Tratamento de superfície de peças fundidas de metal

O tratamento de superfície metálica é um processo de formação artificial de uma camada superficial na superfície de um material de base metálica que é diferente das propriedades mecânicas, físicas e químicas da base. O objetivo do tratamento de superfície é atender à resistência à corrosão, resistência ao desgaste, decoração ou outros requisitos funcionais especiais do produto. Para peças fundidas de metal, nossos métodos de tratamento de superfície mais comumente usados ​​são: polimento mecânico, tratamento químico, tratamento térmico de superfície e superfície pulverizada. O pré-tratamento de superfície de peças fundidas de metal consiste em limpar, varrer, rebarbar, desengordurar e desoxidar a superfície da peça de trabalho.

Existem duas explicações para o tratamento de superfície. Um é o tratamento de superfície generalizado, que inclui muitos métodos físicos e químicos, incluindo pré-tratamento, galvanoplastia, pintura, oxidação química, pulverização térmica, etc.; o outro é o tratamento de superfície estritamente definido. Ou seja, apenas o processamento incluindo jateamento, polimento, etc., que é o que costumamos chamar de pré-tratamento.

 

Tratamento de superfície	Aplicativos
Zincagem	Fundições de liga de aço, peças fundidas de aço carbono, peças feitas de metalurgia do pó
Revestimento de zinco eletrolítico	Revestimento rico em zinco eletrolítico nas peças de aço
Niquelagem eletrolítica	Niquelagem eletrolítica em peças de aço, aço inoxidável, alumínio e cobre
Chapeamento de estanho-zinco	Revestimento de estanho-zinco nas peças de aço
Cromagem	Fundições de liga de aço, fundições de liga à base de cobre
Niquelagem	Niquelagem eletrolítica em peças de aço, aço inoxidável e alumínio
Revestimento de cromo-níquel	Peças de latão, peças de bronze
Chapeamento de níquel e zinco	Fundições de aço, fundições de latão, peças fundidas de bronze
Chapeamento de cobre-níquel-cromo	Revestimento de cobre-níquel-cromo em peças de aço, aço inoxidável e alumínio
Chapeamento de cobre	Chapeamento nas peças de aço
Anodização	Anodização e anodização dura em perfis de alumínio, usinagem e peças de alumínio fundido sob pressão
Pintura	Pintura e película seca em peças de ferro, alumínio, aço inoxidável e aço
Limpeza ácida	Limpeza ácida para peças fundidas de aço inoxidável, peças tratadas termicamente, peças de super liga, liga de alumínio e liga de titânio
Passivação	Passivação de todos os tipos de aço inoxidável
Fosfatização	Fosfatização de zinco e manganês de peças fundidas normais e peças usinadas
Eletroforese	Eletroforese nas peças de aço
Polimento Eletrolítico	Polimento eletrolítico nas peças de aço inoxidável
Desenho de fio	Peças de aço inoxidável por fundição, soldagem e forjamento

 

1. Pré-tratamento de superfície

No processo de processamento, transporte, armazenamento, etc., a superfície das peças de metal geralmente apresenta incrustações de óxido, areia de moldagem por ferrugem, escória de soldagem, poeira, óleo e outras sujeiras. Para que o revestimento fique firmemente fixado à superfície da peça de trabalho, a superfície da peça de trabalho deve ser limpa antes da pintura. Caso contrário, isso não afetará apenas a força de ligação e a resistência à corrosão do revestimento ao metal, mas também tornará o metal base mesmo se for revestido. Pode continuar a corroer sob a proteção da camada, fazendo com que o revestimento se descasque, afetando as propriedades mecânicas e a vida útil da peça. Pode-se observar que o objetivo do pré-tratamento superficial de peças metálicas é fornecer um bom substrato adequado às necessidades de revestimento, obter uma camada protetora de boa qualidade e prolongar a vida útil do produto.

 

2. Tratamento Mecânico

Inclui principalmente polimento com rolo de escova de aço, jateamento e peening de areia.

O polimento com escova consiste em que o rolo da escova é acionado pelo motor, e o rolo da escova gira em alta velocidade nas superfícies superior e inferior da tira na direção oposta ao movimento da peça rolante para remover a incrustação de óxido. A incrustação de óxido de ferro escovado é removida com um sistema fechado de lavagem com água de resfriamento circulante.

O jateamento é um método de uso da força centrífuga para acelerar o projétil e projetá-lo na peça de trabalho para remoção de ferrugem e limpeza. No entanto, o jateamento tem pouca flexibilidade e é limitado pelo local. É um pouco cego ao limpar a peça de trabalho e é fácil produzir cantos mortos na superfície interna da peça de trabalho que não podem ser limpos. A estrutura do equipamento é complexa, há muitas peças de desgaste, principalmente as lâminas e outras peças se desgastam rapidamente, as horas de trabalho de manutenção são muitas, o custo é alto e o investimento único é grande. Usando jateamento para tratamento de superfície, a força de impacto é grande e o efeito de limpeza é óbvio.

No entanto, o tratamento de peças de chapa fina por shot peening pode facilmente deformar a peça de trabalho, e a granalha de aço atinge a superfície da peça de trabalho (não importa o jateamento ou shot peening) para deformar o substrato metálico. Como o óxido ferroférrico e o óxido ferroférrico não têm plasticidade, eles serão quebrados. Após a remoção, a película de óleo se deforma junto com o material, de modo que o jateamento e o jateamento não conseguem remover completamente as manchas de óleo na peça de trabalho com manchas de óleo. Entre os métodos de tratamento de superfície existentes para peças, o melhor efeito de limpeza é o jato de areia. O jato de areia é adequado para limpar a superfície da peça com requisitos mais elevados.

 

3. Tratamento Plasmático

O plasma é uma coleção de partículas positivas e negativas com carga positiva (incluindo íons positivos, íons negativos, elétrons, radicais livres e vários grupos ativos, etc.). As cargas positivas e negativas são iguais. Portanto, é chamado de plasma, que é o quarto estado em que a matéria existe além dos estados sólido, líquido e gasoso – estado de plasma. O processador de superfície de plasma é composto por um gerador de plasma, uma tubulação de distribuição de gás e um bocal de plasma. O gerador de plasma gera energia de alta pressão e alta frequência no tubo de aço do bico a ser ativado e controlado para gerar plasma de baixa temperatura na descarga luminescente, com a ajuda de ar comprimido. O plasma é pulverizado na superfície da peça de trabalho.

Quando o plasma e a superfície do objeto processado se encontram, o objeto muda e ocorrem reações químicas. A superfície foi limpa e contaminantes de hidrocarbonetos, como graxa e aditivos auxiliares, foram removidos, ou gravados e rugosos, ou formaram uma camada reticulada densa, ou introduziram grupos polares contendo oxigênio (hidroxila, carboxila), estes O grupo tem o efeito de promover a adesão de vários materiais de revestimento e foi otimizado em aplicações de adesão e pintura. Sob o mesmo efeito, a aplicação da superfície de tratamento de plasma pode obter uma superfície de revestimento muito fina e de alta resistência, o que é benéfico para colagem, revestimento e impressão. Não há necessidade de outras máquinas, tratamentos químicos e outros componentes fortes para aumentar a adesão.

 

4. Método Eletroquímico

O tratamento eletroquímico de superfície utiliza a reação do eletrodo para formar um revestimento na superfície da peça, que inclui principalmente galvanoplastia e oxidação anódica.

Quando a peça de trabalho é o cátodo na solução eletrolítica. O processo de formação de um revestimento na superfície sob a ação de uma corrente externa é denominado galvanoplastia. A camada de revestimento pode ser metálica, liga, semicondutora ou conter várias partículas sólidas, como revestimento de cobre, revestimento de níquel, etc.

Enquanto na solução eletrolítica, a peça de trabalho é o ânodo. O processo de formação de uma película de óxido na superfície sob a ação de uma corrente externa é denominado anodização, como a anodização da liga de alumínio. O tratamento de oxidação do aço pode ser feito por métodos químicos ou eletroquímicos. O método químico consiste em colocar a peça em uma solução oxidante e contar com a ação química para formar uma película de óxido na superfície da peça, como o azulamento do aço.

 

5. Métodos Químicos

O tratamento de superfície pelo método químico não tem efeito de corrente e utiliza a interação de substâncias químicas para formar uma camada de revestimento na superfície da peça. Os principais métodos são o tratamento de revestimento por conversão química e o revestimento sem eletrólito.

Na solução eletrolítica, a peça metálica não tem ação de corrente externa, e a substância química na solução interage com a peça para formar um revestimento em sua superfície, que é chamado de tratamento de filme de conversão química. Como azulamento, fosfatização, passivação e tratamento com sal de cromo na superfície do metal. Na solução eletrolítica, a superfície da peça é tratada cataliticamente sem o efeito da corrente externa. Na solução, devido à redução de substâncias químicas, o processo de deposição de certas substâncias na superfície da peça para formar um revestimento é denominado revestimento sem eletrólito, como níquel sem eletrólito, revestimento de cobre sem eletrólito, etc.

 

6. Método de processamento a quente

O método de processamento a quente consiste em derreter ou difundir termicamente o material sob condições de alta temperatura para formar um revestimento na superfície da peça de trabalho. Os principais métodos são os seguintes:

1) Revestimento por imersão a quente
O processo de colocar uma peça de metal em metal fundido para formar um revestimento em sua superfície é chamado de galvanização por imersão a quente e alumínio por imersão a quente.

2) Pulverização Térmica
O processo de atomizar o metal fundido e borrifá-lo na superfície da peça para formar um revestimento é chamado de pulverização térmica, como pulverização térmica de zinco e pulverização térmica de alumínio.

3) Estampagem a Quente
O processo de aquecimento e prensagem da folha metálica na superfície da peça de trabalho para formar uma camada de revestimento é chamado de estampagem a quente, como a estampagem a quente da folha de alumínio.

4) Tratamento Térmico Químico
O processo no qual a peça entra em contato com substâncias químicas e é aquecida, e um determinado elemento entra na superfície da peça em alta temperatura é denominado tratamento térmico químico, como nitretação e cementação.

 

7. Eletroforese

Como eletrodo, a peça de trabalho é colocada na tinta condutora solúvel em água ou emulsionada em água e forma um circuito com o outro eletrodo na tinta. Sob a ação do campo elétrico, a solução de revestimento foi dissociada em íons de resina carregados, os cátions movem-se para o cátodo e os ânions movem-se para o ânodo. Esses íons de resina carregados, juntamente com as partículas de pigmento adsorvidas, são submetidos à eletroforese na superfície da peça de trabalho para formar um revestimento. Este processo é denominado eletroforese.

 

8. Pulverização Eletrostática

Sob a ação de um campo elétrico de alta tensão CC, as partículas de tinta atomizadas com carga negativa são direcionadas para voar sobre a peça de trabalho com carga positiva para obter uma película de tinta, que é chamada de pulverização estática.