Guia básico para 10 processos comuns de tratamento de superfície

O tratamento de superfície é um processo de formação artificial de uma camada superficial especial na superfície dos materiais do substrato que difere do substrato nas propriedades mecânicas, físicas e químicas. Seu objetivo principal é melhorar a resistência à corrosão, resistência ao desgaste, decoratividade do produto ou atingir outros requisitos funcionais especiais. Os links principais incluem limpeza da peça, rebarbação, desengorduramento e descalcificação. Na produção industrial, a seleção de processos afeta diretamente o custo do produto, a vida útil e a conformidade ambiental. Abaixo está um resumo das principais informações de valor de 10 processos principais para auxiliar na seleção eficiente.

I. Pontos Centrais dos Processos Principais de Tratamento de Superfície

1. Metalização a vácuo: O gás argônio impacta o material alvo em um ambiente de vácuo para formar uma camada uniforme semelhante a metal. É adequado para metais, plásticos, cerâmica e vidro, mas os materiais naturais não são aplicáveis ​​devido ao seu teor de umidade; os custos trabalhistas são altos e a poluição ambiental é baixa.

2. Eletropolimento: Processo eletroquímico que remove rebarbas da superfície da peça e aumenta o brilho, usado principalmente para aço inoxidável austenítico de grau nuclear; alto grau de automação, baixos custos de mão de obra, utiliza produtos químicos de baixo risco e pode retardar a corrosão do aço inoxidável.

3. Tampografia: Adequado para impressão em peças irregulares de formato especial, aplicável a quase todos os materiais, exceto materiais macios, como PTFE; baixos custos de molde e mão de obra, mas as tintas solúveis são tóxicas e têm um impacto significativo no meio ambiente.

4. Galvanização: A camada eletroquímica de zinco é revestida na superfície do aço para evitar ferrugem, adequada apenas para aço e ferro; sem custo de molde, ciclo curto, custo médio de mão de obra; pode prolongar a vida útil das peças em 40-100 anos, o zinco pode ser reciclado e é ecologicamente correto.

5. Galvanoplastia: Forma um filme metálico por meio de eletrólise para melhorar a resistência ao desgaste e a condutividade elétrica, adequado para metais como estanho, cromo, níquel, prata, ouro e ródio, bem como plástico ABS; o níquel não deve ser utilizado em produtos em contato com a pele devido à sua irritação e toxicidade; não é necessário custo de molde, custo de mão de obra médio a alto e tratamento profissional de substâncias tóxicas.

6. Impressão por transferência hidráulica: usa pressão de água para imprimir padrões de cores em papel de transferência na superfície de produtos 3D, adequado para todos os materiais duros (peças moldadas por injeção e peças metálicas são as mais comuns); sem custo de molde, ciclo único ≤ 10 minutos, alta taxa de utilização de tinta e menos desperdício.

7. Serigrafia: A tinta é transferida através da malha da parte gráfica até o substrato pela extrusão de um rodo para formar gráficos consistentes com o original; adequado para vários materiais, como papel, plástico e metal; baixo custo de molde, mas alto custo de mão de obra para impressão multicolorida; as tintas de cores claras são ecologicamente corretas, enquanto as tintas que contêm PVC/formaldeído contêm produtos químicos prejudiciais e precisam ser recicladas para evitar a poluição da água.

8. Oxidação Anódica: Principalmente oxidação anódica do alumínio, que utiliza princípios eletroquímicos para formar uma película de Al₂O₃ (óxido de alumínio) na superfície do alumínio e ligas de alumínio; este filme de óxido possui propriedades especiais como proteção, decoração, isolamento e resistência ao desgaste, adequado apenas para alumínio e ligas de alumínio; o alto consumo de água e eletricidade (o consumo de energia por tonelada é de cerca de 1.000 kWh), a eficiência energética geral e o efeito anódico na produção de eletrólise de alumínio podem produzir gases que danificam a camada de ozônio atmosférica.

9. Escovação de metal: Forma linhas decorativas, como linhas retas, linhas aleatórias, etc., na superfície da peça por meio de retificação, adequadas para diversos metais; processo simples, baixo custo, sem substâncias químicas, sem gases tóxicos em altas temperaturas (600°C) e atende aos requisitos ambientais e de proteção contra incêndio.

10. Decoração no molde (IMD): Filmes estampados pré-impressos são colocados em moldes metálicos, e resina de moldagem é injetada nos moldes metálicos para se unir aos filmes, integrando os filmes estampados e a resina para solidificar nos produtos acabados; adequado para superfícies plásticas; é necessário apenas um conjunto de moldes para realizar moldagem + decoração simultaneamente, com alta automação e processo simplificado; ecologicamente correto, evitando a poluição causada pela tradicional pintura em spray e galvanoplastia.

II. Guia Prático para Seleção de Processos

A seleção do processo deve primeiro corresponder ao substrato: a oxidação anódica é preferida para produtos de alumínio e a galvanização é preferida para peças de aço; em segundo lugar, equilibre custos e requisitos: a decoração de baixo custo seleciona escovação de metal e tampografia, enquanto a proteção de alta precisão seleciona galvanoplastia e metalização a vácuo; em termos de conformidade ambiental, priorizar processos como metalização a vácuo, IMD e galvanização, e o controle da poluição deve ser bem feito para tampografia e serigrafia com tintas tóxicas. Além disso, processos automatizados (eletropolimento, IMD) podem ser considerados para produção em massa para encurtar o ciclo e reduzir os custos de mão de obra.

A seleção razoável de processos de tratamento de superfície é a chave para equilibrar o desempenho do produto, o custo e os requisitos ambientais. As empresas podem selecionar seletivamente a solução ideal de acordo com as características do substrato, requisitos funcionais e padrões de conformidade.

Autor: Mechanical Maker Fonte: Zhihu Os direitos autorais pertencem ao autor. A reimpressão comercial requer autorização do autor; a reimpressão não comercial deve indicar a fonte.