L’importanza del trattamento superficiale dei metalli:
Maggiore resistenza alla corrosione: i trattamenti superficiali sui metalli possono proteggerli dalla corrosione, creando una barriera che separa il metallo dal suo ambiente.Aumenta la durata di vita delle strutture e dei componenti metallici.Migliorare l'estetica – I trattamenti superficiali del metallo come placcatura, rivestimento e lucidatura possono migliorare l'aspetto visivo del metallo.
È importante considerare questo aspetto per i prodotti architettonici o di consumo in cui l'estetica gioca un ruolo importante.I trattamenti superficiali come il trattamento termico, la nitrurazione o l'indurimento aumentano la durezza e la resistenza all'usura di un metallo, rendendolo più adatto per applicazioni che comportano attrito, usura o condizioni operative difficili.
Trattamenti superficiali come sabbiatura e incisione possono produrre una finitura strutturata che migliorerà l'adesione a vernici, adesivi e rivestimenti.Ciò migliora l'adesione e riduce la probabilità di distacco o delaminazione.Migliora i legami: i trattamenti superficiali per i metalli, come l'applicazione di un primer o promotori di adesione, possono aiutare a promuovere forti legami tra metalli e altri materiali come compositi o plastica.Nei settori come quello automobilistico e aerospaziale, le strutture ibride sono molto comuni.Facile da pulire: trattamenti superficiali come finiture anti-impronta o finiture facili da pulire possono rendere le superfici metalliche più pulite e di più facile manutenzione.Ciò riduce la quantità di sforzi e risorse necessarie per la manutenzione.
La galvanica e l'anodizzazione sono trattamenti superficiali che possono aumentare la conduttività di un metallo.Ciò gli consente di essere più efficace nelle applicazioni che richiedono una buona conduttività come i componenti elettronici.Una migliore adesione della brasatura e della saldatura può essere ottenuta mediante alcuni trattamenti superficiali come la pulizia, la rimozione di strati di ossido o altri trattamenti superficiali.Ciò si traduce in strutture o componenti metallici più resistenti e affidabili.
I trattamenti superficiali dei metalli vengono utilizzati nell'industria medica e sanitaria per aumentare la biocompatibilità.Riduce la possibilità di una reazione avversa o di rigetto da parte del corpo quando le superfici metalliche entrano in contatto.Sono possibili personalizzazione e marchio: le finiture metalliche offrono opzioni di personalizzazione, come goffratura, incisione o marchio.Queste personalizzazioni sono cruciali per la differenziazione, la personalizzazione o il branding.
1. Anodizzazione
Utilizzando principi elettrochimici, l'anodizzazione dell'alluminio è un processo che produce principalmente una pellicola Al2O3 (biossido di alluminio) sulla superficie.Questo film di ossido è caratterizzato da proprietà speciali, come isolamento, protezione, decorazione e resistenza all'usura.
Flusso di processo
Colore unico, colore sfumato: lucidatura/sabbiatura/trafilatura – sgrassaggio – anodizzazione – neutralizzazione – tintura – sigillatura – asciugatura
Due colori:
1 Lucidatura/sabbiatura/trafilatura – sgrassaggio – mascheratura – anodizzazione 1 – anodizzazione 2 – sigillatura – asciugatura
2 Lucidatura/sabbiatura/imbutitura – disoleazione – anodizzazione 1 – incisione laser – anodizzazione 2 – sigillatura – asciugatura
Caratteristiche:
1. Rafforzare i muscoli
2. Qualsiasi colore tranne il bianco
3. Le guarnizioni senza nichel sono richieste da Europa, Stati Uniti e altri paesi.
Difficoltà tecniche e aree di miglioramento:
Il costo dell'anodizzazione dipende dalla resa del processo.Per migliorare la resa dell'anodizzazione, i produttori devono esplorare costantemente il dosaggio, la temperatura e la densità di corrente migliori.Siamo sempre alla ricerca di una svolta.Ti consigliamo di seguire l'account Twitter ufficiale di "Ingegnere Meccanico" il prima possibile per acquisire conoscenze pratiche e informazioni sul settore.
Prodotto consigliato: maniglie curve E+G, realizzate con materiali anodizzati, ecologici e durevoli.
2. Elettroforesi
Può essere utilizzato nelle leghe di alluminio e nell'acciaio inossidabile per conferire ai prodotti un aspetto di colori diversi, mantenere una lucentezza metallica e migliorare le proprietà superficiali.
Flusso del processo: Pretrattamento – Elettroforesi ed Essiccazione
Vantaggio:
1. Colori ricchi
2. Nessuna struttura metallica.Può essere utilizzato per sabbiatura e lucidatura.;
3. Il trattamento superficiale può essere ottenuto mediante lavorazione in un liquido.
4. La tecnologia è maturata ed è prodotta in serie.
L'elettroforesi è necessaria percomponenti pressofusione, che richiede elevati requisiti di elaborazione.
3. Ossidazione tramite microarco
Questo è il processo di applicazione di un'alta tensione a un elettrolita debolmente acido per creare uno strato superficiale ceramico.Questo processo è il risultato degli effetti sinergici dell'ossidazione elettrochimica e della scarica fisica.
Flusso di processo: Pretrattamento – lavaggio con acqua calda – MAO – asciugatura
Vantaggio:
1. Texture ceramica con finitura opaca, senza lucentezza, dal tocco delicato e anti-impronta.
2. Al, Ti e altri materiali di base come Zn, Zr Mg, Nb ecc.;
3. Il pretrattamento del prodotto è semplice.Ha una buona resistenza alla corrosione e resistenza agli agenti atmosferici.
I colori disponibili sono attualmente limitati al nero, al grigio e ad altre tonalità neutre.I colori brillanti sono difficili da ottenere al momento, poiché la tecnologia è relativamente matura.Il costo risente principalmente dell'elevato consumo energetico ed è uno dei trattamenti superficiali più costosi.
4. Placcatura sotto vuoto PVD
La deposizione fisica da vapore è il nome completo di un metodo di produzione industriale che utilizza principalmente processi fisici per depositare film sottili.
Flusso di processo: Pulizia prima del PVD – Aspirazione nel forno – Lavaggio target e pulizia con ioni – Rivestimento – Fine del rivestimento, raffreddamento e scarico – Post-elaborazione (lucidatura, AAFP) Ti consigliamo di seguire l'account ufficiale di “Ingegnere Meccanico” per le ultime novità conoscenza e informazione del settore.
Caratteristiche:Il PVD può essere utilizzato per rivestire le superfici metalliche con un rivestimento decorativo in cermet duro e altamente durevole.
5. Galvanotecnica
Questa tecnologia attacca una sottile pellicola metallica sulla superficie di un metallo per migliorare la resistenza alla corrosione, all'usura, conduttività e riflettività.Migliora anche l'estetica.
Flusso di processo: Pretrattamento – Rame alcalino privo di cianuro – Stagno cupronichel privo di cianuro – Cromatura
Vantaggio:
1. Il rivestimento è altamente riflettente e ha un aspetto metallico.
2. SUS, Al Zn Mg ecc. sono i materiali di base.Il costo del PVD è inferiore a quello del SUS.
Scarsa protezione ambientale e aumento del rischio di inquinamento.
6. Spruzzatura di polvere
I rivestimenti in polvere vengono spruzzati sulla superficie di un pezzo con macchine a spruzzo elettrostatiche.La polvere assorbe uniformemente la superficie formando un rivestimento.Il piatto polimerizza fino a formare uno strato finale con effetti diversi (diversi tipi di effetti di verniciatura a polvere).
Flusso di processo:caricamento-rimozione elettrostatica della polvere-spruzzatura-livellamento-cottura a bassa temperatura
Vantaggio:
1. Finitura lucida o opaca;
2. Economico, ideale per mobili e gusci di radiatori.;
3. Tasso di utilizzo rispettoso dell'ambiente e elevato e utilizzo al 100%;
4. Può coprire bene i difetti;5. Può imitare l'effetto delle venature del legno.
Attualmente è utilizzato molto raramente nei prodotti elettronici.
7. Trafilatura di fili metallici
Si tratta di un metodo di trattamento superficiale in cui vengono utilizzati prodotti di macinazione per creare linee sulla superficie del pezzo in lavorazione per ottenere un aspetto decorativo.Può essere classificato in quattro tipologie in base alla trama del disegno: disegno a grana diritta (detta anche grana casuale), grana ondulata e grana a spirale.
Caratteristiche:Un trattamento di spazzolatura può produrre una lucentezza metallica non riflettente.La spazzolatura può essere utilizzata anche per rimuovere sottili imperfezioni sulle superfici metalliche.
Prodotto consigliato: maniglia LAMP con trattamento Zwei L.Eccellente tecnologia di macinazione utilizzata per evidenziare il gusto.
8. Sabbiatura
Il processo utilizza aria compressa per creare un fascio ad alta velocità di materiale da spruzzare che viene spruzzato sulla superficie di un pezzo ad alta velocità.Ciò modifica la forma o l'aspetto della superficie esterna, nonché il grado di pulizia..
Caratteristiche:
1. È possibile ottenere diverse sfumature o riflessi.
2. Può rimuovere le sbavature dalla superficie e levigare la superficie, riducendo i danni causati dalle sbavature.
3. Il pezzo risulterà più bello, poiché avrà un colore uniforme e una superficie più liscia.Ti consigliamo di seguire l'account ufficiale di "Ingegnere Meccanico" il prima possibile per acquisire conoscenze pratiche e informazioni sull'industria.
Prodotto consigliato: maniglia a ponte classica E+G, superficie sabbiata, di fascia alta e di classe.
9. Lucidatura
Modifica della superficie di un pezzo utilizzando uno strumento di lucidatura flessibile e un abrasivo o altro mezzo di lucidatura.La scelta della mola lucidante giusta per diversi processi di lucidatura, come lucidatura grossolana o lucidatura di base, lucidatura media o processo di finitura e lucidatura/vetratura fine, può migliorare l'efficienza della lucidatura e ottenere i migliori risultati.
Flusso di processo:
Caratteristiche:Il pezzo può essere reso più preciso in termini di dimensioni o forma oppure può avere una superficie a specchio.È anche possibile eliminare la lucentezza.
Prodotto consigliato: E+G Manico lungo, superficie lucida.Semplice ed elegante
10. Acquaforte
Viene anche chiamata incisione fotochimica.Ciò comporta la rimozione dello strato protettivo dall'area che verrà incisa, attraverso l'uso di lastre di esposizione e il processo di sviluppo, e quindi il contatto con una soluzione chimica per dissolvere la corrosione.
Flusso di processo
Metodo di esposizione: Il progetto prepara il materiale secondo il disegno – preparazione del materiale – pulizia del materiale – asciugatura – asciugatura della pellicola o del rivestimento – asciugatura dello sviluppo dell'esposizione – incisione _ strippaggio – OK
Serigrafia: taglio, pulizia della lastra (inossidabile e altri metalli), serigrafia, incisione, sverniciatura.
Vantaggio:
1. È possibile la lavorazione fine delle superfici metalliche.
2. Dona alla superficie metallica un effetto speciale
La maggior parte dei liquidi utilizzati nell'incisione (acidi, alcali, ecc.) sono dannosi per l'ambiente.I prodotti chimici di incisione sono pericolosi per l'ambiente.
Importanza della tempra dei metalli:
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La tempra può essere utilizzata per raffreddare rapidamente un metallo al fine di raggiungere il livello di durezza desiderato.Le proprietà meccaniche di un metallo possono essere regolate con precisione controllando la velocità di raffreddamento.Il metallo può essere reso più duro e durevole mediante tempra, il che lo rende ideale per applicazioni che richiedono elevata resistenza e durata.
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Rafforzamento: la tempra aumenta la resistenza del metallo modificando la microstruttura.Ad esempio, la martensite si forma negli acciai.Ciò migliora la capacità portante del metallo e le prestazioni meccaniche.
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Migliorare la tenacità.La tempra e il rinvenimento possono migliorare la tenacità riducendo le tensioni interne.Ciò è particolarmente importante per le applicazioni in cui il metallo è esposto a carichi o urti improvvisi.
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Controllo della dimensione dei grani.La tempra ha la capacità di influenzare la dimensione e la struttura del grano nel metallo.Il raffreddamento rapido può favorire la formazione di una struttura a grana fine, che può migliorare le proprietà meccaniche dei metalli, come maggiore robustezza e resistenza alla fatica.
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Il quenching è un modo per controllare le trasformazioni di fase.Questo può essere utilizzato per ottenere determinate fasi metallurgiche come la soppressione dei precipitati indesiderati o l'ottenimento di microstrutture desiderate per applicazioni specifiche.
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L'estinzione riduce al minimo la distorsione e la deformazione durante il trattamento termico.Il rischio di distorsione dimensionale o cambiamenti di forma può essere ridotto al minimo applicando un raffreddamento e un controllo uniformi.Ciò garantirà l'integrità e l'accuratezza del fileparti metalliche di precisione.
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Conservazione della finitura superficiale: la tempra aiuta a preservare la finitura o l'aspetto desiderato.Il rischio di scolorimento, ossidazione o incrostazione della superficie può essere ridotto riducendo al minimo l'esposizione prolungata alle alte temperature.
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La tempra aumenta la resistenza all'usura aumentando la durezza e la resistenza del metallo.Il metallo diventa più resistente all'usura, alla corrosione e alla fatica da contatto.
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Cos'è l'estinzione?
Il trattamento termico chiamato tempra prevede il riscaldamento dell'acciaio al di sopra della temperatura critica per un periodo di tempo e il raffreddamento più veloce del raffreddamento critico per produrre una struttura sbilanciata con predominanza della martensite (la bainite o l'austinit monofase possono essere prodotte secondo necessità).Il processo più comune nel trattamento termico dell'acciaio è la tempra.
Il trattamento termico dell'acciaio si basa su quattro processi principali: normalizzazione, ricottura e tempra.
Il dissetamento viene utilizzato per placare la sete degli animali.
L'acciaio viene quindi trasformato da austenite superraffreddata a martensite, o bainite, per produrre una struttura martensite, o bainite.A questo viene abbinato il rinvenimento, a varie temperature, per migliorarne la rigidità, la durezza e la resistenza all'usura.Per soddisfare i requisiti di diverse parti meccaniche e strumenti, sono necessarie resistenza e tenacità.La tempra viene utilizzata anche per migliorare le proprietà fisiche e chimiche, come la resistenza alla corrosione e il ferromagnetismo, degli acciai speciali.
Il processo di trattamento termico dei metalli in cui il pezzo viene riscaldato fino a una temperatura specifica, mantenuto per un certo tempo e quindi immerso in un mezzo di tempra per un rapido raffreddamento.I mezzi di raffreddamento comunemente utilizzati includono olio minerale, acqua, salamoia e aria.La tempra migliora la durezza e la resistenza all'usura delle parti metalliche.È quindi ampiamente utilizzato per vari utensili, stampi e strumenti di misuraparti di lavorazione CNC(quali ingranaggi, rulli e parti cementate) che necessitano di resistenza superficiale.La combinazione della tempra con il rinvenimento può migliorare la tenacità, la resistenza alla fatica e la resistenza dei metalli.
La tempra consente inoltre all'acciaio di acquisire determinate proprietà chimiche e fisiche.La tempra, ad esempio, può migliorare la resistenza alla corrosione e il ferromagnetismo nell'acciaio inossidabile.La tempra viene utilizzata principalmente su parti in acciaio.Se l'acciaio comunemente utilizzato viene riscaldato ad una temperatura superiore al punto critico, si trasformerà in austenite.Dopo che l'acciaio è stato immerso nell'olio o nell'acqua, viene rapidamente raffreddato.L'austenite si trasforma poi in martensite.La martensite è la struttura più dura dell'acciaio.Il raffreddamento rapido causato dalla tempra crea stress interno nel pezzo.Una volta raggiunto un certo punto, il pezzo potrebbe deformarsi, rompersi o deformarsi.Ciò richiede la selezione di un metodo di raffreddamento adeguato.Il processo di tempra può essere classificato in quattro diverse categorie in base al metodo di raffreddamento: tempra termica a liquido singolo, doppio mezzo, martensite classificata e bainite.
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Metodo di spegnimento
Tempra media singola
Il pezzo si raffredda in un liquido, come acqua o olio.I vantaggi sono il funzionamento semplice, la facilità di meccanizzazione e le ampie applicazioni.Lo svantaggio della tempra è l'elevata sollecitazione, la facile deformazione e fessurazione che si verifica quando il pezzo viene raffreddato in acqua.Quando si spegne con olio, il raffreddamento è lento e la dimensione dell'estinzione è piccola.I pezzi di grandi dimensioni possono essere difficili da temprare.
Doppia tempra media
È possibile temprare forme complesse o sezioni trasversali irregolari raffreddando prima il pezzo a 300°C utilizzando un mezzo con un'elevata capacità di raffreddamento.Quindi il pezzo può essere nuovamente raffreddato in un mezzo con una capacità di raffreddamento bassa.La tempra a doppio liquido ha lo svantaggio di essere difficile da controllare.L'estinzione non sarà così difficile se cambi il liquido troppo presto, ma se lo cambi troppo tardi, il metallo si spezzerà facilmente e si spegnerà.Per superare questa debolezza, è stato sviluppato il metodo di tempra graduale.
Spegnimento graduale
I pezzi vengono raffreddati utilizzando un bagno salino o un bagno alcalino a basse temperature.La temperatura nel bagno alcalino o salino è vicina al punto Ms.Dopo 2-5 minuti, il pezzo viene rimosso e raffreddato con aria.Questa tecnica di raffreddamento è nota come tempra graduale.Il raffreddamento graduale del pezzo è un modo per uniformare la temperatura sia all'interno che all'esterno.Ciò può ridurre lo stress da tempra, prevenire le fessurazioni e anche renderlo più uniforme.
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In precedenza, la temperatura di classificazione veniva impostata leggermente più alta di Ms. La zona martensitica viene raggiunta quando la temperatura del pezzo e dell'aria circostante sono uniformi.Il grado migliora a temperature leggermente inferiori alla temperatura Ms.In pratica si è riscontrato che la classificazione a temperature appena inferiori alla temperatura Ms produce un risultato migliore.È prassi comune classificare gli stampi in acciaio ad alto tenore di carbonio in una soluzione alcalina a 160°C.Ciò consente loro di essere deformati e induriti con una deformazione minima.
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Tempra isotermica
Il bagno di sale viene utilizzato per temprare il pezzo.La temperatura del bagno salino è leggermente superiore a Ms (nella zona inferiore della bainite).Il pezzo viene mantenuto isotermicamente fino al completamento della bainite e quindi viene rimosso per il raffreddamento ad aria.Per gli acciai al di sopra del carbonio medio, è possibile utilizzare la tempra isotermica per ridurre la bainite e migliorare la resistenza, la tenacità e la resistenza all'usura.L'austempering non viene utilizzato sugli acciai a basso tenore di carbonio.
Indurimento superficiale
La tempra superficiale, nota anche come tempra parziale, è un metodo di tempra che tempra solo uno strato superficiale sulle parti in acciaio.La parte centrale rimane intatta.La tempra superficiale comporta un riscaldamento rapido per portare rapidamente la temperatura superficiale di una parte rigida alle temperature di tempra.La superficie viene quindi immediatamente raffreddata per evitare che il calore penetri nel cuore del pezzo.
tempra ad induzione
Il riscaldamento a induzione è un metodo di riscaldamento che utilizza l'induzione elettromagnetica.
Han Cui
Usa l'acqua ghiacciata come mezzo di raffreddamento.
Spegnimento parziale
Vengono temprate solo le parti temprate del pezzo.
Tempra con raffreddamento ad aria
Si riferisce specificamente al riscaldamento e allo spegnimento di gas neutri e inerti sotto pressioni negative, pressioni normali o pressioni elevate nei gas circolati ad alta velocità.
Indurimento superficiale
Tempra che viene eseguita solo sulla superficie di un pezzo.Ciò include l'estinzione per induzione (riscaldamento con resistenza di contatto), l'estinzione della fiamma (estinzione del laser), l'estinzione del fascio di elettroni (estinzione del laser), ecc.
Tempra con raffreddamento ad aria
Il raffreddamento di raffreddamento si ottiene utilizzando aria compressa o a flusso forzato come mezzo di raffreddamento.
Tempra in acqua salata
Soluzione salina acquosa utilizzata come mezzo di raffreddamento.
Tempra in soluzione organica
Il mezzo di raffreddamento è una soluzione acquosa di polimero.
Tempra a spruzzo
Raffreddamento a flusso di liquido a getto come mezzo di raffreddamento.
Raffreddamento a spruzzo
La nebbia che spruzza una miscela di aria e acqua viene utilizzata per raffreddare e raffreddare il pezzo in lavorazione.
Raffreddamento con bagno caldo
I pezzi vengono raffreddati in un bagno caldo, che può essere olio fuso, metallo o alcali.
Doppio raffreddamento liquido
Dopo aver riscaldato e austenitizzato il pezzo, questo viene prima immerso in un mezzo che ha una forte capacità di raffreddamento.Quando la struttura è pronta a subire il cambiamento martensitico, viene immediatamente spostata in un mezzo che ha una debole capacità di raffreddamento.
Estinzione per pressione
Il pezzo verrà riscaldato, austenitizzato e quindi raffreddato sotto un dispositivo speciale.Ha lo scopo di ridurre la distorsione durante il raffreddamento e l'estinzione.
Temprando
La tempra è il processo di indurimento completo del pezzo dalla superficie al nucleo.
Tempra isotermica
Il pezzo deve essere raffreddato rapidamente all'intervallo di temperatura della bainite e poi mantenuto lì in modo isotermico.
Spegnimento graduale
Dopo che il pezzo è stato riscaldato ed austenitizzato viene immerso per un tempo opportuno in un bagno alcalino o salino ad una temperatura leggermente superiore o inferiore a M1.Una volta che il pezzo ha raggiunto la temperatura media, viene rimosso per essere raffreddato ad aria al fine di ottenere l'estinzione della martensite.
Tempra sottotemperatura
Il pezzo ipoeutettoide viene autenitizzato tra le temperature Ac1 e Ac3 e quindi raffreddato per produrre strutture di martensite o ferrite.
Tempra diretta
Il pezzo viene raffreddato subito dopo essere stato infiltrato dal carbonio.
Doppia tempra
Dopo che il pezzo è stato carburato, deve essere austenitizzato, quindi raffreddato a una temperatura superiore a Ac3, per affinare la sua struttura centrale.Viene poi raffreddato leggermente al di sopra di Ac3, per affinare il suo strato carburato.
Tempra autoraffreddante
Il calore della parte riscaldata viene trasferito automaticamente alla parte non riscaldata, provocando un rapido raffreddamento e raffreddamento della superficie austenitizzata.
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Orario di pubblicazione: 20 settembre 2023