Tratamiento superficial de piezas de fundición de metales

El tratamiento de superficies metálicas es un proceso de formación artificial de una capa superficial en la superficie de un material de base metálica que es diferente de las propiedades mecánicas, físicas y químicas de la base. El propósito del tratamiento de la superficie es cumplir con la resistencia a la corrosión, la resistencia al desgaste, la decoración u otros requisitos funcionales especiales del producto. Para piezas fundidas de metal, nuestros métodos de tratamiento de superficies más utilizados son: pulido mecánico, tratamiento químico, tratamiento térmico de superficies y superficie rociada. El pretratamiento superficial de piezas fundidas de metal consiste en limpiar, barrer, desbarbar, desengrasar y desoxidar la superficie de la pieza de trabajo.

Hay dos explicaciones para el tratamiento de superficies. Uno es el tratamiento superficial generalizado, que incluye muchos métodos físicos y químicos, incluido el pretratamiento, galvanoplastia, pintura, oxidación química, pulverización térmica, etc.; el otro es el tratamiento superficial estrictamente definido. Es decir, únicamente procesamiento que incluye arenado, pulido, etc., que es lo que solemos llamar pretratamiento.

 

Tratamiento superficial	Aplicaciones
Galvanizado	Piezas fundidas de acero aleado, piezas fundidas de acero al carbono, piezas fabricadas con pulvimetalurgia.
Recubrimiento de zinc no electrolítico	Recubrimiento rico en zinc por vía electrolítica en las piezas de acero.
Niquelado no electrolítico	Niquelado electrolítico sobre piezas de acero, acero inoxidable, aluminio y cobre.
Recubrimiento de estaño y zinc	Recubrimiento de estaño y zinc en las piezas de acero.
Cromado	Piezas fundidas de acero aleado, piezas fundidas de aleación a base de cobre.
Niquelado	Niquelado electrolítico sobre piezas de acero, acero inoxidable y aluminio
Cromo-Niquelado	Piezas de latón, piezas de bronce.
Niquelado de zinc	Piezas de fundición de acero, piezas de fundición de latón, piezas de fundición de bronce.
Recubrimiento de cobre, níquel y cromo	Revestimiento de cobre, níquel y cromo sobre piezas de acero, acero inoxidable y aluminio.
Revestimiento de cobre	Revestimiento de las piezas de acero.
Anodizado	Anodizado y anodizado duro sobre perfil de aluminio, mecanizado y piezas de aluminio inyectado.
Cuadro	Pintura y película seca sobre piezas de hierro, aluminio, acero inoxidable y acero.
Limpieza con ácido	Limpieza con ácido para piezas fundidas de acero inoxidable, piezas tratadas térmicamente, superaleaciones, aleaciones de aluminio y aleaciones de titanio.
Pasivación	Pasivado de todo tipo de acero inoxidable.
fosfatado	Fosfatado de zinc y manganeso de piezas de fundición y mecanizado normales.
Electroforesis	Electroforesis en las piezas de acero.
Pulido electrolítico	Pulido electrolítico de las piezas de acero inoxidable.
trefilado	Piezas de acero inoxidable mediante fundición, soldadura y forja.

 

1. Pretratamiento de superficies

En el proceso de procesamiento, transporte, almacenamiento, etc., la superficie de las piezas de metal a menudo tiene incrustaciones de óxido, arena de moldeo, escoria de soldadura, polvo, aceite y otra suciedad. Para que el revestimiento se adhiera firmemente a la superficie de la pieza de trabajo, se debe limpiar la superficie de la pieza de trabajo antes de pintar. De lo contrario, no solo afectará la fuerza de unión y la resistencia a la corrosión del recubrimiento al metal, sino que también afectará el metal base incluso si está recubierto. Puede continuar corroyéndose bajo la protección de la capa, provocando que el recubrimiento se desprenda, afectando las propiedades mecánicas y la vida útil de la pieza de trabajo. Se puede ver que el propósito del pretratamiento superficial de piezas metálicas es proporcionar un buen sustrato adecuado para los requisitos de recubrimiento, obtener una capa protectora de buena calidad y prolongar la vida útil del producto.

 

2. Tratamiento Mecánico

Incluye principalmente pulido con rodillo con cepillo de alambre, granallado y granallado con arena.

El pulido con brocha consiste en que el rodillo del cepillo es accionado por un motor y el rodillo del cepillo gira a alta velocidad en las superficies superior e inferior de la tira en la dirección opuesta al movimiento de la pieza rodante para eliminar las incrustaciones de óxido. Las incrustaciones de óxido de hierro cepillado se eliminan con un sistema cerrado de lavado con agua de refrigeración circulante.

El granallado es un método que utiliza la fuerza centrífuga para acelerar el proyectil y proyectarlo hacia la pieza de trabajo para eliminar el óxido y limpiarlo. Sin embargo, el granallado tiene poca flexibilidad y está limitado por el sitio. Es un poco ciego al limpiar la pieza de trabajo y es fácil producir esquinas muertas en la superficie interior de la pieza de trabajo que no se pueden limpiar. La estructura del equipo es compleja, hay muchas piezas de desgaste, especialmente las cuchillas y otras piezas se desgastan rápidamente, las horas de trabajo de mantenimiento son muchas, el costo es alto y la inversión única es grande. Al utilizar granallado para el tratamiento de superficies, la fuerza del impacto es grande y el efecto de limpieza es obvio.

Sin embargo, el tratamiento de piezas de trabajo de placas delgadas mediante granallado puede deformar fácilmente la pieza de trabajo, y la granalla de acero golpea la superficie de la pieza de trabajo (sin importar el granallado o el granallado) para deformar el sustrato metálico. Debido a que el óxido ferroférrico y el óxido ferroférrico no tienen plasticidad, se romperán. Después de despegarse, la película de aceite se deforma junto con el material, por lo que el granallado y el granallado no pueden eliminar completamente las manchas de aceite en la pieza de trabajo con manchas de aceite. Entre los métodos de tratamiento de superficies existentes para piezas de trabajo, el mejor efecto de limpieza es el chorro de arena. El chorro de arena es adecuado para limpiar la superficie de la pieza de trabajo con requisitos más elevados.

 

3. Tratamiento con plasma

El plasma es una colección de partículas positivas y negativas cargadas positivamente (incluidos iones positivos, iones negativos, electrones, radicales libres y varios grupos activos, etc.). Las cargas positivas y negativas son iguales. Por eso se llama plasma, que es el cuarto estado en el que existe la materia además de los estados sólido, líquido y gaseoso: estado plasma. El procesador de superficie de plasma se compone de un generador de plasma, una tubería de suministro de gas y una boquilla de plasma. El generador de plasma genera energía de alta presión y alta frecuencia en la tubería de acero de la boquilla que se activa y controla para generar plasma de baja temperatura en la descarga incandescente, con la ayuda de aire comprimido. El plasma se rocía sobre la superficie de la pieza de trabajo.

Cuando el plasma y la superficie del objeto procesado se encuentran, el objeto cambia y se producen reacciones químicas. La superficie se ha limpiado y los contaminantes de hidrocarburos, como grasa y aditivos auxiliares, se han eliminado, grabado y rugoso, o formado una capa densa reticulada, o introducido grupos polares que contienen oxígeno (hidroxilo, carboxilo), estos El grupo tiene el efecto de promover la adhesión de diversos materiales de revestimiento y se ha optimizado en aplicaciones de adhesión y pintura. Bajo el mismo efecto, la aplicación de la superficie de tratamiento con plasma puede obtener una superficie de recubrimiento muy delgada de alta resistencia, lo cual es beneficioso para la unión, el recubrimiento y la impresión. No hay necesidad de otras máquinas, tratamientos químicos y otros componentes fuertes para aumentar la adherencia.

 

4. Método electroquímico

El tratamiento electroquímico de la superficie utiliza la reacción del electrodo para formar un recubrimiento en la superficie de la pieza de trabajo, que incluye principalmente galvanoplastia y oxidación anódica.

Cuando la pieza de trabajo es el cátodo en la solución electrolítica. El proceso de formar un recubrimiento en la superficie bajo la acción de una corriente externa se llama galvanoplastia. La capa de revestimiento puede ser metálica, de aleación, semiconductora o contener diversas partículas sólidas, como revestimiento de cobre, niquelado, etc.

Mientras que en la solución electrolítica, la pieza de trabajo es el ánodo. El proceso de formar una película de óxido en la superficie bajo la acción de una corriente externa se llama anodización, como la anodización de la aleación de aluminio. El tratamiento de oxidación del acero puede realizarse por métodos químicos o electroquímicos. El método químico consiste en colocar la pieza de trabajo en una solución oxidante y confiar en la acción química para formar una película de óxido en la superficie de la pieza de trabajo, como el pavonado del acero.

 

5. Métodos químicos

El tratamiento superficial por método químico no tiene ningún efecto actual y utiliza la interacción de sustancias químicas para formar una capa de revestimiento en la superficie de la pieza de trabajo. Los métodos principales son el tratamiento de recubrimiento por conversión química y el revestimiento no electrolítico.

En la solución de electrolito, la pieza de metal no tiene acción de corriente externa y la sustancia química en la solución interactúa con la pieza de trabajo para formar un recubrimiento en su superficie, lo que se denomina tratamiento de película de conversión química. Como pavonado, fosfatado, pasivación y tratamiento con sales de cromo en la superficie del metal. En la solución electrolítica, la superficie de la pieza de trabajo se trata catalíticamente sin el efecto de corriente externa. En la solución, debido a la reducción de sustancias químicas, el proceso de depositar ciertas sustancias en la superficie de la pieza de trabajo para formar un recubrimiento se denomina revestimiento no electrolítico, como níquel no electrolítico, revestimiento de cobre no electrolítico, etc.

 

6. Método de procesamiento en caliente

El método de procesamiento en caliente consiste en fundir o difundir térmicamente el material en condiciones de alta temperatura para formar un recubrimiento sobre la superficie de la pieza de trabajo. Los métodos principales son los siguientes:

1) Revestimiento por inmersión en caliente
El proceso de colocar una pieza de metal en metal fundido para formar un recubrimiento en su superficie se llama revestimiento por inmersión en caliente, como galvanizado por inmersión en caliente y aluminio por inmersión en caliente.

2) Pulverización térmica
El proceso de atomizar el metal fundido y rociarlo sobre la superficie de la pieza de trabajo para formar un recubrimiento se llama pulverización térmica, como la pulverización térmica de zinc y la pulverización térmica de aluminio.

3) Estampado en caliente
El proceso de calentar y presionar la lámina metálica sobre la superficie de la pieza de trabajo para formar una capa de recubrimiento se llama estampado en caliente, como el papel de aluminio estampado en caliente.

4) Tratamiento térmico químico
El proceso en el que la pieza de trabajo está en contacto con sustancias químicas y se calienta, y un determinado elemento ingresa a la superficie de la pieza de trabajo a alta temperatura se llama tratamiento térmico químico, como nitruración y carburación.

 

7. electroforesis

Como electrodo, la pieza de trabajo se coloca en la pintura conductora soluble en agua o emulsionada en agua y forma un circuito con el otro electrodo en la pintura. Bajo la acción del campo eléctrico, la solución de recubrimiento se disocia en iones de resina cargados, los cationes se mueven al cátodo y los aniones al ánodo. Estos iones de resina cargados, junto con las partículas de pigmento adsorbidas, se someten a electroforesis en la superficie de la pieza de trabajo para formar un recubrimiento. Este proceso se llama electroforesis.

 

8. Pulverización electrostática

Bajo la acción de un campo eléctrico de alto voltaje CC, las partículas de pintura atomizadas con carga negativa son dirigidas a volar sobre la pieza de trabajo cargada positivamente para obtener una película de pintura, lo que se denomina pulverización estática.