obróbka cnc · 2021年11月8日 0

Technologia obróbki powierzchni stopu aluminium

Technologia obróbki powierzchni stopu aluminium


Aluminium ma wiele zalet, takich jak niska gęstość, wysoka wytrzymałość właściwa, dobra odporność na korozję, wysoka przewodność elektryczna i cieplna, spawalność, dobra plastyczność, łatwa obróbka i formowanie oraz doskonałe właściwości dekoracyjne powierzchni. Stop aluminium jest wytwarzany z czystego aluminium poprzez dodanie kilku pierwiastków stopowych. Stop aluminium jest lepszy niż czyste aluminium. Aluminium ma lepsze właściwości fizyczne i mechaniczne. Ze względu na stosunkowo aktywną naturę aluminium może samoistnie tworzyć w powietrzu amorficzną warstwę tlenku, dzięki czemu ma lepszą odporność na korozję w atmosferze, ale grubość warstwy wynosi tylko około 4 nm, a struktura jest luźna, cienka i cienka. Porowata, niska twardość, słaba odporność na ścieranie i niska wytrzymałość mechaniczna, dlatego konieczne jest ręczne pokrycie powierzchni aluminium folią, aby osiągnąć cel ochrony. Zwykle można to osiągnąć poprzez oksydację, galwanizację i zewnętrzne powlekanie.

Technologia obróbki powierzchni stopu aluminium
Technologia obróbki powierzchni stopu aluminium

1 Zabieg utleniający

Obróbka utleniająca to głównie utlenianie anodowe, utlenianie chemiczne i utlenianie mikrołukowe. Xu Lingyun i in. [1] badali właściwości mechaniczne i odporność na korozję stopu aluminium A356, wykonując trzy różne obróbka powierzchniowas: utlenianie chemiczne, anodowanie i utlenianie mikrołukowe. Dzięki technologii SEM, testowi zużycia i testowi odporności na korozję, morfologii powierzchni, grubości warstwy tlenku, odporności na zużycie i odporności na korozję stopu aluminium po trzech obróbka powierzchniowazostały szczegółowo przeanalizowane i porównane. Wyniki pokazują, że po różnych obróbka powierzchniowas, powierzchnia stopu aluminium może tworzyć warstwy tlenków o różnych grubościach, twardość powierzchni i odporność na zużycie ulegają znacznej poprawie, a odporność na korozję stopu jest również poprawiona w różnym stopniu. Pod względem ogólnej wydajności utlenianie mikrołukowe jest lepsze niż utlenianie anodowe, a utlenianie anodowe jest lepsze niż utlenianie chemiczne.

1.1 Anodowanie

Anodowanie jest również nazywane utlenianiem elektrolitycznym, które jest zasadniczo obróbką utleniania elektrochemicznego. Wykorzystuje aluminium i stopy aluminium jako anody w ogniwie elektrolitycznym, a po włączeniu na powierzchni aluminium tworzy się warstwa tlenku (głównie warstwa Al 2 O 3 ). Powłoka tlenkowa uzyskana przez utlenianie anodowe ma dobrą odporność na korozję, stabilny proces i łatwą promocję. Jest to najbardziej podstawowa i najczęściej stosowana metoda obróbki powierzchniowej aluminium i stopów aluminium we współczesnym moim kraju. Anodowa folia tlenkowa ma wiele cech: warstwa barierowa folii tlenkowej ma wysoką twardość, dobrą odporność na zużycie, dobrą odporność na korozję, dobry materiał izolacyjny, wysoką stabilność chemiczną i może być stosowana jako folia bazowa do powlekania; folia tlenkowa ma wiele otworków i może być stosowana. Jest stosowana w różnych procesach barwienia i barwienia w celu zwiększenia dekoracyjności powierzchni aluminiowej; przewodność cieplna folii tlenkowej jest bardzo niska i stanowi dobrą izolację termiczną i odporną na ciepło warstwę ochronną. Jednak obecne utlenianie anodowe aluminium i stopów aluminium zwykle wykorzystuje chromian jako utleniacz, co powoduje duże zanieczyszczenie środowiska.

W aktualnych badaniach nad anodowaniem aluminium i stopów aluminium zwraca się również uwagę na wykorzystanie charakterystyk niektórych jonów metali do optymalizacji właściwości aluminium i stopów aluminium. Na przykład Tian Lianpeng [2] zastosował technologię implantacji jonów do wstrzyknięcia tytanu na powierzchnię stopu aluminium, a następnie wykonał anodowanie w celu uzyskania anodyzowanej warstwy folii kompozytowej aluminiowo-tytanowej, co sprawiło, że powierzchnia anodowanej folii była bardziej płaska i jednolita i poprawiono anodowanie stopu aluminium. gęstość filmu; implantacja jonów tytanu może znacznie poprawić odporność na korozję warstwy anodowego tlenku stopu aluminium w kwaśnych i zasadowych roztworach NaCl, ale nie wpływa na amorficzną strukturę warstwy anodowego tlenku stopu aluminium. Implantacja jonów niklu sprawia, że ​​struktura powierzchni i morfologia warstwy anodowego tlenku glinu są bardziej gęste i jednolite. Wstrzyknięty nikiel występuje w postaci metalicznego niklu i tlenku niklu w anodowej warstwie tlenku ze stopu aluminium.

1.2 Utlenianie chemiczne

Utlenianie chemiczne odnosi się do metody powlekania, w której czysta powierzchnia aluminiowa oddziałuje z tlenem w roztworze utleniającym poprzez działanie chemiczne w określonych warunkach temperaturowych, tworząc gęstą warstwę tlenku. Istnieje wiele metod utleniania chemicznego aluminium i stopów aluminium, w zależności od charakteru roztworu
Można go podzielić na zasadowy i kwaśny. W zależności od charakteru folii można ją podzielić na folię tlenkową, folię fosforanową, folię chromianową i folię kwas chromowo-fosforanowy. Folia tlenkowa uzyskana przez chemiczne utlenianie części z aluminium i stopów aluminium ma grubość około 0.5 ~ 4 μm. Ma słabą odporność na zużycie i niższą odporność na korozję niż anodowa warstwa tlenku. Nie nadaje się do stosowania samodzielnie, ale ma pewną odporność na korozję i dobre właściwości fizyczne. Chłonność jest dobrym podkładem do malowania. Farba po chemicznym utlenianiu aluminium i stopu aluminium może znacznie poprawić siłę wiązania między podłożem a powłoką oraz zwiększyć odporność aluminium na korozję [3].

1.3 Metoda utleniania mikrołukowego

Technologia utleniania mikrołukowego jest również znana jako technologia utleniania mikroplazmowego lub technologia osadzania iskrowego anody, która jest rodzajem wzrostu in situ poprzez wyładowanie mikroplazmy na powierzchni metalu i jego stopów. Utlenianie
Nowa technologia membran ceramicznych. Folia powierzchniowa utworzona przez tę technologię ma silną siłę wiązania z podłożem, wysoką twardość, odporność na zużycie, odporność na korozję, wysoką odporność na szok termiczny, dobrą izolację elektryczną folii i wysokie napięcie przebicia. Mało tego, technologia wykorzystuje zaawansowaną metodę ogrzewania łukiem mikroplazmowym o wyjątkowo wysokiej gęstości energii, nie wpływa na strukturę matrycy, a proces nie jest skomplikowany i nie powoduje zanieczyszczenia środowiska. Jest to obiecująca nowa technologia obróbki powierzchni materiałów. Staje się ośrodkiem badawczym w dziedzinie międzynarodowej technologii inżynierii powierzchni materiałów. Zhang Juguo i in. 

Używany obróbka aluminium stop LY12 jako materiał testowy, wykorzystywał sprzęt do utleniania mikrołukowego MAO240/750, grubościomierz TT260 i skaningowy mikroskop elektronowy AMARY-1000B do badania wpływu napięcia łuku, gęstości prądu i czasu utleniania na warstwę ceramiczną. Wpływ na wydajność. Poprzez serię eksperymentów procesu utleniania mikrołukowego stopu aluminium z elektrolitem Na 2 SiO 3, prawo wzrostu warstwy tlenku ceramicznego podczas procesu utleniania mikrołukowego oraz wpływ różnych składów i stężenia elektrolitu na jakość tlenku ceramicznego film są badane. Utlenianie mikrołukowe powierzchni stopu aluminium jest bardzo skomplikowanym procesem, obejmującym elektrochemiczne tworzenie początkowej warstwy tlenkowej, a następnie rozpad warstwy ceramicznej, który obejmuje fizyczne efekty termochemii, elektrochemii, światła, elektryczności i ciepła . 

Na proces ma wpływ sam materiał podłoża, parametry zasilania i parametry elektrolitu, a jego monitorowanie w trybie online jest trudne, co utrudnia badania teoretyczne. W związku z tym, jak dotąd, nadal nie istnieje model teoretyczny, który mógłby w sposób zadowalający wyjaśnić różne zjawiska eksperymentalne, a badania nad jego mechanizmem wciąż wymagają dalszych eksploracji i doskonalenia.

2 Galwanizacja i galwanizacja chemiczna

Galwanizacja polega na naniesieniu warstwy innej powłoki metalicznej na powierzchnię aluminium i stopu aluminium metodami chemicznymi lub elektrochemicznymi, które mogą zmienić właściwości fizyczne lub chemiczne powierzchni stopu aluminium. powierzchnia

Przewodność; miedziowanie, niklowanie lub cynowanie może poprawić spawalność stopu aluminium; a cyna zanurzana na gorąco lub stop aluminium-cyna może poprawić smarność stopu aluminium; ogólnie poprawiają twardość powierzchni i odporność na zużycie stopu aluminium z chromowaniem lub niklowaniem; Chromowanie lub niklowanie może również poprawić jego dekorację. Aluminium może być poddane elektrolizie w elektrolicie, tworząc powłokę, ale powłoka jest łatwa do odklejenia. Aby rozwiązać ten problem, aluminium można osadzać i powlekać w wodnym roztworze zawierającym związek cynku. Cynkowa warstwa zanurzeniowa ma za zadanie zmostkować aluminium i jego osnowę ze stopu oraz kolejne powłoki. Ważny most, Feng Shaobin et al. [7] badał zastosowanie i mechanizm cynkowej warstwy immersyjnej na podłożu aluminiowym oraz przedstawił najnowszą technologię i zastosowanie procesu immersyjnego cynkowego. Galwanizacja po zanurzeniu w cynku może również tworzyć cienką porowatą warstwę na powierzchni aluminium, a następnie galwanizacja.

Powlekanie bezprądowe odnosi się do technologii tworzenia filmu, w której powłoka metaliczna jest osadzana na powierzchni metalu w wyniku autokatalitycznej reakcji chemicznej w roztworze współistniejącym z solą metalu i środkiem redukującym. Wśród nich najczęściej stosowanym jest bezprądowe powlekanie stopem Ni-P. W porównaniu z procesem galwanizacji, galwanizacja bezprądowa jest

Otrzymany stop Ni-P, charakteryzujący się bardzo niskim poziomem zanieczyszczeń, jest dobrym substytutem chromowania. Istnieje jednak wiele urządzeń procesowych do galwanizacji bezprądowej, zużycie materiału jest duże, czas pracy jest długi, procedury robocze są uciążliwe, a jakość części galwanicznych jest trudna do zagwarantowania. Na przykład Feng Liming i in. [8] badał specyfikację procesu platerowania bezprądowego stopu niklowo-fosforowego, która obejmuje tylko etapy obróbki wstępnej, takie jak odtłuszczanie, zanurzenie w cynku i mycie wodą w oparciu o skład stopu aluminium 6063. Wyniki eksperymentalne pokazują, że proces jest prosty, bezprądowa warstwa niklu ma wysoki połysk, silną siłę wiązania, stabilny kolor, gęstą powłokę, zawartość fosforu między 10% a 12%, a twardość stanu poszycia może osiągnąć ponad 500 HV, który jest znacznie wyższy niż anody. Warstwa tlenkowa [8]. Oprócz bezprądowego powlekania stopem Ni-P istnieją inne stopy, takie jak stop Ni-Co-P badany przez Yanga Erbinga [9]. Film ma wysoką koercję, małą remanencję i doskonałą konwersję elektromagnetyczną. Cechy, mogą być stosowane w dyskach o dużej gęstości i innych polach, z poszyciem bezprądowym

Metoda Ni-Co-P może uzyskać jednolitą grubość i warstwę stopu magnetycznego na dowolnym podłożu o złożonym kształcie i ma zalety w postaci oszczędności, niskiego zużycia energii i wygodnej obsługi.

3 Powłoka powierzchniowa

3.1 Powlekanie laserowe

W ostatnich latach zastosowanie laserów wysokoenergetycznych do obróbki napawania laserowego na powierzchniach ze stopów aluminium może skutecznie poprawić twardość i odporność na zużycie powierzchni z aluminium i stopów aluminium. Na przykład laser CO 5 o mocy 2kW służy do napawania powłoki plazmowej Ni-WC na powierzchni stopu ZA111. Otrzymana warstwa stapiania laserowego ma wysoką twardość, a jej odporność na smarowanie, zużycie i ścieranie jest 1.75 razy większa od powłoki natryskiwanej bez obróbki laserowej i 2.83 razy większa od osnowy ze stopu Al-Si. Zhao Yong [11] zastosował lasery CO 2 w podłożach z aluminium i stopów aluminium

Jest pokryty powłoką proszkową Y i Y-Al, proszek jest powlekany na powierzchni podłoża za pomocą wstępnie ustawionej metody malowania proszkowego, kąpiel laserowa jest chroniona argonem, a pewna ilość CaF 2, LiF i MgF 2 jest dodany jako czynnik żużlotwórczy Przy pewnych parametrach procesu napawania laserowego można uzyskać jednorodną i ciągłą gęstą powłokę z metalurgiczną powierzchnią międzyfazową. Lu Weixin [12] wykorzystał laser CO 2 do przygotowania powłoki proszkowej Al-Si, powłoki proszkowej Al-Si+SiC oraz powłoki proszkowej Al-Si+Al 2 O 3 na podłożu ze stopu aluminium metodą napawania laserowego. , Powłoka proszkowa z brązu aluminiowego. Zhang Song i in. [13] zastosowali ciągły laser Nd:YAG o mocy 2 kW w aluminium AA6 0 6 1

Powierzchnia stopu jest platerowana laserowo proszkiem ceramicznym SiC, a zmodyfikowaną warstwę powierzchniowego kompozytu z osnową metaliczną (MMC) można przygotować na powierzchni stopu aluminium poprzez obróbkę topienia laserowego.

3.2 Powłoka kompozytowa

Samosmarująca powłoka kompozytowa ze stopu aluminium o doskonałych właściwościach przeciwciernych i odpornych na zużycie ma doskonałe perspektywy zastosowania w inżynierii, zwłaszcza w dziedzinie najnowocześniejszych technologii. Dlatego porowata membrana z tlenku glinu o strukturze matrycy porów również cieszy się coraz większym zainteresowaniem ludzi. Uwaga, technologia powłok kompozytowych ze stopów aluminium stała się jednym z aktualnych obszarów badawczych. Qu Zhijian [14] badał technologię samosmarujących powłok kompozytowych z aluminium i stopu aluminium 6063. Głównym procesem jest wykonanie twardej anodyzacji na aluminium i stopie aluminium 6063, a następnie zastosowanie metody zanurzania na gorąco w celu wprowadzenia cząstek PTFE do porów folii tlenkowej. A powierzchnia, po precyzyjnej obróbce cieplnej próżniowej, tworzy powłokę kompozytową. Li Zhenfang [15] zbadał nowy proces łączący powłokę żywiczną i proces galwanizacji powierzchni felg ze stopów aluminium stosowanych w samochodach. Czas testu CASS wynosi 66 godzin, wskaźnik pęcherzenia wynosi ≤ 3%, wskaźnik wycieku miedzi wynosi ≤ 3%, równowaga dynamiczna jest zmniejszona o 10 ~ 20 g, a farba żywiczna i powłoka metalowa mają piękny wygląd.

4 Inne metody

4.1 Metoda implantacji jonów

Metoda implantacji jonów wykorzystuje wiązki jonów o wysokiej energii do bombardowania celu w stanie próżni. Można osiągnąć prawie każdą implantację jonów. Wszczepione jony są neutralizowane i pozostawiane w pozycji podstawienia lub w pozycji przerwy roztworu stałego, tworząc niezrównoważoną warstwę powierzchniową. Stop aluminium

Poprawia się twardość powierzchni, odporność na zużycie i odporność na korozję. Napylanie magnetronowe czystego tytanu, a następnie implantacja azotem/węglem PB11 może znacznie poprawić mikrotwardość zmodyfikowanej powierzchni. Napylanie magnetronowe połączone z wtryskiem azotu może zwiększyć twardość podłoża ze 180HV do 281.4HV. Napylanie magnetronowe połączone z wtryskiem węgla może wzrosnąć do 342HV [16]. Napylanie magnetronowe czystego tytanu, a następnie implantacja azotem/węglem PB11 może znacznie poprawić mikrotwardość zmodyfikowanej powierzchni. Liao Jiaxuan i in. [17] wykonali kompozytową implantację tytanu, azotu i węgla na podstawie plazmowej implantacji jonowej stopu aluminium LY12 i uzyskali znaczące efekty modyfikacji. Zhang Shengtao i Huang Zongqing z Chongqing University [18] przeprowadzili implantację jonów tytanu na stopie aluminium. Wyniki wykazały, że implantacja jonów tytanu na powierzchni stopu aluminium jest skutecznym sposobem poprawy jego odporności na korozję jonową chlorku i może poprawić odporność stopu aluminium na korozję jonów chlorkowych. Poszerzenie zakresu potencjału pasywacji stopu aluminium w NaCl i innych roztworach oraz zmniejszenie gęstości i wielkości porów korozyjnych korodowanych przez jony chlorkowe.

4.2 Powłoka konwersyjna ziem rzadkich

Powłoka konwersyjna powierzchni ziem rzadkich może poprawić odporność na korozję stopów aluminium, a proces ten polega głównie na zanurzeniu chemicznym. Ziem rzadkich jest korzystny dla anodowego utleniania stopów aluminium. Zwiększa zdolność stopu aluminium do przyjmowania polaryzacji i jednocześnie poprawia odporność na korozję warstwy tlenkowej. Dlatego też pierwiastki ziem rzadkich są używane w

Dobre perspektywy rozwoju ma obróbka powierzchni stopów aluminium [19]. Shi Tie i in. [20] badali proces tworzenia filmu konwersyjnego soli ceru na powierzchni nierdzewnego aluminium LF21 przez osadzanie elektrolityczne. W eksperymencie ortogonalnym zbadano wpływ powiązanych czynników na proces powstawania filmu i uzyskano najlepsze parametry techniczne. Wyniki pokazują, że proces anodowej korozji nierdzewnego aluminium jest blokowany po obróbce elektrolitycznego osadzania filmu konwersyjnego ziem rzadkich, jego odporność na korozję jest znacznie poprawiona, a także znacznie poprawiona hydrofilowość. Zhu Liping i in. [21] wykorzystali skaningową mikroskopię elektronową (SEM), spektroskopię energetyczną (EMS) i metody badań mgły solnej do systematycznego badania struktury, składu i zwartości powłoki konwersyjnej z soli cerowej ze stopu aluminium pod kątem jej odporności na korozję. Wpływ. Wyniki badań pokazują, że pierwiastek cer ziem rzadkich w powłoce skutecznie hamuje korozję wżerową stopu aluminium i znacznie poprawia jego odporność na korozję.

Decydującą rolę odgrywa odporność na korozję. Obecnie istnieją różne metody obróbki powierzchni aluminium i stopów aluminium, a ich funkcjonalność staje się coraz silniejsza, co może zaspokoić potrzeby aluminium i stopów aluminium w życiu, medycynie, inżynierii, lotnictwie, oprzyrządowaniu, sprzęcie elektronicznym, żywności i przemysł lekki itp. Wymagaj. W przyszłości obróbka powierzchni aluminium i stopów aluminium będzie prosta w przebiegu procesu, stabilna pod względem jakości, wielkoskalowa, energooszczędna i przyjazna dla środowiska.

Kierunek rozwoju. Jest kopolimerem blokowym reakcji wymiany estrowo-amidowej o wysokim współczynniku konwersji. Korshak i in. [11] donosi, że gdy 1% PbO2 lub 2% PbO2 jest stosowany jako katalizator i ogrzewany w temperaturze 260 stopni przez 3-8 godzin, zachodzi również reakcja między poliestrem a poliamidem. Reakcja wymiany estrowo-amidowej ma pewien wpływ na kompatybilność układu mieszanki. Xie Xiaolin, Li Ruixia, itd. [12] przy użyciu roztworu

Metoda, proste mieszanie mechaniczne (metoda topnienia 1) oraz obecność metody mieszania reakcji wymiany estrowo-amidowej (metoda topnienia) do zmieszania PET i PA66, systematyczna analiza DSC oraz zgodność systemu mieszania PET/PA66 Sex. Wyniki pokazują, że układ mieszanki PET/PA66 jest układem niekompatybilnym termodynamicznie, a zgodność mieszanki stopionej jest lepsza niż mieszanki w roztworze, a kopolimer blokowy wytwarzany przez mieszankę PET/PA66 jest zgodny z dwoma został ulepszony; wraz ze wzrostem zawartości PA66 temperatura topnienia mieszanki malała. Kopolimer blokowy PET/PA66 powstały w wyniku reakcji zwiększa efekt zarodkowania PA66 na krystalizację fazy PET, powodując topienie. Krystaliczność mieszanki francuskiej jest wyższa niż krystaliczność mieszanki metodą stapiania 1. Zhu Hong i in. [13] zastosowali kwas p-toluenosulfonowy (TsOH) i tytanianowe środki sprzęgające jako katalizatory w reakcji wymiany estrowo-amidowej pomiędzy Nylonem-6 i PET w celu uzyskania kompatybilizacji in situ mieszanek Nylon-6/PET. Celem obserwacji z wykorzystaniem skaningowego mikroskopu elektronowego jest to, że mieszanka Nylon-6/PET jest układem rozdziału faz krystalicznych o słabej kompatybilności. Dodanie kwasu p-toluenosulfonowego i tytanianowego środka sprzęgającego jako katalizatora w celu promowania tworzenia bloków in situ Kopolimer zwiększa wiązanie międzyfazowe między dwiema fazami, sprawia, że ​​rozproszona faza jest oczyszczona i równomiernie rozprowadzona oraz pomaga zwiększyć funkcję propagacji pęknięć mieszanki . Oba pomagają poprawić kompatybilność mieszanki i zwiększyć przyczepność międzyfazową dwóch faz.

2 Outlook

W ostatnich latach badacze krajowi wykonali wiele prac badawczych nad mieszankami poliamid/poliester i doszli do wielu użytecznych wniosków, kładących dobre podstawy do przyszłych badań w tej dziedzinie. Obecnie należy zwrócić uwagę na promowanie dalszego rozwoju materiałów z mieszanek poliamidowo-poliestrowych i zastosowanie wcześniejszych wniosków do aktualnej praktyki produkcyjnej. Modyfikując te dwa, uzyskuje się nowy materiał, który zachowuje zalety obu składników. Posiada doskonałe właściwości mechaniczne, wodoodporność lepszą niż poliamid, a udarność lepszą niż poliester. Jest szeroko stosowany w przemyśle elektronicznym, elektrycznym i motoryzacyjnym. podanie.

Link do tego artykułu: Technologia obróbki powierzchni stopu aluminium

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Technologia obróbki powierzchni stopu aluminiumPTJ® zapewnia pełen zakres niestandardowej precyzji obróbka cnc Chiny usługi.Certyfikat ISO 9001:2015 i AS-9100. Szybka precyzja w 3, 4 i 5 osiach Obróbka CNC usługi obejmujące frezowanie, toczenie według specyfikacji klienta, możliwość obróbki części metalowych i plastikowych z tolerancją +/- 0.005 mm. Usługi dodatkowe obejmują szlifowanie CNC i konwencjonalne, wiercenie,odlewanie,metalowa blacha dzięki cechowanie.Zapewnienie prototypów, pełnych serii produkcyjnych, wsparcia technicznego i pełnej kontroli.Służy motoryzacyjnyAerospace, forma i oprawa, oświetlenie led,medyczny,rower i konsument elektronika branże. Dostawa na czas.Opowiedz nam trochę o budżecie Twojego projektu i przewidywanym czasie realizacji. Opracujemy z tobą strategię, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą ci osiągnąć swój cel, zapraszamy do kontaktu z nami ( [email protected] ) bezpośrednio do nowego projektu.