Các loại hoàn thiện kim loại

Nguyên lý hoàn thiện kim loại là gì?

Hoàn thiện kim loại là gì?

Hoàn thiện kim loại là một tập hợp tất cả các quy trình và quy trình được sử dụng để phủ một lớp phủ lên nền của bộ phận kim loại. Quy trình này bao gồm các phương pháp làm sạch, phương pháp đánh bóng và các quy trình khác nhằm cải thiện và nâng cao bề mặt của sản phẩm kim loại. Nó bao gồm mạ điện và mạ điện phân cũng như các quy trình khác mang lại lợi ích, đặc tính và đặc tính ngăn ngừa ăn mòn, rỉ sét và tăng thêm độ bền.

Mạ điện là một kỹ thuật hoàn thiện trong đó dòng điện lắng đọng các ion kim loại lên chất nền. Mặc dù trông có vẻ khác nhau nhưng quá trình mạ điện và hoàn thiện thường được coi là tương tự nhau.

Quá trình mạ liên quan đến việc áp dụng điện tử kim loại lên bề mặt dẫn điện và là một trong một số phương pháp hoàn thiện được sử dụng ngày nay. Thuật ngữ “hoàn thiện” bao gồm nhiều quy trình khác nhau nhằm cải thiện và nâng cao hình thức bên ngoài của các sản phẩm kim loại, thường thấy ở cả gia đình và nơi làm việc.

Kim loại thô được khai thác từ dưới lòng đất thường thô, cứng và không hấp dẫn. Để tối ưu hóa công dụng của nó, kim loại phải được đánh bóng, hoàn thiện và xử lý bằng nhiều phương pháp khác nhau. Quá trình hoàn thiện đại diện cho giai đoạn cuối cùng của gia công kim loại.

Ở giai đoạn này, sản phẩm kim loại trải qua nhiều kỹ thuật khác nhau để nâng cao vẻ ngoài và khiến nó trở nên hấp dẫn hơn. Hoàn thiện kim loại làm giảm đáng kể sự mài mòn trên các sản phẩm kim loại, góp phần tăng độ bền và vẻ ngoài hấp dẫn của chúng.

Hoàn thiện kim loại giúp tăng cường các tính chất khác nhau của kim loại, bao gồm tính dẫn điện, độ bền, khả năng kháng hóa chất, điện trở và lưu hóa. Ngoài việc cải thiện tính thẩm mỹ của kim loại, việc hoàn thiện còn mang lại lợi ích cho các ứng dụng công nghiệp, chẳng hạn như tăng cường khả năng chống lại mô-men xoắn và hỗ trợ hàn.

Khả năng chống ăn mòn là mối quan tâm lớn đối với tất cả các kim loại. Quá trình hoàn thiện làm giảm đáng kể khả năng ăn mòn và đóng vai trò như lớp sơn lót cho sơn. Ngoài ra, việc hoàn thiện kỹ lưỡng có thể giảm thiểu nhu cầu làm sạch bằng cách giải quyết các khuyết tật và biến dạng.

Các ngành công nghiệp sản xuất kim loại sử dụng nhiều phương pháp hoàn thiện để tối đa hóa tuổi thọ và độ bền của sản phẩm. Quá trình hoàn thiện là rất quan trọng và là một phần thiết yếu của các bước cuối cùng trong việc sản xuất các sản phẩm kim loại chất lượng cao.

Chọn quy trình hoặc phương pháp hoàn thiện kim loại

Khi đưa ra quyết định sản xuất, điều quan trọng là phải chọn quy trình hoàn thiện kim loại đáp ứng các tiêu chuẩn bắt buộc cho sản phẩm cuối cùng. Mỗi phương pháp hoàn thiện kim loại đều áp dụng các phương pháp xử lý cụ thể lên bề mặt kim loại để đạt được kết quả như mong muốn.

Các phương pháp hoàn thiện kim loại cũng liên quan đến việc điều chỉnh cơ học trên bề mặt kim loại. Điều cần thiết là phải cân nhắc cẩn thận nên sử dụng quy trình nào vì mỗi phương pháp đều có những ưu điểm riêng biệt.

Quá trình hoàn thiện là bước cuối cùng để đạt được hình thức và kết cấu mong muốn của sản phẩm kim loại. Nó đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng các thông số kỹ thuật thiết kế, cung cấp khả năng bảo vệ chống gỉ và xỉn màu, đồng thời tăng cường độ bền, độ dày, độ bền và độ cứng của kim loại.

Việc lựa chọn phương pháp hoàn thiện phù hợp là rất quan trọng đối với giá trị của sản phẩm cuối cùng. Chi phí là yếu tố cần cân nhắc chính, bao gồm chi phí về nước, sơn, năng lượng, vật tư tiêu hao, nhân công, dọn dẹp và quản lý chất thải.

Ngoài các chi phí trực tiếp, điều quan trọng là phải xem xét các chi phí cố định liên quan đến việc bảo trì và vận hành thiết bị. Loại kim loại được chế tạo, từ thép không gỉ đến các hợp kim nhôm khác nhau, cũng ảnh hưởng đến quyết định. Mỗi yếu tố này phải được đánh giá cẩn thận để đảm bảo kết quả có lợi nhuận. Ngoài ra, thời gian cần thiết để hoàn thành quá trình hoàn thiện sẽ ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng thời hạn giao hàng và ảnh hưởng đến toàn bộ chuỗi cung ứng.

Mạ điện có thể tốn thời gian, trong khi việc đánh bóng và đánh bóng có thể được hoàn thành nhanh hơn. Giai đoạn hoàn thiện này rất quan trọng để duy trì lịch trình giao hàng và có tác động đáng kể đến chuỗi cung ứng.

Các loại quá trình hoàn thiện kim loại là gì?

Hoàn thiện kim loại là một bước quan trọng trong quá trình sản xuất các sản phẩm kim loại. Các loại hoàn thiện kim loại khác nhau bao gồm mạ kim loại, phủ hóa chất, mài, đánh bóng, mạ điện và phun cát. Tất cả các quá trình này bắt đầu với việc chuẩn bị bề mặt.

Hoàn thiện kim loại có thể bao gồm nhiều kỹ thuật, từ quy trình kỹ thuật đến đệm đơn giản. Việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của sản phẩm cuối cùng, cấu trúc của kim loại và mục đích sử dụng của sản phẩm.

Chuẩn bị bề mặt

Việc hoàn thiện kim loại thành công phụ thuộc rất nhiều vào việc chuẩn bị bề mặt thích hợp. Nếu bề mặt không được chuẩn bị đúng cách, lớp phủ, lớp mạ và các vật liệu khác có thể không bám dính đúng cách. Bước đầu tiên trong quá trình chuẩn bị bề mặt bao gồm làm sạch kim loại, có thể được thực hiện bằng cách sử dụng nhiều loại hóa chất, rượu khoáng hoặc đơn giản là lau bằng vải khô, sạch. Cũng có thể cần chà nhám nhẹ để loại bỏ độ bóng trên bề mặt.

Việc kiểm tra bề mặt kim loại xem có bị rỉ sét hay không là rất quan trọng vì rỉ sét có thể cản trở quá trình hoàn thiện và ảnh hưởng tiêu cực đến hình thức bên ngoài của sản phẩm cuối cùng. Có thể loại bỏ rỉ sét bằng cách chà nhám, sử dụng bàn chải sắt hoặc bôi hóa chất tẩy rỉ sét.

Bốn bước cơ bản để chuẩn bị bề mặt

• Tháo gỡ – Việc tháo gỡ là cần thiết cho các phần phức tạp và phức tạp có nhiều bộ phận. Quá trình tháo rời đảm bảo rằng tất cả các bộ phận của vật thể sẽ được hoàn thiện.
• Tước – Tước là bước tiếp theo trong quá trình chà nhám và có thể được hoàn thành bằng cách sử dụng nhiều loại hóa chất khác nhau để loại bỏ vật liệu dư thừa nhưng không làm hỏng phôi.
• Đánh bóng – Đánh bóng liên quan đến việc sử dụng bộ đệm hoặc bánh xe đánh bóng. Nó hỗ trợ làm mịn các bề mặt không đều và loại bỏ mọi quá trình oxy hóa trên bề mặt kim loại.
• Làm sạch – Làm sạch là điều cần thiết để loại bỏ bất kỳ chất gây ô nhiễm nào có thể bám vào bề mặt kim loại và có thể được hoàn thành bằng cách sử dụng rượu khoáng, dung môi hữu cơ, nhiều loại chất tẩy rửa dạng nước và nước rửa.

Mạ

Mạ kim loại liên quan đến việc lắng đọng một lớp kim loại trên đế của kim loại dẫn điện. Nó được sử dụng để phủ và bảo vệ kim loại và hoàn thiện bằng cách mạ điện hoặc mạ điện. Quá trình mạ kim loại giúp tăng cường các tính chất của kim loại cơ bản và cải thiện chức năng cũng như hình thức của nó.

Mạ kim loại bao gồm một số bước: tiền xử lý và chuẩn bị, thiết lập, quá trình mạ thực tế và xử lý sau. Các kim loại phổ biến được sử dụng để mạ bao gồm kẽm, đồng, vàng, crom, niken và thiếc, cùng nhiều loại khác.

Ngoài mạ điện và mạ vô điện, các phương pháp mạ khác là ngâm, cacbon hóa, lắng đọng hơi vật lý (PVD) và phun sơn plasma. Mạ kim loại là một phần thiết yếu để đảm bảo rằng các sản phẩm có vẻ ngoài tuyệt vời và khả năng chống mài mòn, ăn mòn và rỉ sét.

Các loại kim loại dùng để mạ

Mạ kim loại giúp tăng cường độ bền của kim loại và kéo dài tuổi thọ của nó. Có nhiều lựa chọn khác nhau để chọn loại kim loại để áp dụng cho chất nền. Việc lựa chọn nên xem xét mục đích của lớp mạ, vì lý do thẩm mỹ và trang trí hay để cải thiện độ bền, độ bền và khả năng hàn.

Mạ Chrome – Mạ Chrome là một quá trình mạ điện sử dụng crom hóa trị sáu, crom sunfat hoặc crom clorua để phủ một lớp crom lên bề mặt.

Mạ Chrome cứng – Mạ crom cứng là kỹ thuật mạ điện sử dụng dung dịch axit cromic để lắng đọng một lớp crom có ​​độ dày từ 2 micron (µ) đến 250 µ. Các loại crom cứng bao gồm crom có ​​vết nứt nhỏ, crom xốp vi mô, crom xốp và crom không có vết nứt.

Mạ niken – Mạ niken được hoàn thiện bằng cách mạ điện phân hợp kim niken phốt pho với tỷ lệ phốt pho thay đổi từ 2% đến 14%. Hàm lượng phốt pho cao hơn làm tăng độ cứng và khả năng chống ăn mòn của lớp mạ.

Mạ Teflon (PTFE) – Mạ Teflon bao gồm một quá trình điện phân đồng lắng đọng niken phốt pho và polytetrafluoroethylene (PTFE) trên nền kim loại. Lớp hoàn thiện thu được có bề ngoài màu xám bạc xỉn, kết hợp các đặc tính của niken với độ bôi trơn của PTFE.

Mạ thiếc – Mạ thiếc đạt được thông qua định vị điện và nhúng nóng, với đồng thau hoặc đồng thường được thêm vào để tăng cường khả năng hàn. Lớp phủ thiếc mang lại những lợi ích bổ sung như không độc hại, độ dẻo và khả năng chống ăn mòn. Nó thường được áp dụng cho chất nền đồng và niken.

Mạ kẽm – Mạ kẽm, còn được gọi là mạ điện, bao gồm việc áp dụng kẽm thông qua quá trình mạ điện để cung cấp cho chất nền khả năng chống oxy hóa và ăn mòn. Quá trình này thường được sử dụng để mạ thép.

Mạ vàng – Mạ vàng là kỹ thuật mạ điện áp dụng một lớp vàng mỏng lên các chất nền như bạc, thép hoặc đồng. Chất lượng mạ vàng có thể thay đổi tùy theo độ tinh khiết của vàng và chất lượng của kim loại bên dưới.

Lớp phủ chuyển đổi

Lớp phủ chuyển đổi là một quá trình thụ động biến đổi bề mặt kim loại để tạo ra lớp oxit kim loại bảo vệ. Lớp này bảo vệ chống ăn mòn, rỉ sét và mài mòn. Quá trình này thường bao gồm tắm axit hoặc xử lý bằng điện để phát triển lớp phủ oxit kim loại, giúp bảo vệ khỏi oxy và ăn mòn. Ví dụ bao gồm iridit trên nhôm, cromat, phốt phát và oxit đen. Anodizing là một loại lớp phủ chuyển đổi chuyên dụng.

Trong lớp phủ chuyển hóa, phản ứng hóa học xảy ra trên bề mặt kim loại. Không giống như mạ, thêm một lớp kim loại mới, lớp phủ chuyển đổi làm thay đổi lớp bề mặt hiện có của kim loại. Nó thường được sử dụng như một bước chuẩn bị cho việc mạ hoặc sơn tiếp theo.

Lớp phủ chuyển đổi sử dụng một số kim loại nền để tạo ra lớp phủ. Khi lớp phủ hình thành, nó tích hợp vào bộ phận và tăng thể tích so với kim loại ban đầu, mang lại khả năng bảo vệ nâng cao.

Vật liệu được sử dụng cho lớp phủ chuyển đổi

Lớp phủ Alodine – Lớp phủ Alodine là lớp phủ chuyển đổi hóa học dựa trên cromat được sử dụng để bảo vệ nhôm và các kim loại khác khỏi bị ăn mòn. Nó cung cấp một bề mặt với độ bám dính tăng cường và duy trì tính dẫn điện. Độ dày của lớp phủ Alodine dao động từ 0,00001 inch đến 0,00004 inch (0,25 µm đến 1 µm).

Lớp phủ oxit đen – Oxit đen là lớp phủ chuyển đổi tạo ra lớp sơn đen mờ cho các bộ phận thông qua quá trình xử lý điện hóa hoặc hóa học. Lớp phủ hình thành khi một bộ phận được ngâm trong dung dịch muối nước kiềm ở nhiệt độ 285°F (140°C), trong đó phản ứng giữa sắt trong kim loại và dung dịch oxit tạo ra magnetite. Lớp phủ oxit đen cải thiện hình thức bên ngoài của các bộ phận, giảm phản xạ ánh sáng và tăng cường độ ổn định kích thước.

Mạ điện

Mạ điện, còn được gọi là mạ điện, liên quan đến việc sử dụng dòng điện để hòa tan kim loại và lắng đọng các ion của nó lên bề mặt phôi. Các thành phần chính của mạ điện bao gồm cực dương, cực âm, dung dịch và nguồn điện. Cực dương là điện cực tích điện dương cung cấp kim loại cho quá trình mạ, trong khi cực âm là chất nền được mạ và hoạt động như một điện cực tích điện âm.

Dung dịch được sử dụng trong mạ điện là chất điện phân, chứa muối kim loại như đồng sunfat để hỗ trợ dòng điện. Một nguồn điện cung cấp dòng điện cho cực dương. Khi nhúng cực dương và cực âm vào dung dịch và đặt dòng điện một chiều vào, kim loại ở cực dương sẽ bị oxy hóa, khiến các nguyên tử kim loại hòa tan vào dung dịch. Các ion kim loại sau đó di chuyển đến chất nền tích điện âm, nơi chúng lắng đọng.

Đánh bóng điện

Đánh bóng bằng điện sử dụng dòng điện và hóa chất để đánh bóng các bộ phận kim loại, tương tự như mạ điện. Quá trình này loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt kim loại với độ chính xác lên tới 0,0002 inch. Đánh bóng bằng điện giúp nâng cao độ hoàn thiện bề mặt, loại bỏ các khuyết điểm nhỏ, đồng thời làm sạch và loại bỏ hoàn toàn các vết ba via trên bề mặt kim loại ở mức độ vi mô.

Trong quá trình đánh bóng bằng điện, các bộ phận được ngâm trong bể chứa dung dịch điện phân làm từ axit photphoric và axit sunfuric. Các tấm kim loại lót trong bể đóng vai trò là cực âm và dòng điện một chiều dương được truyền qua dung dịch để hòa tan một lớp kim loại mỏng khỏi các mảnh. Các bộ phận được xử lý sẽ có bề mặt sạch, mịn, thụ động và được rửa nhiều lần để loại bỏ dung dịch điện phân còn sót lại.

Là một phương pháp thụ động, đánh bóng bằng điện loại bỏ sắt tự do khỏi bề mặt kim loại, tiếp cận bên dưới lớp bề mặt để san bằng các đỉnh và thung lũng. Nó được coi là một quá trình thụ động hiệu quả hơn so với các phương pháp truyền thống.

Mạ kẽm nhúng nóng

Mạ kẽm nhúng nóng liên quan đến việc phủ thép bằng cách ngâm nó vào bể kẽm nóng chảy. Quá trình này bao gồm ba bước chính: chuẩn bị bề mặt, mạ kẽm và kiểm tra. Việc chuẩn bị bề mặt là rất quan trọng và bao gồm tẩy dầu mỡ, tẩy rửa và trợ dung. Quá trình tẩy rửa bao gồm việc ngâm trong dung dịch axit, trong khi chất trợ dung sẽ loại bỏ các oxit và lớp phủ. Chuẩn bị bề mặt thích hợp là điều cần thiết để kẽm bám dính vào bề mặt thép một cách hiệu quả.

Sau khi chuẩn bị, thép được nhúng vào bể kẽm nóng chảy, chứa khoảng 98% kẽm được nung nóng đến khoảng 830°F (443°C). Thép được ngâm trong bể để đảm bảo lớp phủ bao phủ tất cả các bộ phận của thép một cách đồng đều.

Lớp phủ phun kim loại

Lớp phủ phun kim loại hóa, còn được gọi là lớp phủ phun nhiệt, được sử dụng để bảo vệ chống ăn mòn. Phương pháp này liên quan đến việc phun các kim loại được nung nóng, được nung nóng bằng điện hoặc bằng ngọn lửa, lên các bề mặt khác nhau như bê tông hoặc thép. Lớp phủ kim loại có thể được áp dụng trong nhiều điều kiện môi trường và xử lý ngay lập tức sau khi thi công.

Lớp phủ phun kim loại hóa thường được ưa chuộng hơn các phương pháp khác, chẳng hạn như epoxy, do độ bền và tuổi thọ kéo dài của chúng. Các cấu trúc được xử lý bằng lớp phủ kim loại có khả năng chống va đập và tia cực tím. Các kim loại phổ biến được sử dụng trong lớp phủ phun kim loại bao gồm kẽm, nhôm và hợp kim của chúng.

Quá trình Anodizing

Anodizing đề cập đến quá trình phủ chuyển đổi được áp dụng riêng cho nhôm, mặc dù nó cũng có thể được sử dụng cho magiê, titan, niobi hoặc tantalum. Không giống như các lớp phủ chuyển đổi thông thường, quá trình anod hóa bao gồm cả dòng điện và chuyển đổi hóa học ở bề mặt kim loại để tạo ra lớp phủ.

Việc sử dụng dòng điện sẽ đẩy nhanh quá trình anodizing, cho phép lớp hình thành dày hơn và nhanh hơn so với phản ứng hóa học thuần túy. Ngoài ra, quá trình anodizing tạo ra các lỗ cực nhỏ trong lớp phủ, có thể chứa đầy thuốc nhuộm để tạo ra nhiều màu sắc cho các bộ phận.

Quá trình sơn

Quá trình sơn bao gồm việc áp dụng một lớp phủ hữu cơ lỏng lên các chất nền khác nhau, có thể bao gồm gỗ, nhựa, kim loại, gốm, giấy hoặc bọt. Các loại sơn được sử dụng có thể khác nhau, từ sơn gốc dung môi đến sơn rắn, bao gồm cả chất lỏng xử lý tia cực tím.

Kết quả là, sơn có thể ở dạng chất lỏng do có nhiều chất mang khác nhau, chẳng hạn như nước hoặc dung môi, hoặc có thể là sơn epoxy hai thành phần xử lý thông qua liên kết ngang thay vì chỉ làm khô bằng sự bay hơi của chất mang. . Một số phương pháp phun có thể được sử dụng để sơn, với một số phương pháp được mô tả ngắn gọn dưới đây:

Quá trình sơn điện di

Quy trình sơn E-coat là phương pháp kết hợp giữa các yếu tố mạ và sơn. Trong quá trình này, một bộ phận kim loại được nhúng vào dung dịch gốc nước có chứa nhũ tương sơn. Sau đó, một điện áp được đưa vào bộ phận, làm cho nhũ tương sơn lắng đọng trên bề mặt thông qua quá trình lắng đọng điện di.

Bất cứ nơi nào chất lỏng có thể tiếp cận bề mặt kim loại, bộ phận đó có thể được phủ cả bên trong lẫn bên ngoài. Điện áp áp dụng sẽ kiểm soát độ dày lớp phủ, trong đó các khu vực có điện áp cao hơn sẽ được cách điện khi lớp phủ hình thành, trong khi các khu vực có điện áp thấp hơn sẽ tích tụ nhiều lớp phủ hơn.

Điều này đảm bảo rằng ngay cả các bề mặt bên trong, được cách nhiệt hoàn toàn bằng lớp phủ, cũng được che phủ. Sau khi phủ, bộ phận này được rửa sạch để loại bỏ nhũ tương còn sót lại, sau đó được tái chế trở lại thùng sơn thông qua quá trình siêu lọc.

Quy trình sơn tĩnh điện

Quá trình sơn tĩnh điện tương tự như sơn, ngoại trừ lớp phủ được sử dụng là bột khô chứ không phải chất lỏng. Bột bám vào các bộ phận do sự tích điện của bột và sự tiếp đất của các bộ phận.

Có thể sử dụng các chất nền có thể chịu được nhiệt cần thiết để đóng rắn bằng bột và có thể được nối đất bằng điện để cải thiện độ bám dính của các hạt tích điện. Trong quá trình đun nóng, bột tan chảy và đông lại. Sơn tĩnh điện có một số ưu điểm so với sơn truyền thống, bao gồm:

• Có thu hồi bột để tái sử dụng.
• Không có VOC nào được tạo ra nghĩa là không cần phải tiêu hủy VOC.
• Quá trình này có thể bền hơn sơn.

Tuy có những ưu điểm nhưng sơn tĩnh điện vẫn có một số hạn chế khi so sánh với các loại sơn truyền thống. Một vấn đề là nó có xu hướng thể hiện ít sự đồng đều hơn ở lần hoàn thiện cuối cùng. Ngoài ra, quá trình đóng rắn cho sơn bột đòi hỏi nhiều năng lượng hơn đáng kể do nhiệt độ cao hơn.

Sấy khô và bảo dưỡng

Hoạt động xử lý và sấy khô là những hoạt động tốn nhiều năng lượng trong quá trình sơn tĩnh điện. Các hoạt động sấy và đóng rắn được liên kết với lò đối lưu. Sử dụng hệ thống sưởi đối lưu rất tốn kém và rất chậm nếu các bộ phận nặng và lớn. Điều này là do sự bay hơi hoặc đóng rắn sẽ phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ của bộ phận.

Bộ phận phải đủ nóng để bề mặt bộ phận khô hoặc để xử lý lớp bột. Một lượng lớn không khí cần được xả ra và làm nóng từ lò đối lưu để làm khô hoặc xử lý các bộ phận một cách hiệu quả.

Làm nóng bằng tia hồng ngoại có những lợi ích đáng chú ý đối với việc xử lý lớp sơn tĩnh điện. Phương pháp này giúp làm nóng bề mặt một cách nhất quán và nhanh chóng, tăng cường dòng chảy của bột và giảm khả năng bị khuyết tật do bụi bẩn gây ra. Luồng khí tối thiểu liên quan đến hệ thống sưởi hồng ngoại giúp ngăn chặn sự lắng đọng hạt và các vấn đề liên quan đến hệ thống sưởi đối lưu.

Ngoài ra, xử lý bằng tia hồng ngoại cũng tỏ ra có lợi cho sơn lỏng. Không giống như xử lý đối lưu, làm nóng sơn và có thể dẫn đến dung môi bị mắc kẹt hoặc khô không đồng đều, ánh sáng hồng ngoại làm nóng trực tiếp bề mặt bộ phận. Cách tiếp cận này tạo điều kiện cho sơn khô từ trong ra ngoài, ngăn sơn hình thành lớp da hoặc giữ hơi ẩm bên dưới bề mặt.

Mài kim loại

Kim loại mài được sử dụng để tinh chỉnh các bề mặt bằng cách loại bỏ các cạnh thô, làm mịn các mối hàn, làm mờ và tạo ra các cạnh sắc nét hoặc lớp hoàn thiện đặc biệt. Việc mài thường được thực hiện bằng máy cố định hoặc dụng cụ cầm tay được trang bị bánh mài công nghiệp.

Quá trình mài chủ yếu dựa vào các kỹ thuật như mài mòn, ma sát hoặc nén để tinh chỉnh bề mặt kim loại. Mức độ mịn đạt được thường bị ảnh hưởng bởi loại máy mài được sử dụng. Có thể sử dụng nhiều kỹ thuật mài khác nhau để đạt được hình dạng, kích thước và đặc tính mong muốn của sản phẩm cuối cùng.

Các phương pháp mài bao gồm mài điện hóa, mài không tâm, mài hình trụ và mài bề mặt, cùng với các phương pháp khác. Việc lựa chọn phương pháp thích hợp là điều cần thiết dựa trên loại kim loại và thông số kỹ thuật của sản phẩm cuối cùng.

Nhào trộn

Hoàn thiện nhào trộn, còn được gọi là nhào trộn thùng, bao gồm việc nạp các bộ phận, vật liệu mài mòn và các hợp chất khác nhau vào thùng quay. Quá trình này làm mịn các góc, làm mờ, mài, làm sạch, đánh bóng và đánh bóng các bộ phận với số lượng lớn. Ma sát được tạo ra giữa các bộ phận, vật liệu và hợp chất sẽ tạo ra hành động nhào lộn. Các phương pháp nhào lộn được phân loại thành ướt hoặc khô, trong đó nhào lộn ướt được thiết kế để loại bỏ vật liệu dư thừa và nhào lộn khô phù hợp với nhiều công việc hoàn thiện.

Các yêu cầu cụ thể của các bộ phận và kim loại khác nhau quyết định việc lựa chọn phương pháp nhào trộn để đạt được độ hoàn thiện tốt nhất. Nhào lộn rung là lý tưởng để tạo ra các bề mặt mịn và bóng trên các bộ phận mỏng manh. Nó sử dụng tác động kết hợp của vật liệu mài mòn và nước trong một máy rung nhanh.

Nhào lộn khô bao gồm một bát rung được trang bị động cơ điện và phương tiện. Khi chiếc bát rung động, các bộ phận sẽ bị tác động vào vật liệu, với nhau và bên trong chiếc bát. Các vật liệu phổ biến được sử dụng trong quá trình nhào khô bao gồm lõi ngô và vỏ quả óc chó. Vật liệu lõi ngô, cũng được sử dụng trong quá trình phun cát, mang lại độ bóng cao nhưng đòi hỏi thời gian xử lý lâu hơn. Chất liệu vỏ quả óc chó có độ mài mòn cao hơn và tạo ra bề mặt giống như sa tanh.

Làm sạch bằng kiềm

Làm sạch bằng kiềm là một kỹ thuật hoàn thiện quan trọng khác. Quá trình bắt đầu bằng việc thiết lập các bể làm sạch bằng kiềm, sau đó được sử dụng để xử lý phần lớn các chất gây ô nhiễm. Những bể này được thiết kế để loại bỏ sáp, dầu mỡ, dầu, hạt và oxit nhẹ khỏi bề mặt của các bộ phận.

Phụ gia tẩy rửa trong bể có thể dẫn đến sự tích tụ nhũ tương dầu, dầu bề mặt, chất rắn lơ lửng và bùn ở đáy bể. Axit được sử dụng trong quá trình làm sạch giúp loại bỏ các chất gây ô nhiễm này và ngăn ngừa sự tái lắng đọng của chúng trong quá trình này.

Kiểm soát hóa chất tắm

Ban đầu, điều quan trọng là phải thực hiện một phương pháp hoặc quy trình để đánh giá hiệu quả của bể làm sạch bằng kiềm. Điều này có thể bao gồm từ phân tích hóa học phức tạp của mẫu đến các phép đo pH đơn giản. Nhà cung cấp hóa chất có thể thử nghiệm nhiều phương pháp khác nhau để theo dõi bồn tắm hoặc cung cấp bộ dụng cụ thử nghiệm và họ có thể điều chỉnh hóa chất tẩy rửa khi nó xuống cấp theo thời gian.

Dầu bề mặt

Để loại bỏ dầu bề mặt, có thể sử dụng sự kết hợp giữa rưới bề mặt và sử dụng các thiết bị hớt dầu khác nhau để tách dầu tích tụ từ đập. Điều quan trọng là phải giải quyết các vùng chết tiềm ẩn trên bề mặt bể để đảm bảo loại bỏ hiệu quả.

Đây là nơi dầu có thể tích tụ và lắng đọng lại khi các bộ phận thoát ra khỏi bể. Một máy phun nước hiệu quả sẽ đẩy một lớp nước bề mặt qua bể và qua đập. Sau đó, một số phương pháp có thể được sử dụng, chẳng hạn như thiết bị thu hồi đĩa, thiết bị thu hồi vành đai và cánh gạt tập trung.

Loại bỏ các hạt

Các hạt nặng lắng xuống đáy bể có thể được loại bỏ bằng phương pháp lọc túi hoặc các phương pháp lọc cơ bản khác. Bước này rất quan trọng, đặc biệt khi có đầu dò siêu âm ở đáy bể, vì một lớp bụi bẩn có thể làm giảm đáng kể hiệu quả làm sạch của chúng. Đối với những nơi có nhiều đất, hệ thống lọc kép có thể cần thiết. Hệ thống này cho phép chuyển đổi giữa các bộ lọc khi một bộ lọc được tải, cho phép thay thế bộ lọc mà không làm gián đoạn quá trình.

Nhũ tương và chất rắn lơ lửng

Dầu nhũ tương và chất rắn lơ lửng đặt ra những thách thức bổ sung vì chúng khó loại bỏ bằng các kỹ thuật lọc tiêu chuẩn. Siêu lọc là phương pháp phá vỡ nhũ tương dầu một cách hiệu quả và tách các chất rắn lơ lửng mà không làm ảnh hưởng đến quá trình làm sạch hoạt động hóa học.

Hiệu quả của quá trình siêu lọc phụ thuộc vào độ pH của hóa chất tẩy rửa và nhiệt độ của bể. Một số hệ thống siêu lọc được thiết kế để xử lý phạm vi pH rộng từ 0 đến 14 và nhiệt độ lên tới 158°F, khiến chúng phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau.

Phương pháp nổ mìn

Phương pháp nổ mìn sử dụng nhiều vật liệu khác nhau để làm sạch và loại bỏ các mảnh vụn, bụi bẩn và các hạt khỏi bề mặt kim loại. Mặc dù thường được gọi là phun cát nhưng cát chỉ là một trong nhiều vật liệu có thể được sử dụng. Chọn phương tiện phù hợp cho các điều kiện cụ thể và loại kim loại là điều cần thiết để làm sạch hiệu quả.

Thông thường, việc phun cát loại bỏ sự cần thiết của các bước hoàn thiện bổ sung, do đó tiết kiệm cả thời gian và chi phí. Trong số các phương pháp hoàn thiện, phun cát là một trong những phương pháp nhanh nhất, giúp nâng cao cả hiệu quả và năng suất.

Các loại phương tiện được sử dụng để nổ phương tiện

Quá trình phun phương tiện sử dụng các vật liệu mài mòn khác nhau như oxit nhôm, cát silic, thủy tinh nghiền, vỏ hạt, cacbua silic, sạn lõi ngô, chất mài mòn nhựa và hạt thủy tinh.

• Hạt thủy tinh – Phun hạt thủy tinh mang lại lớp hoàn thiện giống như sa tanh và có nhiều mục đích sử dụng. Hạt thủy tinh thân thiện với môi trường, có thể tái chế và trơ về mặt hóa học.
• Nhôm oxit – Nhôm oxit là vật liệu nổ mạnh, nhẹ, tiết kiệm chi phí và có thể tái chế.
• Chất mài mòn nhựa – Chất mài mòn nhựa là lý tưởng để loại bỏ vật liệu bề mặt mà không cần cắt vào kim loại. Nó là một loại vật liệu mềm hoạt động tốt trên các kim loại cứng để hoàn thiện bề mặt.
• Cacbua silic – Cacbua silic là loại cứng nhất trong số các loại vật liệu khác nhau và được sử dụng để hoàn thiện bề mặt cực kỳ khó khăn. Nó được sử dụng để mài, khắc kính và cắt nổ.
• Bắn thép – Bắn thép được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau do độ dẻo dai và khả năng tái chế của nó. Nó có thể loại bỏ các chất gây ô nhiễm, tạo kết cấu bề mặt hoặc được sử dụng cho các ứng dụng làm cứng bề mặt.
• Vỏ hạt – Vỏ hạt, hoặc vỏ quả óc chó, chất mài mòn được làm từ hạt nghiền. Nó là chất mài mòn mềm cứng nhất và được sử dụng khi chất mài mòn mạnh hơn có thể gây hại cho bề mặt kim loại. Chất mài mòn vỏ hạt được sử dụng để đánh bóng và làm sạch sợi thủy tinh, gỗ, nhựa và đá.
• Corn Cob Grit – Corn cob Grit được làm từ vòng gỗ trên lõi ngô. Nó là chất mài mòn mềm hơn có thể được sử dụng để làm sạch, mài mòn, đánh bóng và khử tia lửa kim loại. Các ngành công nghiệp sử dụng hạt ngô bao gồm sản xuất đồ trang sức, dao kéo, bộ phận động cơ và sợi thủy tinh. Ngoài ra, hạt ngô có thể được sử dụng để loại bỏ hình vẽ bậy trên bê tông, gỗ, gạch và đá.
• Kính nghiền – Chất mài mòn kính nghiền được làm từ thủy tinh tái chế. Các hình dạng khác nhau của các mảnh thủy tinh mang lại hình dạng góc cạnh để làm sạch bề mặt với cấu hình đồng nhất giúp giảm khả năng bám hạt. Nó được sử dụng để làm sạch, phục hồi và loại bỏ cặn cũng như tăng cường sự xuất hiện của các bề mặt bị đổi màu. Không giống như nhiều vật liệu mài mòn khác, kính nghiền là vật liệu mài mòn sử dụng một lần và không thể tái chế.
• Phun cát vi mô – Phun cát vi mô kết hợp không khí với chất mài mòn để tạo ra dòng tập trung. Vòi phun cát siêu nhỏ, có kích thước từ 0,25mm đến 1,25 mm (0,009 in đến 0,048 in), áp dụng dòng mài mòn vào một phần nhỏ của phôi lớn.
  Quá trình phun cát vi mô được sử dụng cho các khu vực nhỏ tới 1,3 mm x 2 mm (0,051 inch x 0,08 inch) và được sử dụng rộng rãi để làm sạch các phôi nhỏ như dụng cụ y tế.
  Những khiếm khuyết nhỏ trên một nhạc cụ có thể ảnh hưởng hoàn toàn đến hiệu suất của nhạc cụ. Phun nó bằng chất mài mòn mềm sẽ loại bỏ cặn tích tụ mà không làm hỏng dụng cụ.

Phun phương tiện ướt

Phun phương tiện ướt, còn được gọi là phun hơi hoặc mài giũa bằng hơi, sử dụng sự kết hợp giữa vật liệu mài mòn, chất lỏng và khí nén để đạt được bề mặt hoàn thiện tinh tế. Nước được sử dụng làm chất lỏng để đảm bảo kết quả mịn hơn và nhất quán hơn. Việc lựa chọn phương tiện phun trong phương pháp phun phương tiện ướt ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả của quá trình.

Mục tiêu chính của việc phun cát ướt là tăng cường sự an toàn cho cả vật liệu được xử lý và người vận hành. Nước giúp giảm thiểu bụi phát sinh trong quá trình phun cát và tăng thêm trọng lượng cho các hạt, giúp chúng đạt được độ hoàn thiện mong muốn hiệu quả hơn.

Kim loại chải

Xử lý kim loại chải bao gồm việc sử dụng ma sát để làm phẳng các khuyết điểm đồng thời tạo ra các họa tiết dạng hạt trên bề mặt. Quá trình này thường sử dụng bàn chải lông mịn hoặc đai mài mòn, tạo ra lớp sơn mờ, không phản chiếu.

Hướng và kiểu dáng của hạt bị ảnh hưởng bởi loại và vị trí của chất mài mòn được sử dụng. Đánh bóng kim loại không chỉ làm giảm độ bóng mà còn mang lại vẻ ngoài độc đáo. Có thể đạt được nhiều loại hoàn thiện khác nhau bằng cách sử dụng bàn chải thép không gỉ chạy bằng điện, bánh xe dây, đầu máy chà nhám phía sau, đĩa nylon và các loại vải mài mòn khác nhau.

Quá trình phốt phát

Quá trình photphat hóa thường được phân loại là quá trình phủ chuyển đổi. Điều này là do quá trình này bao gồm việc loại bỏ kim loại như một phần của phản ứng. Nó khác với các quá trình như oxit đen hoặc anodizing ở chỗ phản ứng phủ photphat là phản ứng kết tủa. Bề mặt cuối cùng hoặc cuối cùng là một lớp tinh thể photphat bám vào bề mặt kim loại.

Phốt phát đóng một vai trò quan trọng trong cả sơn và sơn tĩnh điện, phục vụ hai mục đích chính. Đầu tiên, chúng tăng cường độ bám dính của lớp phủ bằng cách cung cấp các vị trí neo giữ thông qua tính chất hữu cơ của tinh thể phốt phát.

Thứ hai, lớp phốt phát hoạt động như một hàng rào bảo vệ chống ăn mòn, đặc biệt ở những khu vực mà lớp phủ có thể bị trầy xước. Khi đánh giá khả năng chống gỉ, sự hiện diện của lớp phốt phát làm giảm đáng kể độ rão của rỉ so với các trường hợp không sử dụng lớp chuyển hóa bên dưới lớp phủ hữu cơ.

Lớp phủ phốt phát có thể được áp dụng độc lập để tăng cường các đặc tính như bôi trơn trong các bộ phận sản xuất. Các loại photphat phổ biến bao gồm kẽm photphat, photphat sắt và mangan photphat.

Không giống như các phương pháp truyền thống, một số quy trình photphat hóa, chẳng hạn như quá trình plaforizing, sử dụng phương pháp tiếp cận một bước và được phân loại là photphat hữu cơ. Những phương pháp xử lý này là duy nhất vì chúng tương tác với cả bề mặt kim loại và các chất ô nhiễm hữu cơ.

Sự thụ động

Thụ động hóa chủ yếu được sử dụng cho thép không gỉ và liên quan đến việc xử lý kim loại để tăng cường khả năng chống ăn mòn bằng cách làm cho nó ít phản ứng hơn với môi trường. Quá trình này tạo ra lớp oxit thụ động thông qua phản ứng giữa kim loại và oxy. Lớp oxit này tạo thành một hàng rào bảo vệ giúp ngăn chặn sự ăn mòn xâm nhập ra ngoài bề mặt của thép hoặc thép không gỉ.

Liên kết bảo vệ được hình thành giữa kim loại và lớp ăn mòn hoạt động như một lớp bịt kín, ngăn chặn sự ăn mòn lan sâu hơn vào kim loại. Trong kim loại thụ động, nếu bề mặt bị trầy xước hoặc bị hư hỏng, việc xử lý sẽ giúp tự sửa chữa một cách tự nhiên bằng cách sử dụng các phân tử từ các lớp bên dưới.

Sự thành công của quá trình thụ động phụ thuộc vào loại oxit được sử dụng, vì không phải tất cả các oxit đều mang lại khả năng bảo vệ hiệu quả. Ví dụ, các oxit xốp có thể cho phép oxy đi qua và không tạo ra lớp bịt kín thích hợp, dẫn đến khả năng ăn mòn kim loại bên dưới.

Sấy từng phần

Các quy trình khác nhau trong quá trình sấy từng phần là:

Đốm nước

Để ngăn chặn tình trạng ố nước, sử dụng nước khử ion cho lần xả cuối cùng là một giải pháp hiệu quả. Các đốm nước thường xảy ra do các khoáng chất có trong nước máy thông thường, có thể loại bỏ bằng cách sử dụng nước không có các khoáng chất này. Một cách tiếp cận khác để giảm thiểu các vết nước là sử dụng kỹ thuật thổi khí để đuổi các giọt nước trước khi chúng có cơ hội khô.

Sự thành công của phương pháp này phụ thuộc vào sự định hướng và sắp xếp các bộ phận trên giá đỡ. Nếu luồng không khí không thể tiếp cận các khu vực nhất định do hình dạng của các bộ phận hoặc do các bộ phận cản trở lẫn nhau thì vết đốm vẫn có thể xuất hiện ở những vị trí đó.

Quá trình sấy khô

Quá trình hoàn thiện yêu cầu sử dụng nước và các hợp chất khác nhau để đạt được chất lượng bề mặt mong muốn. Để ngăn ngừa sự cố ở các bước sản xuất tiếp theo, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng các bộ phận được làm khô hoàn toàn trước khi chuyển chúng sang chế biến tiếp theo. Mặc dù sấy khô ít phức tạp hơn so với hoàn thiện nhưng việc lựa chọn phương pháp sấy thích hợp là điều cần thiết để đảm bảo phôi khô hoàn toàn.

Thiết bị sấy có thể được phân loại dựa trên môi trường sấy hoặc ứng dụng của không khí nóng. Các phôi đơn giản có hình dạng đơn giản có thể được sấy khô nhanh chóng ở nhiệt độ thấp hơn. Ngược lại, các bộ phận phức tạp với các đặc điểm phức tạp như đường cắt bên trong và đường đi bên trong cần thời gian sấy kéo dài và nhiệt độ cao hơn để đảm bảo sấy khô hoàn toàn.

Sau khi hoàn thiện, có thể sử dụng nhiều loại máy sấy, bao gồm các loại rung quay, đai, trống và ly tâm. Phương tiện sấy khô phổ biến bao gồm maizorb, có nguồn gốc từ lõi ngô nghiền và thường có kích thước hạt từ 0,002 inch đến 0,2 inch (0,5 mm đến 5 mm). Phương tiện này có thể cần được thay thế vài ngày một lần nếu nó bị nhiễm các chất còn sót lại như dầu.

Máy sấy quay và máy sấy trống thích hợp để sấy các bộ phận cỡ nhỏ đến trung bình bằng phương tiện sấy. Mặt khác, máy sấy đai và máy ly tâm sấy sử dụng không khí nóng. Các bộ phận rất nhỏ không thể xử lý bằng các phương pháp khác thường được sấy khô trong máy ly tâm sấy. Máy sấy đai đặc biệt hiệu quả đối với các bộ phận lớn, phức tạp để ngăn vật liệu bị kẹt trong các tính năng phức tạp.

Xả nóng lần cuối

Rửa sạch, giống như các quy trình hoàn thiện kim loại khác, là điều cần thiết và đòi hỏi phải lập kế hoạch tỉ mỉ để đạt được kết quả tối ưu. Vai trò chính của nó là loại bỏ và pha loãng cặn và chất gây ô nhiễm trên bề mặt, do đó làm giảm nguy cơ hỏng hóc bộ phận. Rửa sạch liên quan đến việc sử dụng một phương tiện để làm sạch bề mặt, chuẩn bị bộ phận cho các quy trình tiếp theo.

Nước thường được sử dụng trong quá trình súc rửa và hiệu quả là rất quan trọng để tối ưu hóa việc sử dụng nước. Các yếu tố chính cần xem xét trong quy trình súc rửa bao gồm độ tinh khiết của nước, tác động cơ học của quá trình súc rửa, thời gian súc rửa và nhiệt độ nước.

Các nguồn nước phổ biến để súc rửa bao gồm nước thành phố và nước giếng. Mặc dù những thứ này có sẵn nhưng chúng có thể chứa clorua hoặc sunfat có thể góp phần gây ăn mòn. Nước khử ion (DI) hoặc nước được lọc qua thẩm thấu ngược (RO) được ưa chuộng hơn vì chúng có ít tạp chất hơn.

Kích động trong quá trình rửa cải thiện hiệu quả bằng cách tăng tiếp xúc với nước với bộ phận. Ngoài ra, làm nóng nước đến khoảng 75°F đến 85°F (24°C đến 29°C) sẽ giúp tăng cường quá trình súc rửa.

Sấy không khí

Các phương pháp làm khô bằng không khí được chia thành hai loại chính, có thể được sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp với nhau để có kết quả tối ưu.

Không khí tốc độ cao: Phương pháp này tập trung vào việc loại bỏ nhanh chóng nước khỏi các bộ phận thay vì làm khô chúng hoàn toàn.

Khí nóng: Kỹ thuật này sử dụng máy thổi thổi khí nóng để hỗ trợ quá trình sấy khô.

Các ứng dụng và lợi thế của việc hoàn thiện kim loại là gì?

Ứng dụng hoàn thiện kim loại

Hoàn thiện kim loại có nhiều ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Trong sản xuất, kim loại thành phẩm được sử dụng để bảo vệ các vật liệu rất dễ bị oxy hóa. Lớp phủ được sử dụng trong quá trình này giúp ngăn ngừa các phản ứng hóa học không mong muốn.

Trong lĩnh vực ô tô, việc hoàn thiện kim loại là rất quan trọng để bảo vệ các bộ phận của động cơ đốt trong khỏi nhiệt độ khắc nghiệt. Tương tự, trong ngành hàng không vũ trụ, kim loại thành phẩm rất cần thiết để ngăn ngừa sự ăn mòn và mài mòn bên trong khối động cơ.

Đối với mục đích công nghiệp, kim loại thành phẩm đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo trì máy móc. Chúng giúp bảo vệ chống ăn mòn, hao mòn và các yếu tố khác có thể dẫn đến biến dạng nhanh chóng.

Trong môi trường gia đình, việc hoàn thiện kim loại có giá trị vì tính thẩm mỹ và ứng dụng trang trí của nó. Quá trình này không chỉ giúp tăng cường vẻ ngoài mà còn góp phần tăng tuổi thọ cho các sản phẩm kim loại.

Ưu điểm của hoàn thiện kim loại

Kim loại thành phẩm có một số ưu điểm chính, bao gồm khả năng chống mài mòn được tăng cường. Hoàn thiện kim loại cũng có thể cải thiện tính chất cơ học, làm cho sản phẩm ít bị ăn mòn hơn. Ngoài ra, nó còn giúp bảo toàn tính thẩm mỹ của kim loại.

Kim loại thành phẩm có thể chứa nhiều loại cấu trúc vi mô và hoạt động tốt dưới cả áp suất khí quyển thấp và cao. Chúng có thể có mức độ xốp khác nhau trong suốt độ dày của chúng và có thể vừa trang trí vừa chịu được nhiệt độ cao. Các quy trình hoàn thiện được sử dụng nhìn chung có hiệu quả về mặt chi phí và những kim loại này cũng phù hợp cho các ứng dụng y sinh. Hơn nữa, chúng có đặc tính bám dính cao và có thể được sản xuất thành các hình dạng phức tạp.

Nhược điểm của việc hoàn thiện kim loại

Bên cạnh những ưu điểm, thành phẩm bằng kim loại cũng có một số hạn chế. Mỗi sản phẩm có phạm vi hoạt động cụ thể do tính chất cơ học khác nhau của lớp phủ hoặc lớp hoàn thiện được sử dụng. Do đó, hiệu suất có thể khác nhau giữa các sản phẩm kim loại khác nhau tùy thuộc vào điều kiện áp suất và nhiệt độ. Trong các ứng dụng công nghiệp, thường cần có kim loại có khả năng chống ăn mòn hoặc chân không đặc biệt, điểm nóng chảy cao và độ bền kéo đáng kể.

Tìm thiết bị, vật tư đánh bóng ở đâu uy tín, chất lượng

Hiện nay thiết bị, vật tư đánh bóng được phân phối với nhiều nhà sản xuất và giá cả khác nhau. Nếu bạn cần tìm mua cho mình thiết bị, vật tư đánh bóng hãy liên hệ với chúng tôi theo thông tin bên dưới để nhận được ưu đãi tốt nhất cũng như được tư vấn bởi những kỹ sư đánh bóng của chúng tôi:

Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống

Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam

Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797

Di động: 0906 988 447

Email: sales@lidinco.com

Xem thêm: Dao cắt siêu âm động vật: một công cụ cải tiến để vượt qua phẫu thuật truyền thống