Obróbka powierzchniowa

Obróbka powierzchniowa

SURFACE FINISHING

Obróbka powierzchniowa, będąca obróbką wykończeniową detalu, dotyczy zmiany warstwy wierzchniej w celu poprawienia własności mechanicznych, antykorozyjnych, estetycznych lub użytkowych. Wszystkie procesy technologiczne mające na celu poprawę własności mechanicznych, w tym hartowanie i ulepszanie cieplne, zostały omówione w dziale obróbka cieplna (cieplno-chemiczna).

Do obróbki powierzchniowej zaliczamy:

  • obróbkę cieplną i cieplno-chemiczną – poprawa własności mechanicznych,
  • malowanie proszkowe – ochrona przed korozją, nadanie dekoracyjnego wyglądu,
  • malowanie natryskowe – ochrona przed korozją, nadanie dekoracyjnego wyglądu,
  • oksydowanie – ochrona przed korozją, nadanie dekoracyjnego wyglądu,
  • galwanizacja – ochrona przed korozją,
  • anodowanie – ochrona przed korozją,  nadanie dekoracyjnego wyglądu,
  • polerowanie – nadanie gładkości i połysku,
  • gratowanie – usuwanie zadziorów, ostrych krawędzi.

Malowanie proszkowe

POWDER COATING

Malowanie proszkowe jest to proces nakładania powłok farb w postaci proszku o grubości warstwy 20÷100 μm a następnie wygrzanie go do temperatury 100÷240 °C w celu stopienia i polimeryzacji naniesionej warstwy. Cząstki farby przylegają do powierzchni przewodzącej prąd elektryczny za pomocą sił elektrostatycznych. Tak otrzymana powłoka lakiernicza jest odporna na działanie środowiska zewnętrznego – wody, powietrza i promieni UV, temperatury a także środków chemicznych czy uszkodzeń mechanicznych.

Wyróżniamy metody malowania proszkowego w tym:

  • natrysk elektrostatyczny,
  • natrysk elektrokinetyczny.

Podstawowymi zaletami malowania proszkowego jest maksymalne wykorzystanie materiału malarskiego sięgające prawie 100% gdyż nieosadzone cząstki proszku można ponownie wykorzystać. Malowanie proszkowe jest przyjazne dla środowiska. gdyż w procesie tym nie używa się szkodliwych toksycznych rozpuszczalników farb.

Malowanie z wykorzystaniem sił pola elektrostatycznego możliwe jest również przy użyciu farb mokrych. Metoda ta polega na pokrywaniu przedmiotu warstwą rozpylonej farby wydobywającej się z pistoletu lakierniczego. Cząsteczki farby dzięki sile elektrostatycznej przyciągane są do  powierzchni malowanego przedmiotu. Farba ta nie wymaga wygrzewania termicznego w piecu w celu utwardzenia swojej struktury przez co obszar malowania nie jest ograniczony wymiarami komory pieca. Malowanie elektrostatyczne farbami mokrymi umożliwia więc znacznie większe wykorzystanie farby w porównaniu z malowaniem natryskowym oraz uzyskanie jednolitej warstwy lakierniczej. Proces malowania elektrostatycznego sprawdza się najlepiej przy pokrywaniu powłoką ażurowych konstrukcji o skomplikowanych kształtach. Oszczędność malowania tą metodą wynosi do 80% w porównaniu z metodą malowania konwencjonalnym pistoletem natryskowym.

Charakterystyka malowania proszkowego:

  • maks. wymiary przedmiotu malowanego (szer./wys./dł.): 600/1200/3000 mm
  • maks. waga przedmiotu: 400 kg
  • grubość warstwy powłoki: 20÷100 μm
  • maks. temperatura wygrzewania: 220 °C
  • możliwość wybrania dowolnego koloru RAL

Oksydowanie

BLUING

Oksydowanie, zwane również czernieniem, jest to proces pokrycia powierzchni metalu cienką warstwą jego tlenków stosowaną do zabezpieczenia przedmiotu przed korozją, ale także do nadania powierzchni dekoracyjnego czarnego wyglądu. Oksydowanie przeprowadza się metodą chemiczną lub metodą elektrolityczną, tak jak w przypadku procesu anodowania.

Metody oksydowania:

  • metoda chemiczna polega na kąpieli stali w stężonym roztworze wodorotlenku sodu z dodatkiem azotanów (V) lub azotanów (III);
  • metoda elektrolityczna polega na kąpieli w kwasie siarkowym lub chromowym, podczas której po przyłożeniu napięcia wydzielający się tlen reaguje z metalem tworząc warstwę tlenku na powierzchni przedmiotu;

Charakterystyka oksydowania:

  • maks. wymiary przedmiotu (wys./szer./dł.): 300/300/3000 mm
  • maks. waga przedmiotu: 1000 kg
  • grubość warstwy tlenków: 10 μm

Galwanizacja

ELECTROGALVANIZATION

Galwanizacja jest to proces wytwarzania cienkich powłok metalicznych przez osadzanie metalu (cynku, cyny, miedzi) na inny materiał wykorzystujący zjawisko elektrochemiczne towarzyszące przepływowi prądu między elektrodami umieszczonymi w kąpieli galwanicznej.

W galwanizacji wyróżniamy:

  • cynkowanie – pokrywanie warstwą cynku w celu ochrony przed korozją oraz działaniem powietrza
  • cynowanie – pokrywanie warstwą cyny w celu ochrony przed korozją naczyń kuchennych, blach
  • kadmowanie – pokrywanie warstwą kadmu w celu ochrony przed korozją powodowaną wodą morską oraz działaniem powietrza
  • miedziowanie – pokrywanie warstwą miedzi w celu ochrony przed korozją, polepszeniem przewodnictwa cieplnego i elektrycznego oraz zdobnictwa
  • niklowanie – pokrywanie warstwą niklu celach antykorozyjnych oraz dekoracyjnych
  • chromowanie – pokrywanie warstwą chromu w celu zwiększenia odporności na zużycie, poprawienia własności termicznych lub dla dekoracji.

Charakterystyka galwanizacji:

  • maks. długość przedmiotu: 3 m
  • maks. wysokość przedmiotu: 500 mm
  • maks. szerokość przedmiotu: 1000 mm
  • maks. waga przedmiotu: 600 kg

Anodowanie

ANODIZING

Anodowanie jest to proces polegający na elektrolitycznym wytworzeniu warstwy tlenku na powierzchni zazwyczaj aluminium i jego stopów ale także na powierzchni niektórych gatunków stali, stopów tytanu i magnezu. Proces anodowania przebiega w kąpieli elektrolitycznej, w której elektrolitem jest kwas siarkowy. Ciecz ta pełni funkcję anody, a po przyłożeniu napięcia o wartości 10-20 VDC wydziela się tlen reagujący z metalem. Elektrolit można wzbogacić o barwnik w celu uzyskania kolorowej powłoki trwałej na ścieranie.

Anodowanie wykorzystuje się w celach:

  • antykorozyjnych – zabezpieczanie powierzchni przed działaniem wody i powietrza
  • mechanicznego zabezpieczenia metalu trwałą powłoką tlenku
  • dekoracyjnych zabezpieczenia metalu trwała powłoką nieścieralnego zabarwionego tlenku

Charakterystyka anodowania:

  • maks. długość przedmiotu: 3 m
  • maks. wysokość przedmiotu: 500 mm
  • maks. szerokość przedmiotu: 1000 mm
  • maks. waga przedmiotu: 600 kg

Polerowanie

POLISHING

Polerowanie jest to proces obróbki wykańczającej, który ma na celu polepszenie własności warstwy wierzchniej przedmiotu w tym gładkości czy połysku. Proces ten umożliwia zmniejszenie chropowatości powierzchni oraz usunięcie warstwy tlenków za pomocą narzędzi polerskich – tarcze filcowe, pasty polerskie, kształtki polerskie. Obróbka polerowania możliwa jest również metodami obróbki elektrochemicznej.

Wyróżniamy m.in. polerowanie:

  • ścierne
  • chemiczne
  • ogniowe
  • elektrochemiczne

Charakterystyka polerowanie:

  • maks. polerowania ręcznego: nieograniczona
  • rodzaje polerowanych powierzchni: stal, stal gatunkowa, stal nierdzewna, metale kolorowe
  • osiągalne chropowatości rzędu Ra 0,01

Gratowanie

DEBURRING

Gratowanie jest to proces polegający na usuwania ostrych pozostałości materiału na krawędziach detali po obróbce skrawaniem, obróbce cięcia termicznego (laserowego, plazmowego, tlenowego) czy obróbce plastycznej. Celem tego procesu jest stępienie krawędzi, które mogą narazić na bezpośrednie uszkodzenia dłoni lub innych części ciała użytkowników, negatywnie wpłynąć na działanie pozostałych mechanizmów współpracujących takich jak przekładnie zębate czy pompy a także wizualnie może świadczyć o wykonaniu przedmiotu w sposób nieestetyczny.

Gratowanie może być przeprowadzone w sposób:

Gratowanie mechaniczne wykonujemy przy użyciu gratownic wyposażonych w taśmy  i szczotki ścierne do oczyszczania powierzchni płaskich elementów metalowych z zadziorów, gratu czy pyłu. Do elementów o złożonych kształtach stosujemy maszyny wibracyjne, które to za pomocą kształtek ściernych lub polerskich mechaniczne usuwają pozostałości po obróbce oraz ostre krawędzie detali. W procesie tym niezbędne jest używanie środków chemicznych wspomagających proces gratowania.

Charakterystyka gratowania:

  • maks. szerokość robocza przedmiotu płaskiego: 1200 mm
  • maks. wysokość robocza przedmiotu płaskiego: 140 mm
  • min. wysokość przedmiotu płaskiego: 0,5 mm
  • maks. wymiary przedmiotu obrabianego: 100/100/100 mm