침투하여 공작물의 화학적 구성 및 조직의 표면층을 변경 한 다음 열처리 공정의 성능을 변경합니다.

표면 담금질과 비교하여 화학적 표면 열처리는 강철의 표면 조직을 변화시킬 뿐만 아니라 화학 성분도 변화시킵니다. 침투되는 다양한 원소에 따라 화학적 열처리는 침탄, 질화, 다중 공동 침투, 다른 원소의 침투 등으로 나눌 수 있습니다. 화학적 열처리 공정에는 분해, 흡수, 확산의 세 가지 기본 공정이 포함됩니다.

화학적 표면 열처리의 가장 중요한 두 가지 유형은 침탄과 질화입니다.

비교	탄화	질화물
목표	피착재의 표면 경도, 내마모성 및 피로 강도를 개선하는 동시에 피착재 내에서 우수한 인성을 유지합니다.	공작물의 표면 경도, 내마모성 및 피로 강도를 개선하고 내식성을 향상시킵니다.
제작	0.1-0.25%C 저탄소강을 함유하여 고탄소 심장 인성이 감소합니다.	Cr, Mo, Al, Ti, V를 포함하는 중간 탄소강.
방법론	가스 침탄, 국소 침탄, 진공 침탄	가스 암모니아화, 이온 수소화
temp	900-950°C	500 - 570°C
필름 두께	0.5 - 2mm	0.6-0.7mm 이하
사용	항공기, 자동차, 트랙터 등의 기어, 샤프트, 캠축 등 기계 부품에 널리 사용됩니다.	내마모성과 정밀도가 요구되는 부품, 내열성, 내마모성, 내식성이 요구되는 부품에 사용됩니다. 계측기의 소형 샤프트, 경부하 기어, 중요한 크랭크 샤프트 등이 이에 해당합니다.

III. 금속 표면 변환 필름 기술

3.1 흑화 및 인산염 처리

흑화:
강철 또는 강철 부품을 공기-수증기 또는 화학 물질에서 적절한 온도로 가열하여 표면에 파란색 또는 검은색 산화막을 형성하는 공정입니다. 블루링이라고도 합니다.
인산화:
인산염 용액(일부 산성 인산염 기반 용액)에 담근 공작물(강철 또는 알루미늄, 아연 부품)을 표면에 증착하여 불용성 결정성 인산염 변환 필름 층을 형성하는 인산염 처리라고 하는 공정입니다.

(사물의) 이름	처리 조건	색상	멤브레인 속성	내식성	어플라이언스
어둡게	농축 알칼리 용액에서 끓이면 사산화철의 산화막이 생성됩니다.	파란색-검정색	필름 두께 0.5-1.6 미크론, 우수한 흡착력, 오일 또는 충진 처리로 함침 가능	와 다릅니다.	박막, 부품의 장비 크기에 영향을 미치지 않음; 표면을 검게 한 후 광택 정밀 부품이라고하는 표면 마감에 대한 높은 요구 사항은 표면이 밝고 검은 색으로 보호하고 장식 할 수 있습니다.
인화물	인산염 용액에서 화학 처리를 통해 결정성 인산염 필름을 생성합니다.	회색 또는 회색-검정	필름 두께 3-20 미크론, 우수한 흡착력, 오일을 함침하거나 처리제로 채울 수 있습니다.	평소	주로 강철 부품(건 등)의 부식 방지 및 페인트와 강철 공작물의 접착력을 높이고 보호하기 위해 처리 전 도장하는 데 사용됩니다.

3.2. 아노다이징

주로 알루미늄과 알루미늄 합금의 양극 산화를 말합니다. 양극 산화는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 부품을 산성 전해질에 담그고 양극으로 외부 전류의 작용으로 부품 표면에 부식 방지 Al2O3(알루미늄 산화물) 필름 층이 형성되어 기판과 단단히 결합하는 것입니다. 이 산화막은 보호, 장식, 절연 및 내마모성과 같은 특수한 특성을 가지고 있습니다.

프로세스.

단색, 그라데이션 색상: 연마/샌드 블라스팅/드로잉→탈지→세척 및 기타 전처리→아노다이징→중화→염색→실링→건조

두 가지 색상:

①연마/샌드 블라스팅/드로잉 → 탈지 → 세척 및 기타 전처리 → 마스킹 → 아노다이징1 → 아노다이징2 → 밀봉 → 건조

연마/샌드 블라스팅/드로잉→탈지→세척 및 기타 전처리→아노다이징1 →라듐 각인→아노다이징2 →실링→건조

기술적 특징.

힘을 강화하세요;
흰색을 제외한 모든 색상을 구현합니다;
유럽, 미국 및 기타 국가의 니켈 무함유 요구 사항을 충족하기 위해 니켈 무함유 밀봉 구멍을 달성합니다.

기술적 어려움과 개선해야 할 핵심 사항

아노다이징의 수율 수준은 최종 제품의 비용과 관련이 있습니다. 산화 수율을 개선하기 위한 핵심은 적절한 산화제의 양, 적절한 온도 및 전류 밀도에 있으며, 구조 부품 제조업체는 생산 공정에서 돌파구를 모색하고 찾아야 합니다.

애플리케이션:

일반적으로 자동차 및 항공기의 일부 특수 부품의 보호 처리와 수공예품 및 일상적으로 사용하는 하드웨어 제품의 장식 처리에 사용됩니다.

IV. 표면 코팅 기술

4.1 열 스프레이

용사란 부품 표면에 압축 가스를 연속 분사하여 금속 또는 비금속 재료를 가열하고 녹여 필요한 물리적 및 화학적 특성을 얻기 위해 부품 표면에서 기판 코팅과 고체 결합을 형성하는 것을 말합니다.

열분사 기술은 재료의 내마모성, 내식성, 내열성 및 단열성을 향상시키는 데 사용할 수 있습니다.

적용 분야: 항공우주, 원자력, 전자 및 기타 첨단 기술을 포함한 거의 모든 분야에서 활용됩니다.

파우더 코팅:

분말 코팅은 분말 분사 장비 (정전기 분사기)에 의해 공작물 표면에 분사되고 정전기 힘의 작용으로 분말이 공작물 표면에 고르게 흡착되어 분말 코팅을 형성하고 분말 코팅은 고온에서 구워지고 레벨링으로 경화 된 다음 다른 효과 (다른 종류의 분말 코팅의 효과)를 가진 최종 코팅으로 바뀝니다.

프로세스:

로딩 → 정전기 먼지 제거 → 스프레이 → 저온 레벨링 → 베이킹

기술적 특성:

장점:

1, 컬러풀, 고광택, 무광택 옵션;

2. 저렴한 비용으로 가구 제품 및 방열판의 쉘 등을 만드는 데 적합합니다;

3, 높은 사용률, 100% 사용률, 환경 보호;

4. 결함을 가리는 강력한 기능;

5. 나뭇결 효과를 모방할 수 있습니다.

4.2, 진공 도금, 증기상 증착

기상 증착 기술은 증착 요소가 포함된 기체상 물질을 재료 표면에 증착하여 물리적 또는 화학적 방법으로 박막을 형성하는 새로운 유형의 코팅 기술을 말합니다.

증착 공정의 원리에 따라 기상 증착 기술은 물리적 기상 증착(PVD)과 화학 기상 증착(CVD)의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.

물리적 기상 증착(PVD)

물리적 기상 증착은 진공 조건에서 물리적 수단에 의해 물질을 원자, 분자로 기화하거나 이온으로 이온화하여 기상 공정을 통해 물질 표면에 박막을 증착하는 기술입니다.

물리적 증착 기술에는 주로 진공 증착 도금, 스퍼터 도금 및 이온 도금의 세 가지 기본 방법이 있습니다.

물리적 기상 증착은 적용 가능한 기판 재료와 막층 재료의 범위가 넓고 공정이 간단하며 재료 절약, 오염 없음, 막베이스에 의해 얻어진 막층이 강한 접착력, 막층의 균일한 두께, 밀도가 높고 핀홀이 적은 등의 장점을 가지고 있습니다.

기계, 항공우주, 전자, 광학 및 경공업에서 내마모성, 내식성, 내열성, 전기 전도성, 절연성, 광학, 자기, 압전, 미끄러운, 초전도 및 기타 필름을 제조하는 데 널리 사용됩니다.

화학 기상 증착(CVD)

화학 기상 증착은 특정 온도에서 기체 혼합물과 기판 표면의 상호작용에 의해 기판 표면에 금속 또는 화합물의 박막을 형성하는 방법입니다.

화학 기상 증착 필름 층은 내마모성, 내식성, 내열성 및 전기 및 광학 등의 특수 특성이 우수하여 기계 제조, 항공 우주, 운송, 석탄 화학 산업 및 기타 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

4.3. 전기 도금

전기 도금은 전기 화학 및 산화 환원 공정입니다. 니켈 도금을 예로 들면, 금속 부품을 금속염(NiSO4) 용액에 음극으로 담그고 니켈 금속판을 양극으로 사용하며 직류 전원 공급 장치를 켠 후 부품에 니켈 금속 도금층을 증착하는 방식입니다.

도금 방법은 일반 도금과 특수 도금으로 분류됩니다.

일반 도금	아연 도금	주로 철강 부품의 부식 방지에 사용되며, 생산량이 가장 많은 도금 유형입니다. 비용이 저렴하고 내식성 및 저장성이 우수하여 경공업, 전자기계, 농기계 및 국방 분야에서 널리 사용됩니다.
	카드뮴 도금	강철 부품의 카드뮴 도금은 해양 및 고온 다습한 대기 환경에서 보호 성능이 아연 도금보다 우수하며 주로 항공, 내비게이션 및 전자 산업 부품 보호에 사용됩니다.
	통조림	주석 부식 제품은 인체에 무해하고 납땜하기 쉬우며 주석 도금은 식품 야우 타우 포장 제품, 식기구, 수저 및 전자 산업에 널리 사용되며 많은 부품을 납땜해야 합니다.
	구리	구리 도금은 표면 도금과 모재 사이의 결합을 개선하기 위해 다른 도금 층의 중간층으로 사용되는 경우가 많습니다.
	니켈 도금	다양한 용도로 사용할 수 있으며 보호와 장식, 기능성 모두에 사용할 수 있습니다. 전자는 주로 가전제품, 하드웨어, 자동차 등에 사용되며 후자는 마모가 쉬운 제품을 수리하는 데 사용됩니다.
	크롬	크롬 도금은 경도가 높고 내마모성이 우수하며 마찰 계수가 낮아 장식용 도금을 보호하고 녹을 방지하며 외관을 아름답게 하는 데 사용됩니다.

특수 도금	브러시 도금	도금 탱크가없는 브러시 도금, 직류 전원 공급 장치의 음극에 연결된 회전 공작물, 양극에 연결된 도금 펜, 탈지 면으로 감싼 도금 펜의 앞부분, 탈지 면 슬리브에 담근 도금 용액을 붓고, 공작물 표면 (음극)에서 전기장 힘의 작용으로 양이온의 금속에 도금 용액을 주입하여 표면에 전자를 얻고 도금을 증착하여 도금 층을 형성합니다. 장점: 간단한 장비, 유연한 운영, 로컬 도금 및 현장 작업.
	배럴 도금	롤러 도금은 표면 보호 및 장식과 도금 공정의 다양한 기능적 목적을 달성하기 위해 특수 롤러에 일정 수의 작은 부품을 압연 상태로 넣어 다양한 금속 또는 합금 도금에 부품의 표면을 간접 전도성 방식으로 증착하는 것입니다. 장점: 노동력 절감, 우수한 표면 품질, 코팅 두께의 낮은 변동 등.
	랙 도금	펜던트 도금이라고도 하는 행잉 도금은 부품을 행거에 장착하여 도금을 증착하는 도금 방식으로, 일반적으로 대형 부품(예: 휠)의 도금에 사용됩니다.