我們做表面處理的，有的說自己做電鍍的，有的說自己噴漆的，有的說自己做拋丸的，有的說自己做PVD的，有的。。。。。。，聽的多了，很多人會說：怎么這么多都是表面處理?。磕潜砻嫣幚淼降锥加行┦裁磧?nèi)容呢，分別有什么特點和用途呢？

今天就來說說大名鼎鼎的表面處理技術(shù)。對表面處理所涵蓋的大部分領(lǐng)域來一次集中認識和了解，知道自己所做的工作在整個表面處理行業(yè)所處的位置、地位及發(fā)展狀況等，對表面處理有一個整體的概念和理解。不要掉入“不識廬山真面目，只緣身在此山中”的窘境。

一，表面處理概述

表面處理是一門邊緣交叉學科，利用現(xiàn)代物理學、化學、金屬材料學和熱處理等學科的邊緣性新技術(shù)來改變零件表面的狀況和性質(zhì)，使之與心部材料作優(yōu)化組合，以達到預(yù)定性能要求的工藝方法，稱為表面處理。

2，表面處理技術(shù)的作用分類

①表面強化處理

②表面潔凈處理

③表面裝飾處理

④表面防護處理

⑤表面修復(fù)處理

①普通電鍍、特種電鍍、化學鍍

②熱噴涂、噴丸、

③離子鍍、真空鍍

④激光表面強化、拋光

⑤鋼鐵發(fā)藍、鋼鐵磷化、不銹鋼酸洗鈍化

⑥陽極氧化及著色處理

⑦噴漆、噴塑、電泳等

二，電鍍

1，電鍍原理

電鍍是一種電化學和氧化還原過程。以鍍鎳為例；將金屬制件浸在金屬鹽(NiSO4)的溶液中作為陰極，金屬鎳板作為陽極，接通直流電源后在制件上就會沉積出金屬鍍鎳層。

1）鍍鋅

鋼鐵零件上鍍鋅主要作用是防腐蝕，用量占全部電鍍零件的1/3至1/2，是所有電鍍品種中產(chǎn)量最大的一個鍍種。鍍鋅具有成本低、抗蝕性好、美觀和耐貯存等優(yōu)點，在輕工、機電、農(nóng)機和國防等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

2）鍍錫

錫的腐蝕產(chǎn)物對人類無害，且 易于釬焊，鍍錫廣泛用于食品罐頭包裝制品、飲具、餐具及電子工業(yè)中很多需要釬焊的零件。

3）鍍銅

鍍銅常作為其他鍍層的中間層，以提高表面鍍層和基體金屬的結(jié)合力。在電力工業(yè)中，也可用鐵絲鍍厚銅來代替純銅導(dǎo)線，以減少銅的耗用量。

4）鍍鎳

鍍鎳的應(yīng)用面很廣，可用于防護裝飾性和功能性兩方面。前者主要用于自行車、鐘表、家用電器、五金產(chǎn)品、汽車、照相機等零件的防護裝飾性鍍層；后者主要用于易磨損產(chǎn)品的修復(fù)電鍍。

5）鍍鉻

鉻在大氣中能長久保持光澤，在堿液、硝酸、硫酸及許多有機酸中不發(fā)生反應(yīng)，鍍鉻層有很高的硬度和優(yōu)良的耐磨性及較低的摩擦系數(shù)，故鍍鉻常用于防護裝飾性鍍層，防止基體金屬生銹和美化外觀，也常用于提高制品的耐磨性或修復(fù)磨損。

3，特種電鍍

1）刷鍍

刷鍍不用鍍槽，旋轉(zhuǎn)的工件接直流電源的負極，鍍筆接正極，鍍筆前端用脫脂棉包住，澆注的鍍液浸貯在脫脂棉套內(nèi)，鍍液中的金屬正離子在電場力作用下在工件表面(陰極)獲得電子而沉積于表面上，形成電鍍層。

刷鍍說明備注：

① 鍍層厚度可達0.01～0.5mm，鍍層質(zhì)量好，結(jié)合強度高，速度比槽鍍快。

② 刷鍍設(shè)備簡單，操作靈活，可進行局部電鍍和野外作業(yè)。

③ 對于大批量中小型零件或大面積鍍覆的工件進行裝飾性或尺寸電鍍時，刷鍍不如槽鍍。

④ 刷鍍主要用于大型零件的局部電鍍或大中型零件的局部修復(fù)。

2）非金屬電鍍

① 非金屬電鍍是指對塑料、玻璃、陶瓷、纖維等非金屬制品電鍍。

② 非金屬電鍍的關(guān)鍵工藝是表面金屬化，使非金屬基體上生成導(dǎo)電層以便進行導(dǎo)電。表面金屬化的方法有化學鍍法、噴涂法、燒滲銀法和涂刷導(dǎo)電層法等。

③ 塑料電鍍是非金屬電鍍中應(yīng)用最廣泛的一種。通過電鍍可以提高塑料制品的強度，防止老化，使其具有導(dǎo)電性、電磁性、焊接性和裝飾性的外觀。

④ 非金屬電鍍制品主要用于汽車、飛機某些裝飾性零部件以及印刷線路板、電子儀器屏蔽和碳纖維等。

3）電鑄

對產(chǎn)品進行圖形厚膜電鍍，使圖層上的鍍層厚度達到0.05-1.5mm，然后把電鍍層剝離下來的表面處理技術(shù)。

化學鍍，又稱為無電解鍍，是在金屬鹽和還原劑共同存在的溶液中靠自催化（不需要外接電源）的化學反應(yīng)而在金屬表面沉積了金屬鍍層的成膜技術(shù)。比較成熟的有化學鍍鎳、化學鍍銅，化學鍍金，化學鍍錫等。

到目前為止，化學鍍鎳是國外發(fā)展最快的表面處理工藝之一，且應(yīng)用范圍也最廣?；瘜W鍍鎳之所以得到迅速發(fā)展，是由于其優(yōu)越的工藝特點所決定。

化學鍍工藝優(yōu)點：

1），不需要一般電鍍所需的外接直流電源，操控簡單

2），厚度均勻和均鍍能力好是化學鍍鎳的一大特點，也是應(yīng)用廣泛的原因之一 ，凡是溶液能接觸到的地方，鍍層基本相同，厚度可控

3），沒有氫脆的問題，不需要除氫處理

4），提高材料附加值?？沙练e在各種材料的表面上，例如：鋼鎳基合金、鋅基合金、玻璃、陶瓷、塑料、半導(dǎo)體等材料的表面上，從而為提高這些材料的性能創(chuàng)造了條件

三，熱噴涂

1，熱噴涂原理

熱噴涂是將金屬或非金屬材料加熱熔化，靠壓縮氣體連續(xù)吹噴到制件表面上，形成與基體牢固結(jié)合的涂層，從制件表層獲得所需要的物理化學性能。

說明：

① 噴涂熱源可用燃氣火焰、電弧、等離子弧或激光束等。

② 噴涂材料可為金屬、合金、金屬氧化物和碳化物、陶瓷和塑料等，材料形態(tài)可為線材、棒料或粉末。

③ 噴涂的基體可為金屬、陶瓷、玻璃、塑料、石膏、木 材、布、紙等固體材料。

④ 噴涂的涂層厚度為幾十微米至數(shù)毫米。

① 工藝靈活，適用范圍廣。熱噴涂施工對象可大可小，小的可 到f10mm內(nèi)孔(線爆噴涂)，大的可到橋梁、鐵塔(火焰線材噴涂或電孤噴涂)，可在室內(nèi)噴涂，也可在野外現(xiàn)場作業(yè)；可整體噴涂，也可以局部噴涂。

② 基體及噴涂材料廣泛?？赏ㄟ^噴涂不同材料，使工件表面獲得所需的各種物理化學性能。

③ 工件應(yīng)力變形小?；w可保持較低的溫度，工件產(chǎn)生的應(yīng)力變形很小。

④ 生產(chǎn)效率高。每小時噴涂材料重量從幾千克到幾十千克，沉積效率很高。

3，熱噴涂應(yīng)用

① 防腐蝕:主要用于大型水閘鋼閘門、造紙機烘缸、煤礦井下鋼結(jié)構(gòu)、高壓輸電鐵塔、電視臺天線、大型鋼橋梁、化工廠大罐和管道的防腐噴涂。

② 防磨損:通過噴涂修復(fù)已磨損的零件，或在零件易磨損部位預(yù)先噴涂上耐磨材料，如風機主軸、高爐風口、汽車曲軸、機床主軸、機床導(dǎo)軌、柴油機缸套、油田鉆桿、農(nóng)用機械刀片等。

③ 特殊功能層:通過噴涂獲得表層某些特殊性能，如耐高溫、隔熱、導(dǎo)電、絕緣、防幅射等，在航空航天和原子能等部門應(yīng)用較多。

四，噴丸

① 噴丸處理是利用高速噴射出的砂丸和鐵丸，對工件表面進行撞擊，以提高零件的部分力學性能和改變表面狀態(tài)的工藝方法。

② 噴丸的方法通常有手工操作和機械操作兩種。

③ 噴丸通常是直徑為0.5～2mm的沙?；蜩F丸。沙粒的材料多為Al2O3或SiO2。表面處理的效果與丸粒的大小、噴射速度和持續(xù)時間有關(guān)。

④ 噴丸用于提高零件機械強度以及耐磨性、抗疲勞和耐蝕性等，還可用于表面消光、去氧化皮和消除鑄、鍛、焊件的殘余應(yīng)力等。

六，離子鍍

① 離子鍍是將鍍層材料氣化并電離成離子，通過擴散和電場作用，沉積于制件表面，形成與基體牢固結(jié)合的滿足所需性能的鍍覆層。

② 離子鍍的種類很多。其繞射性均很好，能鍍覆制件上各個方向的表面，可在金屬或非金屬表面上鍍覆金屬或合金，鍍層厚度一般為2～3mm。

③ 離子鍍已廣泛用于機械、電子、航空、航天、輕工、光學和建筑等部門，用以制備耐磨、耐蝕、耐熱、超硬、導(dǎo)電、磁性和光電轉(zhuǎn)換等鍍層。

七，真空鍍

在真空狀態(tài)下，將需要涂覆在產(chǎn)品表面的膜層材料通過沉積現(xiàn)象，沉積在工件表面的處理技術(shù)。

八，激光表面強化

① 激光表面強化是用聚焦的激光束射向鋼件表面，在極短時間內(nèi)將工件表層極薄的材料加熱到相變溫度或熔點以上的溫度，又在極短時間內(nèi)冷卻，使工件表面淬硬強化。

② 激光表面強化可分為激光相變強化處理、激光表面合金化處理和激光熔覆處理等。

③ 激光表面強化的熱影響區(qū)小，變形小，工件表面清潔，操作方便。

④ 激光表面強化的設(shè)備昂貴，硬化層深度較淺，一般為0.3～0.5mm。

⑤ 激光表面強化主要用于局部強化的零件，如沖裁模、曲軸、凸輪、凸輪軸、花鍵軸、精密儀器導(dǎo)軌、高速鋼刀具、齒輪及內(nèi)燃機缸套等。

九，拋光

拋光是對零件表面進行修飾的一種光整加工方法，一般只能得到光滑表面，不能提高甚至不能保持原有的加工精度，隨預(yù)加工狀況不同，拋光后的Ra值可達1.6～0.008 mm 。

拋光分類：

1，機械拋光（輪式拋光，滾筒拋光，振動拋光）

輪式拋光： 用高速旋轉(zhuǎn)的柔性拋光輪和極細的磨料對工件表面進行滾壓和微量切削實現(xiàn)拋光。拋光輪用多層帆布、毛氈或皮革疊制而成，用于較大零件的拋光。

滾筒拋光和振動拋光：將工件、磨料和拋光液裝入滾筒或振動箱內(nèi)，滾筒緩慢滾動或振動箱振動，使工件與工件，工件與磨料相互摩擦，加上拋光液的化學作用，除去工件表面的油污、銹層，磨去凸峰，從而獲得光滑的表面。用于細小而量大零件的拋光，后者比前者生產(chǎn)率高，拋光效果更好。

2，化學拋光：將金屬零件浸入特制 的化學溶液中，利用金屬表面凸起部位比凹洼部位溶解速度快的現(xiàn)象實現(xiàn)零件表面的拋光。

3，電化學拋光：電化學拋光與化學拋光類似，不同點是還要通以直流電，工件接陽報，產(chǎn)生陽極溶解，也是利用金屬表面凸起部位比凹洼部位溶解速度快的現(xiàn)象進行拋光的。

十，鋼鐵發(fā)藍，磷化和鈍化

① 發(fā)藍是對鋼鐵零件進行的一種氧化處理，使其表面生成一層極薄的Fe304氧化膜。

② 常用堿性化學溶液氧化法：用氫氧化鈉和亞硝酸納的水溶液，在135～145℃溫度下處理60～90min，再在肥皂液中 浸泡3～5min，最后水洗、干燥及浸油。

③ 發(fā)藍后呈藍黑色和深黑色，可提高零件的耐蝕性、潤滑性，可改善外觀。

2，鋼鐵磷化

① 磷化是鋼鐵零件在磷化液中處理，在表面沉積形成一層不溶于水結(jié)晶型磷酸鹽膜。

② 常用磷化液由磷酸二氫鋅或磷酸二氫鐵、磷酸二氫錳組成的酸性稀水溶液。在90～98℃溫度下處理8～20min。

③ 磷化后呈灰色或灰黑色，其耐蝕性比發(fā)藍好，但外觀不如發(fā)藍。磷化主要用于鋼鐵制件(如槍炮)耐蝕防護和噴漆前處理，以增加漆膜與鋼鐵工件的附著力及防護性。

①酸洗的目的是除去不銹鋼經(jīng)高溫作業(yè)（如熱處理、焊接、鍛造、鑄造等）產(chǎn)生的氧化膜，露出不銹鋼的原始表面。酸洗方法通常有浸洗、擦洗、酸洗膏酸洗等。

③鈍化是對不銹鋼干凈表面進行化學氧化或電化學氧化處理，在產(chǎn)品表面生成一層致密的耐腐蝕鈍化膜，溶解表面鐵等雜質(zhì)，以提高耐蝕性能。

十一，陽極氧化和染色

① 陽極氧化是將鋁或鋁合金制件浸沉于酸性電解液中，在外電流作用下作為陽極，在制件表面上形成與基體牢固結(jié)合的防蝕氧化膜層。

② 陽極氧化前要經(jīng)拋光、除油、清洗等預(yù)處理，其后要進行沖洗、著色和封閉等處理。

③ 陽極氧化的氧化膜可染成黑色、紅色、藍色、綠色、金黃色和茶色等。

④ 陽極氧化和著色處理常用于汽車、飛機的某些裝飾性零件及工藝品和日用五金制品作裝飾性處理。

十二，涂裝（噴漆，噴塑，電泳等）

1，涂料組成：

① 成膜物質(zhì)：構(gòu)成涂料的基礎(chǔ)，是涂層的主要物質(zhì)

② 溶 劑：又稱稀釋劑，使涂料保持溶解狀態(tài)，調(diào)整涂料粘度便于操作。不同涂料有不同溶劑。

③ 助 劑：改善涂料施工性能，有催干劑、增韌劑、固化劑等。

④ 顏 料：成膜物質(zhì)一般為無色透明。顏料有遮蓋、美觀、增加漆膜強度等作用

2，涂裝常用方法

刷涂、浸涂、噴涂、淋涂、流化床涂覆、靜電噴涂、電泳涂裝等

1）高壓無氣噴涂

① 利用低壓(0.4～0.6MPa)壓縮空氣帶動高壓泵，將涂料加壓到10～20MPa的壓力，經(jīng)高壓噴槍的特殊噴嘴噴出形成涂層。

② 高壓無氣噴涂的特點是：沒有一般壓縮空氣噴涂時的涂料微?；貫R及漆霧飛揚現(xiàn)象；生產(chǎn)率高，比壓縮空氣噴涂提高幾倍至幾十倍。

③ 適宜噴涂高粘度涂料，一次可獲100～300m m厚度涂層。

2）靜電噴涂

① 用靜電噴槍使油漆霧化并帶上正電荷，與接地的工件間形成高壓靜電場，靜電引力使漆膜沉積在工件表面形成均勻漆膜。

② 靜電噴涂比普通噴涂生產(chǎn)率高，成膜質(zhì)量好。

③ 靜電噴涂常用于大批大量生產(chǎn)中汽車、自行車、家用機電設(shè)備的自動生產(chǎn)線上。

3）電泳涂裝（ED）

① 原理：電泳漆以離子狀態(tài)分散于水中，在陰陽極間施加一定電壓，在電場的作用下，帶電荷的的涂料離子向工件陰極移動并形成不溶物，吸附沉積在產(chǎn)品表面。

② 材質(zhì)：適用于各種材質(zhì)，尤其適合大型的車身架。

③ 顏色：黑色、黃色、紅色等

④電泳流程

總結(jié)：以上就是我們表面處理領(lǐng)域目前最常用的幾種處理方法，望大家對此有一個完整的看法。同時通過此篇文章，對讀者以后表處工藝的選擇也有幫助，不再盲目。