Metal Döküm Parçaların Yüzey İşlemi

Metal yüzey işlemi, metal taban malzemesinin yüzeyinde, tabanın mekanik, fiziksel ve kimyasal özelliklerinden farklı bir yüzey tabakasının yapay olarak oluşturulması işlemidir. Yüzey işleminin amacı, ürünün korozyon direncini, aşınma direncini, dekorasyonunu veya diğer özel fonksiyonel gereksinimlerini karşılamaktır. Metal dökümler için en sık kullanılan yüzey işleme yöntemlerimiz şunlardır: mekanik parlatma, kimyasal işlem, yüzey ısıl işlemi ve püskürtmeli yüzey. Metal dökümlerin yüzey ön işlemi, iş parçasının yüzeyini temizlemek, süpürmek, çapak almak, yağdan arındırmak ve oksitten arındırmaktır.

Yüzey işleminin iki açıklaması vardır. Bunlardan biri, ön işlem, elektrokaplama, boyama, kimyasal oksidasyon, termal püskürtme vb. dahil olmak üzere birçok fiziksel ve kimyasal yöntemi içeren genelleştirilmiş yüzey işlemidir; diğeri ise dar tanımlı yüzey işlemidir. Yani sadece ön işlem dediğimiz kumlama, cilalama vb. işlemleri içeren işlemlerdir.

 

Yüzey İşlem	Uygulamalar
Çinko Kaplama	Alaşımlı çelik dökümler, karbon çeliği dökümler, toz metalurjisinden yapılmış parçalar
Akımsız Çinko Kaplama	Çelik parçalar üzerinde akımsız Çinko açısından zengin kaplama
Akımsız Nikel Kaplama	Çelik, paslanmaz çelik, alüminyum ve bakır parçalar üzerine akımsız nikel kaplama
Kalay-Çinko Kaplama	Çelik parçalar üzerine kalay-çinko kaplama
Krom Kaplama	Alaşımlı çelik dökümler, bakır bazlı alaşımlı dökümler
Nikel Kaplama	Çelik, paslanmaz çelik ve alüminyum parçalar üzerine akımsız nikel kaplama
Krom-Nikel Kaplama	Pirinç parçalar, bronz parçalar
Çinko Nikel Kaplama	Çelik dökümler, pirinç dökümler, bronz döküm parçalar
Bakır-Nikel-Krom Kaplama	Çelik, paslanmaz çelik, alüminyum parçalar üzerine Bakır-Nikel-Krom Kaplama
Bakır Kaplama	Çelik parçaların kaplanması
Eloksal	Alüminyum profil, işleme ve döküm alüminyum parçalar üzerinde eloksal ve sert eloksal kaplama
Tablo	Demir, alüminyum, paslanmaz çelik ve çelik parçalar üzerinde boyama ve kuru film
Asit Temizleme	Paslanmaz çelik dökümler, ısıl işlem görmüş parçalar, süper alaşım, alüminyum alaşım ve titanyum alaşımlı parçalar için asitle temizleme
Pasivasyon	Her türlü paslanmaz çeliğin pasivasyonu
Fosfatlama	Normal dökümlerin ve işleme parçalarının çinko ve manganez fosfatlanması
Elektroforez	Çelik parçalarda elektroforez
Elektrolitik Parlatma	Paslanmaz çelik parçalarda elektrolitik parlatma
Tel Çekme	Döküm, kaynak ve dövme yoluyla paslanmaz çelik parçalar

 

1. Yüzey Ön İşlemi

İşleme, taşıma, depolama vb. sürecinde metal iş parçalarının yüzeyinde genellikle oksit tabakası, pas kalıplama kumu, kaynak cürufu, toz, yağ ve diğer kirler bulunur. Kaplamanın iş parçası yüzeyine sıkı bir şekilde tutunabilmesi için boyamadan önce iş parçasının yüzeyinin temizlenmesi gerekir. Aksi takdirde kaplamanın metale bağlanma kuvveti ve korozyon direnci etkilenmekle kalmayıp, kaplanmış olsa bile ana metalin bozulmasına neden olacaktır. Katmanın koruması altında korozyona devam ederek kaplamanın soyulmasına neden olarak iş parçasının mekanik özelliklerini ve hizmet ömrünü etkileyebilir. Metal iş parçalarının yüzey ön işleminin amacının, kaplama gereksinimlerine uygun iyi bir alt tabaka sağlamak, iyi kalitede bir koruyucu tabaka elde etmek ve ürünün servis ömrünü uzatmak olduğu görülebilir.

 

2. Mekanik Arıtma

Esas olarak tel fırça rulosu parlatma, kumlama ve kumlama içerir.

Fırçalı parlatma, fırça merdanesinin motor tarafından tahrik edilmesi ve fırça merdanesinin, oksit pulunu çıkarmak için haddeleme parçasının hareketine ters yönde şeridin üst ve alt yüzeyleri üzerinde yüksek hızda dönmesidir. Fırçalanmış demir oksit tortusu, kapalı devre soğutma suyuyla yıkama sistemiyle yıkanarak uzaklaştırılır.

Kumlama, mermiyi hızlandırmak ve pasın giderilmesi ve temizlenmesi amacıyla iş parçasına yansıtmak için merkezkaç kuvveti kullanmanın bir yöntemidir. Ancak bilyeli patlatmanın esnekliği zayıftır ve saha tarafından sınırlıdır. İş parçasını temizlerken biraz kör olur ve iş parçasının iç yüzeyinde temizlenemeyen ölü köşeler oluşturmak kolaydır. Ekipmanın yapısı karmaşıktır, çok sayıda aşınan parça vardır, özellikle bıçaklar ve diğer parçalar çabuk aşınır, bakım saatleri çoktur, maliyeti yüksektir ve tek seferlik yatırım büyüktür. Yüzey işleme için kumlama kullanıldığında darbe kuvveti büyüktür ve temizleme etkisi açıktır.

Bununla birlikte, ince levha iş parçalarının bilyeli dövme ile işlenmesi, iş parçasını kolayca deforme edebilir ve çelik bilye, metal alt tabakayı deforme etmek için iş parçasının yüzeyine çarpar (bilyeli püskürtme veya bilyeli çekiçleme ne olursa olsun). Ferroferrik oksit ve ferroferrik oksit plastisiteye sahip olmadığından kırılacaklardır. Soyulduktan sonra yağ filmi malzeme ile birlikte deforme olur, dolayısıyla bilyeli kumlama ve bilyeli kumlama, yağ lekeli iş parçası üzerindeki yağ lekelerini tamamen gideremez. İş parçalarına yönelik mevcut yüzey işleme yöntemleri arasında en iyi temizleme etkisi kumlamadır. Kumlama, iş parçası yüzeyinin daha yüksek gereksinimlerle temizlenmesi için uygundur.

 

3. Plazma Tedavisi

Plazma, pozitif yüklü pozitif parçacıkların ve negatif parçacıkların (pozitif iyonlar, negatif iyonlar, elektronlar, serbest radikaller ve çeşitli aktif gruplar vb. dahil) bir koleksiyonudur. Pozitif ve negatif yükler eşittir. Bu nedenle maddenin katı, sıvı ve gaz hallerinin yanı sıra dördüncü hali olan plazma durumuna da plazma adı verilmektedir. Plazma yüzey işlemcisi bir plazma jeneratörü, bir gaz dağıtım boru hattı ve bir plazma nozulundan oluşur. Plazma jeneratörü, basınçlı hava yardımıyla kızdırma deşarjında ​​düşük sıcaklıkta plazma oluşturmak için etkinleştirilecek ve kontrol edilecek nozul çelik borusunda yüksek basınç ve yüksek frekanslı enerji üretir. Plazma iş parçasının yüzeyine püskürtülür.

Plazma ve işlenmiş nesnenin yüzeyi buluştuğunda nesne değişir ve kimyasal reaksiyonlar meydana gelir. Yüzey temizlenmiş ve gres ve yardımcı katkı maddeleri gibi hidrokarbon kirleticiler uzaklaştırılmış, aşındırılmış ve pürüzlendirilmiş veya yoğun çapraz bağlı bir tabaka oluşturulmuş veya oksijen içeren polar gruplar (hidroksil, karboksil) eklenmiştir; bu grup, Çeşitli kaplama malzemelerinin yapışmasını teşvik etme etkisi, yapışma ve boya uygulamalarında optimize edilmiştir. Aynı etki altında, plazma işlem yüzeyinin uygulanması, yapıştırma, kaplama ve baskı için faydalı olan çok ince, yüksek gerilimli bir kaplama yüzeyi elde edebilir. Yapışmayı arttırmak için başka makinelere, kimyasal işlemlere ve diğer güçlü bileşenlere gerek yoktur.

 

4. Elektrokimyasal Yöntem

Elektrokimyasal yüzey işlemi, esas olarak elektrokaplama ve anodik oksidasyonu içeren, iş parçasının yüzeyinde bir kaplama oluşturmak için elektrot reaksiyonunu kullanır.

İş parçası elektrolit çözeltisindeki katot olduğunda. Harici bir akımın etkisi altında yüzeyde bir kaplama oluşturma işlemine elektrokaplama denir. Kaplama katmanı metal, alaşım, yarı iletken olabilir veya bakır kaplama, nikel kaplama vb. gibi çeşitli katı parçacıklar içerebilir.

Elektrolit çözeltisinde iş parçası anottur. Dış akımın etkisi altında yüzeyde bir oksit filmi oluşturma işlemine, alüminyum alaşımının anodizasyonu gibi anodizasyon adı verilir. Çeliğin oksidasyon işlemi kimyasal veya elektrokimyasal yöntemlerle yapılabilir. Kimyasal yöntem, iş parçasını oksitleyici bir çözeltiye koymak ve iş parçasının yüzeyinde çeliğin mavileşmesi gibi bir oksit filmi oluşturmak için kimyasal etkiye güvenmektir.

 

5. Kimyasal Yöntemler

Kimyasal yöntemin yüzey işleminin akım etkisi yoktur ve iş parçasının yüzeyinde bir kaplama tabakası oluşturmak için kimyasal maddelerin etkileşimini kullanır. Ana yöntemler kimyasal dönüşüm kaplama işlemi ve akımsız kaplamadır.

Elektrolit çözeltisinde, metal iş parçasının harici bir akım etkisi yoktur ve çözeltideki kimyasal madde, iş parçası ile etkileşime girerek yüzeyinde bir kaplama oluşturur; buna kimyasal dönüşüm filmi işlemi denir. Metal yüzeyine mavileştirme, fosfatlama, pasifleştirme ve krom tuzu muamelesi gibi. Elektrolit çözeltisinde iş parçasının yüzeyi dış akımın etkisi olmadan katalitik olarak işlenir. Çözeltide, kimyasal maddelerin azalması nedeniyle, iş parçasının yüzeyine belirli maddelerin bir kaplama oluşturacak şekilde biriktirilmesi işlemine, akımsız nikel, Akımsız bakır kaplama vb. gibi akımsız kaplama adı verilir.

 

6. Sıcak İşleme Yöntemi

Sıcak işleme yöntemi, iş parçasının yüzeyinde bir kaplama oluşturmak için malzemeyi yüksek sıcaklık koşulları altında eritmek veya termal olarak dağıtmaktır. Ana yöntemler aşağıdaki gibidir:

1) Sıcak Daldırma Kaplama
Metal bir iş parçasını erimiş metalin içine koyarak yüzeyinde bir kaplama oluşturma işlemine sıcak daldırmalı galvanizleme ve sıcak daldırmalı alüminyum gibi sıcak daldırmalı kaplama adı verilir.

2) Termal Püskürtme
Erimiş metalin atomize edilmesi ve bir kaplama oluşturmak üzere iş parçasının yüzeyine püskürtülmesi işlemine, termal püskürtme çinko ve termal püskürtme alüminyum gibi termal püskürtme adı verilir.

3) Sıcak Damgalama
Kaplama tabakası oluşturmak için iş parçasının yüzeyindeki metal folyonun ısıtılması ve preslenmesi işlemine, alüminyum folyonun sıcak damgalanması gibi sıcak damgalama adı verilir.

4) Kimyasal Isıl İşlem
İş parçasının kimyasal maddelerle temas ettirilerek ısıtıldığı ve belirli bir elementin iş parçasının yüzeyine yüksek sıcaklıkta girdiği işleme nitrürleme ve karbürleme gibi kimyasal ısıl işlem denir.

 

7. Elektroforez

Elektrot olarak iş parçası iletken suda çözünen veya suda emülsifiye edilmiş boyanın içine konur ve boyadaki diğer elektrotla bir devre oluşturur. Elektrik alanının etkisi altında kaplama çözeltisi yüklü reçine iyonlarına ayrışır, katyonlar katoda, anyonlar ise anoda hareket eder. Bu yüklü reçine iyonları, adsorbe edilmiş pigment parçacıklarıyla birlikte, bir kaplama oluşturmak üzere iş parçasının yüzeyine elektroforezlenir. Bu işleme elektroforez denir.

 

8. Elektrostatik Püskürtme

Bir DC yüksek voltajlı elektrik alanının etkisi altında, atomize edilmiş negatif yüklü boya parçacıkları, statik püskürtme adı verilen bir boya filmi elde etmek için pozitif yüklü iş parçası üzerine uçmaya yönlendirilir.