מבוא לחומרי מתכת נפוצים ותהליכי טיפול פני השטח
היום, נציג באופן מקיף את המאפיינים והשימושים של שמונה חומרי מתכת נפוצים לכולם. זה מאוד פרקטי, וזכרו לאסוף אותו לאחר קריאתו!
שמונה חומרי מתכת נפוצים
1. ברזל יצוק - נזילות
כחלק בלתי בולט מסביבת החיים היומיומית שלנו, כיסויי ביוב אינם מורגשים על ידי אנשים. הסיבה לכך שלברזל יצוק מגוון שימושים כה גדול ורחב נובעת בעיקר מהנזילות המעולה שלו והיציקה הקלה שלו לצורות מורכבות שונות. ברזל יצוק הוא למעשה השם לתערובת של מספר אלמנטים, כולל פחמן, סיליקון וברזל. ככל שתכולת הפחמן גבוהה יותר, כך מאפייני הזרימה שלו טובים יותר במהלך תהליך המזיגה. פחמן מופיע כאן בשתי צורות: גרפיט וקרביד ברזל.
הנוכחות של גרפיט מברזל יצוק מקנה לכיסויי ביוב עמידות מעולה בפני שחיקה. חלודה בדרך כלל מופיעה רק על פני השטח, ולכן היא לרוב מלוטשת. עם זאת, עדיין קיימים אמצעים מיוחדים למניעת חלודה בתהליך היציקה, כלומר מריחת שכבת ציפוי אספלט על פני היציקה. האספלט מחלחל לתוך החורים העדינים על פני הברזל היצוק, ובכך ממלא תפקיד של מניעת חלודה. התהליך המסורתי של ייצור חומרי יציקת תבנית חול יושם כעת על ידי מעצבים רבים לתחומים חדשים ומעניינים יותר.
מאפייני החומר: נזילות מצוינת, עלות נמוכה, עמידות בפני שחיקה טובה, התכווצות התמצקות נמוכה, שבירות, חוזק לחיצה גבוה ויכולת עיבוד טובה.
שימוש אופייני: לברזל יצוק יש היסטוריה של יישום במשך מאות שנים, הכוללת תחומים כמו אדריכלות, גשרים, רכיבים הנדסיים, ריהוט לבית וכלי מטבח.
2 נירוסטה - אהבה ללא חלודה
נירוסטה היא סגסוגת המיוצרת על ידי שילוב של כרום, ניקל ואלמנטים מתכתיים אחרים בפלדה. המאפיין שאינו מחליד נובע מהרכב הכרום בסגסוגת. הכרום יוצר על פני הסגסוגת שכבת תחמוצת כרום חזקה ומתרפאת, שאינה נראית לעין בלתי מזוינת. היחס בין נירוסטה לניקל שאנו מתייחסים אליו בדרך כלל הוא 18:10. המונח "נירוסטה" מתייחס לא רק לסוג בודד של נירוסטה, אלא גם ליותר ממאה פלדות אל חלד תעשייתיות, שלכל אחת מהן ביצועים מצוינים בתחום היישום הספציפי שלה.
בתחילת המאה ה-20 הוכנסה פלדת אל-חלד לתחום עיצוב המוצר, ומעצבים פיתחו מוצרים חדשים רבים על בסיס קשיחותה ועמידותה בפני קורוזיה, הכוללים תחומים רבים שלא נחקרו מעולם. סדרת ניסיונות עיצוב זו היא מהפכנית מאוד. לדוגמה, מכשירים שניתן לעשות בהם שימוש חוזר לאחר חיטוי הופיעו לראשונה בתעשייה הרפואית.
הנירוסטה מחולקת לארבעה סוגים עיקריים: אוסטניט, פריט, פריט אוסטניט (מרוכב) ומרטנזיט. הנירוסטה המשמשת במוצרים ביתיים היא בעיקר אוסטניטית.
מאפייני החומר: טיפול בריאותי, עמידות בפני קורוזיה, טיפול משטח עדין, קשיחות גבוהה, ניתן ליצור באמצעות טכניקות עיבוד שונות, וקשה לבצע עיבוד קר.
שימוש אופייני: בין פלדות אל-חלד בצבע ראשוני הנפוצים, נירוסטה אוסטניטית היא חומר הצביעה המתאים ביותר, שיכול להשיג מראה וצורה צבעוניים משביעי רצון. נירוסטה אוסטינית משמשת בעיקר בחומרי בניין דקורטיביים, מוצרי בית, צינורות תעשייתיים ומבני בניין; נירוסטה מרטנסיטית משמשת בעיקר לייצור כלי חיתוך ולהבי טורבינה; לנירוסטה פריטית יש תכונות אנטי קורוזיה והיא משמשת בעיקר במכונות כביסה עמידות ורכיבי דוודים; לפלדת אל חלד מרוכבת עמידות חזקה יותר בפני קורוזיה, ולכן היא משמשת לעתים קרובות בסביבות קורוזיביות.
3 אבץ -730 פאונד בחיים
אבץ, עם זוהר כסוף ורמז של אפור כחול, הוא המתכת הלא ברזלית השלישית בשימוש הנפוץ ביותר אחרי אלומיניום ונחושת. נתונים סטטיסטיים של לשכת המכרות של ארצות הברית מראה שאדם ממוצע צורך בסך הכל 331 קילוגרמים של אבץ במהלך חייו. לאבץ נקודת התכה נמוכה מאוד, ולכן הוא גם חומר יציקה אידיאלי.
יציקות על בסיס אבץ נפוצות מאוד בחיי היומיום שלנו: חומרים כמו ידיות לדלת, שעונים, ברזים, רכיבים אלקטרוניים וכו' מתחת לשכבת השטח. לאבץ תכונות אנטי קורוזיה גבוהות במיוחד, מה שמקנה לו תפקיד בסיסי נוסף, שהוא לשמש כחומר ציפוי פני השטח לפלדה. בנוסף לפונקציות שלעיל, אבץ הוא גם חומר סגסוגת המשמש לסינתזה של פליז יחד עם נחושת. העמידות שלו בפני קורוזיה לא מיושמת רק על ציפויים משטחי פלדה - היא גם עוזרת לשפר את מערכת החיסון האנושית שלנו.
מאפייני החומר: היגיינה, עמידות בפני קורוזיה, יציקות מצוינת, עמידות בפני קורוזיה מצוינת, חוזק גבוה, קשיות גבוהה, חומרי גלם זולים, נקודת התכה נמוכה, עמידות בזחילה, קלות ליצירת סגסוגות עם מתכות אחרות, בעלת יתרונות בריאותיים, שבירה בטמפרטורת החדר, ו משיכות בסביבות 100 מעלות צלזיוס.
שימוש אופייני: רכיבי מוצר אלקטרוני. אבץ הוא אחד מחומרי הסגסוגת המשמשים ליצירת ברונזה. לאבץ יש גם מאפיינים של ניקיון, היגיינה ועמידות בפני קורוזיה. בנוסף, נעשה שימוש באבץ גם בחומרי גג, לוחות חריטת תמונות, אנטנות לטלפונים ניידים ומכשירי תריס במצלמות.
4 אלומיניום (אל) - חומרים מודרניים
בהשוואה לזהב, שיש לו היסטוריה של 9000 שנות שימוש, אלומיניום, מתכת לבנה עם אור כחול קל, יכול להיחשב רק לתינוק מבין חומרי המתכת. האלומיניום הוצג ונקרא בתחילת המאה ה-18. בניגוד ליסודות מתכתיים אחרים, האלומיניום אינו קיים בטבע כיסוד מתכתי ישיר, אלא מופק מבוקסיט המכיל 50% אלומינה (המכונה גם בוקסיט). אלומיניום, הקיים במינרלים בצורה זו, הוא גם אחד היסודות המתכתיים הנפוצים ביותר על פני כדור הארץ.
כאשר אלומיניום, מתכת, הופיע לראשונה, הוא לא הוחל מיד על חייהם של אנשים. מאוחר יותר, צצה בהדרגה אצווה של מוצרים חדשים המיועדים לפונקציות והמאפיינים הייחודיים שלו, וחומר ההייטק הזה גם זכה בהדרגה לשוק רחב יותר. למרות שהיסטוריית היישומים של אלומיניום קצרה יחסית, הייצור של מוצרי אלומיניום בשוק עולה כעת בהרבה על סכום מוצרי המתכת הלא ברזליים האחרים.
מאפייני חומר: גמיש וניתן לגימור, קל לייצור סגסוגות, יחס חוזק למשקל גבוה, עמידות מצוינת בפני קורוזיה, קל להולכת חשמל וחום, ניתן למחזור.
שימושים אופייניים: שלד רכב, רכיבי מטוס, כלי מטבח, אריזות ורהיטים. אלומיניום משמש לעתים קרובות גם לחיזוק מבני בניין גדולים, כמו פסל אל האהבה בכיכר פיקדילי בלונדון וחלקו העליון של בניין קרייזלר בניו יורק, כולם מחוזקים בחומרי אלומיניום.
5 סגסוגת מגנזיום - עיצוב אסתטי דק במיוחד
מגנזיום היא מתכת לא ברזלית חשובה ביותר. הוא קל יותר מאלומיניום ויכול ליצור סגסוגות בעלות חוזק גבוה עם מתכות אחרות. לסגסוגות מגנזיום יש יתרונות כגון צפיפות אור, חוזק ונוקשות ספציפיים גבוהים, מוליכות תרמית טובה, ביצועי שיכוך וסיכוך אלקטרומגנטיים טובים, עיבוד ודפוס קל ומחזור קל. אולם מזה זמן רב, עקב מחירים גבוהים ומגבלות טכנולוגיות, נעשה שימוש בסגסוגות מגנזיום ומגנזיום רק בכמויות קטנות בתעשיות התעופה, התעופה והחלל והצבא, ולכן הן ידועות כ"מתכות אצילות". מגנזיום הוא כיום חומר הנדסת המתכת השלישי בגודלו אחרי פלדה ואלומיניום, והוא נמצא בשימוש נרחב בתעופה וחלל, רכב, אלקטרוניקה, תקשורת סלולרית, מטלורגיה ותחומים אחרים. ניתן לצפות כי עקב העלייה בעלויות הייצור של מתכות מבניות אחרות, חשיבותה של מתכת המגנזיום תלך ותגדל אף בעתיד.
סגסוגת מגנזיום מהווה 68% מסגסוגת האלומיניום, 27% מסגסוגת אבץ ו-23% מהפלדה. הוא נפוץ בשימוש בחלקי רכב, מארזי מוצר 3C, חומרי בניין וכו'. רוב המחשבים הניידים הדקים במיוחד ומארזי הטלפון הנייד עשויים מסגסוגת מגנזיום.
העמידות בפני קורוזיה של סגסוגת מגנזיום היא פי 8 מפלדת פחמן, פי 4 מסגסוגת אלומיניום, ויותר מפי 10 של פלסטיק. עמידות הקורוזיה שלו היא הטובה ביותר מבין סגסוגות. לסגסוגת המגנזיום הנפוצה אין דליקות, במיוחד בשימוש ברכיבי רכב וחומרי בניין, מה שיכול למנוע בעירה מיידית. רוב חומרי הגלם של המגנזיום מופקים ממי ים, ולכן משאביו יציבים ושופעים.
מאפייני החומר: מבנה קל משקל, קשיחות גבוהה ועמידות בפני פגיעות, עמידות בפני קורוזיה מצוינת, מוליכות תרמית טובה ומיגון אלקטרומגנטי, אי דליקות טובה, עמידות חום ירודה ומיחזור קל.
יישומים אופייניים: בשימוש נרחב בתעופה וחלל, רכב, אלקטרוניקה, תקשורת סלולרית, מטלורגיה ותחומים אחרים.
6 נחושת - בן לוויה אנושי
נחושת היא פשוט מתכת מגוונת להפליא שקשורה כל כך לחיינו. כלים וכלי נשק מוקדמים רבים של האנושות היו עשויים מנחושת. מקור שמו הלטיני "קופרום" הוא ממקום שנקרא קפריסין, שהוא אי עם משאבי נחושת בשפע. אנשים משתמשים בקיצור Cu עבור שם האי כדי לקרוא לחומר המתכת הזה, כך שלנחושת יש את שם הקוד הנוכחי שלה.
נחושת ממלאת תפקיד חשוב מאוד בחברה המודרנית: היא נמצאת בשימוש נרחב בבניית מבנים כמוביל להעברת חשמל. בנוסף, במשך אלפי שנים הוא משמש כחומר גלם להכנת קישוטי גוף על ידי אנשים מרקעים תרבותיים שונים. מפענוח והעברה פשוטים ועד למשחק תפקיד מכריע ביישומי תקשורת מודרניים מורכבים, המתכת הדקיקה והכתומה הזו ליוותה את הפיתוח וההתקדמות שלנו לאורך כל הדרך. נחושת היא מוליך מצוין, עם מוליכות שניה רק לכסף. במונחים של היסטוריית הזמן של אנשים המשתמשים בחומרי מתכת, נחושת היא המתכת העתיקה ביותר שבה השתמשו בני אדם, שנייה רק לזהב. הדבר נובע בעיקר מהקלות של כריית הנחושת, ומהעובדה שקל יחסית להפריד את תעשיית הנחושת מנחושת.
מאפייני החומר: עמידות בפני קורוזיה מעולה, מוליכות תרמית מעולה, מוליכות, קשיות, גמישות, משיכות, אפקט ייחודי לאחר ליטוש.
יישומים אופייניים: חוטים, סלילי מנוע, מעגלים מודפסים, חומרי קירוי, חומרי צנרת, חומרי חימום, תכשיטים, כלי בישול. זהו גם אחד ממרכיבי הסגסוגת העיקריים לייצור ברונזה.
7 כרום - לאחר טיפול מבריק
הצורה הנפוצה ביותר של כרום משמשת כאלמנט מתג בפלדת אל חלד כדי לשפר את הקשיות שלה. תהליכי ציפוי כרום מחולקים בדרך כלל לשלושה סוגים: ציפויים דקורטיביים, ציפויים כרום קשיחים וציפוי כרום שחור. ציפוי כרום נמצא בשימוש נרחב בתחום ההנדסה, וציפוי כרום דקורטיבי מיושם בדרך כלל כשכבה העליונה ביותר מחוץ לשכבת הניקל. לציפוי אפקט ליטוש עדין ודומה למראה. כתהליך דקורטיבי לאחר טיפול, עובי ציפוי הכרום הוא רק 0.006 מילימטרים. כאשר מתכננים להשתמש בתהליך ציפוי הכרום, חשוב לשקול היטב את הסכנות של תהליך זה. המגמה של מי כרום דקורטיביים משושה מוחלפים במי כרום תלת ערכיים הופכת בולטת יותר ויותר, מכיוון שלראשונים יש מסרטנות חזקה, בעוד שהאחרון נחשב פחות רעיל יחסית.
מאפייני החומר: חלקות גבוהה מאוד, ביצועים מצוינים נגד קורוזיה, קשיח ועמיד, קל לניקוי ומקדם חיכוך נמוך.
שימוש אופייני: ציפוי כרום דקורטיבי הוא חומר ציפוי לרכיבי רכב רבים, כולל ידיות דלתות ופגושים. בנוסף, משמש הכרום גם לחלקי אופניים, ברזים לאמבטיה, רהיטים, כלי מטבח, כלי אוכל ועוד. ציפוי כרום קשיח נמצא בשימוש נפוץ יותר בתחומים תעשייתיים, כולל זיכרון גישה אקראית בבלוק בקרת עבודה, רכיבי מנועי סילון, תבניות פלסטיק ובולמי זעזועים. ציפוי כרום שחור משמש בעיקר לקישוט מכשירים וניצול אנרגיה סולארית.
8 טיטניום - קל משקל וחזק
טיטניום היא מתכת מיוחדת מאוד, בעלת מרקם קל מאוד, אך גם מאוד קשיחה ועמידה בפני קורוזיה, השומרת על גוון הצבע שלה לכל החיים בטמפרטורת החדר. נקודת ההיתוך של טיטניום אינה שונה בהרבה מזו של פלטינה, ולכן הוא נפוץ ברכיבים מדויקים בתעשיות תעופה וחלל וצבאיות. לאחר הוספת טיפול נוכחי וכימי, ייוצרו צבעים שונים. לטיטניום עמידות מצוינת בפני קורוזיה חומצה ואלקלי. לאחר השרייה באקווה רג'יה במשך מספר שנים, טיטניום עדיין זורח בבהירות ובוהק. אם מוסיפים טיטניום לנירוסטה, הוספת רק כ-1% יכולה לשפר מאוד את עמידות החלודה שלה.
לטיטניום מאפיינים מצוינים כמו צפיפות נמוכה, עמידות בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני קורוזיה. לסגסוגות טיטניום יש צפיפות חצי מזו של פלדה וחוזק דומה לזה של פלדה; טיטניום עמיד לטמפרטורות גבוהות ונמוכות כאחד. זה יכול לשמור על חוזק גבוה בטווח טמפרטורות רחב של -253 מעלות עד 500 מעלות. יתרונות אלו חיוניים עבור מתכות חלל. סגסוגת טיטניום היא חומר טוב לייצור פגזי מנועי רקטות, לוויינים מלאכותיים וחלליות, והיא ידועה בשם "מתכת חלל".
טיטניום היא מתכת טהורה, ודווקא בגלל טוהרתה, חומרים לא עוברים תגובות כימיות במגע איתה. כלומר, בשל עמידותו ויציבותו בפני קורוזיה הגבוהים, טיטניום אינו משפיע על מהותו גם לאחר מגע ארוך טווח עם בני אדם, ולכן הוא לא יגרום לאלרגיות בבני אדם. זוהי המתכת היחידה שאין לה השפעה על מערכת העצבים האוטונומית והטעם של האדם, והיא ידועה כ"מתכת ביופילית".
החיסרון הגדול ביותר של טיטניום הוא שקשה לחלץ אותו. זה בעיקר בגלל שטיטניום יכול לשלב עם חמצן, פחמן, חנקן, ואלמנטים רבים אחרים בטמפרטורות גבוהות.
מאפייני החומר: חוזק גבוה מאוד, עמידות בפני קורוזיה מצוינת בהשוואה למשקל, עבודה קשה לקרה, יכולת ריתוך טובה, קלה בכ-40% מפלדה וכבדה ב-60% מאלומיניום, מוליכות נמוכה, קצב התפשטות תרמית נמוכה ונקודת התכה גבוהה.
שימושים אופייניים: אלות גולף, מחבטי טניס, מחשבים ניידים, מצלמות, מזוודות, שתלים כירורגיים, שלדי מטוסים, ציוד כימי וציוד ימי. בנוסף, טיטניום משמש גם כפיגמנט לבן לנייר, לצביעה ולפלסטיק.
תהליך טיפול במשטח מתכת
1. מבוא לתהליך טיפול פני השטח
תהליך השימוש בפיזיקה, כימיה, מטלורגיה וטכניקות טיפול בחום מודרניות כדי לשנות את מצב פני השטח ומאפיינים של חלקים, לייעל את השילוב שלהם עם חומרי ליבה ולהשיג דרישות ביצועים קבועות מראש נקרא תהליך טיפול פני השטח.
הפונקציה של טיפול פני השטח:
(1) לשפר את עמידות בפני קורוזיה ועמידות בפני שחיקה, להאט, לחסל ולתקן שינויים ונזקים במשטח החומר;
(2) לאפשר לחומרים רגילים להשיג משטחים בעלי פונקציות מיוחדות;
(3) לחסוך באנרגיה, להפחית עלויות ולשפר את הסביבה.
2. סיווג תהליכי טיפול במשטח מתכת
ניתן לחלק אותו לארבע קטגוריות: טכנולוגיית שינוי פני השטח, טכנולוגיית סגסוגת פני השטח, טכנולוגיית סרט המרת פני השטח וטכנולוגיית ציפוי פני השטח.
1, טכנולוגיית שינוי פני השטח
1. מרווה פני השטח
כיבוי פני השטח מתייחס לשיטת טיפול בחום המשתמשת בחימום מהיר כדי להכשיר את פני השטח מבלי לשנות את ההרכב הכימי ומבנה הליבה של הפלדה, ולאחר מכן מרווה אותה כדי לחזק את פני החלקים.
השיטות העיקריות של כיבוי פני השטח כוללות כיבוי להבה וחימום אינדוקציה, ומקורות חום נפוצים כוללים להבות כמו אוקסיאצטילן או אוקסיפרופן.
2. חיזוק משטח לייזר
חיזוק משטח בלייזר הוא תהליך של שימוש בקרן לייזר ממוקדת לצילום על פני השטח של חומר עבודה, חימום החומר הדק במיוחד על פני היצירה לטמפרטורה מעל טמפרטורת מעבר הפאזה או נקודת ההיתוך בפרק זמן קצר מאוד. , ולאחר מכן קירור אותו בפרק זמן קצר מאוד כדי להתקשות ולחזק את פני השטח של חומר העבודה.
ניתן לחלק את חיזוק משטח הלייזר לטיפול בחיזוק טרנספורמציה של פאזה בלייזר, טיפול בסגסוגת משטח בלייזר וטיפול בחיפוי לייזר.
לחיזוק משטח הלייזר יש אזור מושפע חום קטן, דפורמציה קטנה ותפעול נוח. הוא משמש בעיקר עבור חלקים מחוזקים מקומית, כגון כדורי ניקוב, גלי ארכובה, גלי זיזים, גלי זיזים, פירי ספליין, מובילי מכשירים מדויקים, כלי חיתוך פלדה מהירים, גלגלי שיניים, וציפות צילינדר של מנוע בעירה פנימית.
3. חיטוי זריקות
חיזוק החצץ באמצעות ירי היא טכנולוגיה המרססת מספר רב של קליעים נעים במהירות גבוהה על פני החלק, כמו אינספור פטישים קטנים הפוגעים במשטח המתכת, וגורמים לעיוות פלסטי מסוים של פני השטח ושכבות תת-קרקעיות של החלק כדי להשיג חיזוק.
פוּנקצִיָה:
(1) שפר את החוזק המכני, עמידות בפני שחיקה, עמידות בפני עייפות ועמידות בפני קורוזיה של חלקים;
(2) משמש להכחדת פני השטח והסרת אבנית;
(3) הסר מתחים שיוריים ביציקות, פרזול וחלקים מרותכים.
4. גלגול
גלגול הוא תהליך של טיפול משטח המשתמש ברולר או רולר קשיח כדי להפעיל לחץ על משטח עבודה מסתובב בטמפרטורת החדר ולנוע לאורך כיוון הגנרטריקס, מה שגורם לעיוות פלסטי ולהתקשות של משטח העבודה, על מנת לקבל מדויק, משטח חלק ומחוזק או דפוס ספציפי.
יישום: חלקים בעלי צורות פשוטות יחסית כגון משטחים גליליים, משטחים חרוטיים ומשטחים שטוחים.
5. ציור תיל
שרטוט חוט מתייחס לשיטת טיפול פני השטח בה מתכת נדחפת דרך תבנית תחת כוחות חיצוניים, דוחסת את שטח החתך של המתכת ומשיגה את הצורה והגודל הנדרשים של שטח החתך.
ניתן ליצור ציור למספר סוגים על פי צרכים דקורטיביים, כולל קווים ישרים, קווים לא סדירים, אדוות וקווים ספירליים.
6. פוליש
ליטוש היא שיטת גימור המשנה את פני השטח של חלק. בדרך כלל, הוא יכול להשיג רק משטח חלק ואינו יכול לשפר או אפילו לשמור על דיוק העיבוד המקורי. בהתאם למצב קדם העיבוד, ערך Ra לאחר הליטוש יכול להגיע ל-1.6~0.008 μM.
זה מחולק בדרך כלל לליטוש מכני ולליטוש כימי.
2, טכנולוגיית סגסוגת פני השטח
טיפול בחום משטח כימי
התהליך הטיפוסי של טכנולוגיית סגסוגת פני השטח הוא טיפול בחום משטח כימי. זהו תהליך טיפול בחום המציב את חומר העבודה בתווך ספציפי לחימום ובידוד, המאפשר לאטומים הפעילים בתווך לחדור אל פני השטח של חומר העבודה, ובכך לשנות את ההרכב הכימי והמבנה של פני השטח של חומר העבודה, ועל ידי כך. משנה את הביצועים שלו.
בהשוואה לכיבוי פני השטח, טיפול בחום משטח כימי לא רק משנה את מבנה פני השטח של הפלדה, אלא גם משנה את ההרכב הכימי שלה. על פי היסודות השונים שחדרו, ניתן לחלק את הטיפול בחום כימי לקרבוריזציה, ניטרידציה, חדירת שיתוף מרובת רכיבים, חדירת אלמנטים אחרים וכו'. תהליך הטיפול בחום הכימי כולל שלושה תהליכים בסיסיים: פירוק, ספיגה ודיפוזיה.
שתי השיטות העיקריות לטיפול בחום משטח כימי הן קרבוריזציה וניטרידינג.
3, טכנולוגיית סרט המרת פני השטח
1. השחרה ופוספטציה
הַשׁחָרָה:
תהליך חימום רכיבי פלדה או פלדה באדי מים או חומרים כימיים לטמפרטורה מתאימה ליצירת שכבה של סרט תחמוצת כחול או שחור על פני השטח שלהם. ידוע גם כהופך לכחול.
פוספטיזציה:
התהליך שבו חומר עבודה (פלדה, אלומיניום, חלקי אבץ) טובל בתמיסת פוספט (תמיסה המורכבת בעיקר מפוספטים חומציים) ומושקע על פני השטח ליצירת סרט המרת פוספט גבישי שאינו מסיס במים נקרא פוספטינג.
2. אנודיזציה
מתייחס בעיקר לאנודיזציה של אלומיניום וסגסוגות אלומיניום. אנודיזציה הוא תהליך של טבילת חלקי אלומיניום או סגסוגת אלומיניום באלקטרוליט חומצי ושימוש בו כאנודה תחת פעולת זרם חיצוני ליצירת שכבת סרט תחמוצת עמידה בפני קורוזיה המחוברת בחוזקה למצע על פני החלקים. לסרט תחמוצת זה מאפיינים מיוחדים כגון הגנה, קישוט, בידוד ועמידות בפני שחיקה.
לפני האנודיזה יש לבצע טיפול מקדים כגון ליטוש, הסרת שומנים וניקוי ולאחר מכן שטיפה, צביעה ואיטום.
יישום: משמש בדרך כלל לטיפול מגן ברכיבים מיוחדים מסוימים של מכוניות ומטוסים, כמו גם טיפול דקורטיבי בעבודות יד ומוצרי חומרה יומיומיים.
4, טכנולוגיית ציפוי פני השטח
1. ריסוס תרמי
ריסוס תרמי הוא תהליך של חימום והיתוך מתכת או חומרים לא מתכתיים, ניפוח מתמשך של גז דחוס על פני השטח של חומר העבודה ליצירת ציפוי הנצמד בחוזקה למצע, והשגת התכונות הפיזיקליות והכימיות הנדרשות מפני השטח של החומר. חומר עבודה.
השימוש בטכנולוגיית ריסוס תרמי יכול לשפר את עמידות הבלאי, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בחום ותכונות הבידוד של חומרים.
יישומים: כמעט כל התחומים, כולל טכנולוגיות מתקדמות כגון תעופה וחלל, אנרגיה אטומית ואלקטרוניקה.
2. ציפוי ואקום
ציפוי ואקום הוא תהליך טיפול פני השטח שבו סרטים דקים שונים ממתכת ולא מתכת מופקדים על משטח מתכת בתנאי ואקום באמצעות זיקוק או קיצוץ.
על ידי ציפוי ואקום ניתן לקבל ציפוי משטח דק מאוד, בעל יתרונות של מהירות מהירה, הידבקות טובה וזיהום נמוך.
העיקרון של ציפוי בריקוע ואקום
על פי תהליכים שונים, ניתן לחלק את ציפוי הוואקום לציפוי אידוי בוואקום, ציפוי בקרת ואקום וציפוי יונים בוואקום.
3. ציפוי אלקטרו
ציפוי הוא תהליך אלקטרוכימי וחזור. ניקח ציפוי ניקל כדוגמה: טבלו את חומר העבודה המתכתי בתמיסת מלח מתכת (NiSO4) כקתודה, ואת לוח הניקל המתכתי בתור האנודה. לאחר חיבור ספק הכוח DC, שכבת ציפוי ניקל מתכת תופקד על חומר העבודה.
שיטות הגלגול מתחלקות לאלקטרוניקה רגילה ולציפוי מיוחד.
ציפוי הוא תהליך אלקטרוכימי וחזור. ניקח ציפוי ניקל כדוגמה: טבלו את חומר העבודה המתכתי בתמיסת מלח מתכת (NiSO4) כקתודה, ואת לוח הניקל המתכתי בתור האנודה. לאחר חיבור ספק הכוח DC, שכבת ציפוי ניקל מתכת תופקד על חומר העבודה.
שיטות הגלגול מתחלקות לאלקטרוניקה רגילה ולציפוי מיוחד.
