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各类金属材料表面处理抛光方法原理

来源: 保玉抛光 时间:2020-12-26 次浏览

信息摘要:抛光技术,是金属和非金属材料表面处理过程中不可缺少的前处理技术。它不仅可以使表面平整、光亮,而且可以使表面洁净、无异物。因此拋光技术是一种比除油、酸洗更重要的前处..

    抛光技术,是金属和非金属材料表面处理过程中不可缺少的前处理技术。它不仅可以使表面平整、光亮,而且可以使表面洁净、无异物。因此拋光技术是一种比除油、酸洗更重要的前处理技术。

    金属的抛光,在工业上已获得广泛应用。例如抛光后的不锈钢板和不锈钢制品在汽车、炊具、浴具、火车、电梯、医疗用具、建筑装潢上已获得广泛应用。早期大都采用机械抛光的方法,但机械抛光时需施加高压。由于不锈钢的导热性较差,在高压下抛光易造成过热现象,常导致抛光轮损坏,且机械抛光后的表面,应力大、异物多、耐蚀性下降,使用时易造成局部点蚀。因此近年来用硫酸-磷酸型无污染的电化学抛光工艺,已逐渐取代机械抛光而成为主流的抛光方法。铝和铝合金在建筑、交通、字航、通信、化工、仪器仪表、家用电器和日用品等各个领域都得到了广泛应用。由于铝易受酸、碱腐蚀,其表面耐蚀性差,因此铝型材和铝制品都需要经过表面处理后才有实用价值。

    各类金属材料表面处理抛光方法原理

    铝的表面处理(如阳极氧化或化学氧化),大都需要先用机械抛光除去保管、运输过程中出现的伤痕和腐蚀痕,调整或整平基体,然后用化学抛光或电化学抛光使其光亮。由于铝型材和制品的形状较为复杂,用电抛光易受电流密度分布不均的影响,而化学抛光不需电源设备,又可获得近似镜面的抛光效果,而且化学抛光具有不易变形、不易混人杂质、不产生非晶质层、耐蚀保光性好等优点,同时具有设备简单、效率高、成本低的特点,是一种价廉物美的抛光方法。所以与其他金属的化学抛光相比,铝的化学抛光已成为目前应用量最大、使用面最广的化学抛光技术。

    除了铝材以外,应用化学抛光较普及的第二种材料,是铜与铜合金(尤其是a-黄铜)。黄铜的抛光也是珠宝首饰装饰性前处理的重要工作。a-黄铜经机械抛光后,表面易留下抛光痕和异物埋人,因而使反光率下降,而化学抛光或电化学抛光无此缺点,故应用也日益普遍。

    在珠宝首饰行业,人们最关心的就是金和其他贵金属制品的抛光问题了。金、银首饰现在已可大批量浇注成形。然而刚铸造出来的首饰都比较粗糙,过去都是靠人工用玛瑙珠来碾压而使其光亮。这种方法效率极低,一人一天完成不了几个,而且此法也不适用于细而薄的项链的抛光。因此已完全不适应现代化首饰加工厂的需求。幸好近年来发展起来的金、银首饰的电化学抛光工艺,可以实现首饰的连续、批量电化学抛光作业,成了效率高、利润最好的抛光行业。最新开发出来的二氧化碳微粒喷射抛光法,可以对很薄的贵金属层(如真空溅射层,0.01pm~0.05pm)进行抛光,消耗的贵金属极少,同时又兼具表面清洁的作用,预计它在电子工业有极其巨大的发展前景。

    数量巨大的钢铁制件(如自行车和摩托车的车圈、家具和汽车部件)已采用多功能自动联合抛光机进行粗抛、细抛和精抛作业,以满足批量生产的需要。对于小型的钢铁制件,目前流行的是用机械滚光和振动抛光的方法,此法也适于其他材质(如锌合金、铝合金、铜合金和镍合金)的小型零部件的抛光。随着电脑工业的迅速发展,磁碟的产量日益扩大,已成为独立的制造工业。传统的铝基磁碟,不仅铝毛坯要抛光,化学镀镍一磷合金后要抛至全光亮,最后涂覆高磁记录密度材料后还要对其表面进行精抛加工。这是因为高密度磁性材料层越平滑光亮,高密度磁碟驱动器的读/写头(Read/Writehead)的运行就越平稳,就能越靠近磁碟的磁性介质层,也就能读取更小磁位(Bit)的信息。为了确保涂覆或溅射高密度磁性材料层具有非常光滑、光洁的表面,这就需要对化学镀镍一磷镀层进行高精度的机械抛光或化学-机械抛光,后者由于兼具了化学抛光与机械抛光的优点,估计它的应用会越来越普遍。

    金属的抛光已有100多年的历史,它是伴随着工业革命而生,并随着技术革命的发展而发展。由于基体材料的价格一般都较低,抛去数十微米的基体材料比用光亮电镀的方法填上数十微米镀层来得便宜得多,因此抛光技术是一种应用越来越广、越来越普及的制造技术。

    随着科学技术的不断进步,抛光方法也得到不断发展。不仅过去常用的机械抛光实现了全自动化,许多新型的鲜为人知的新抛光方法也不断涌现出来,例如振动抛光、磨液抛光、化学一机械抛光(CMP)、超声波抛光、电解擦拭或电解复合抛光、无接触电解抛光或双极性电极抛光、电化学超声波抛光、电火花超声波复合抛光、聚氨酯抛光和二氧化碳微粒喷射抛光等。这些新的抛光技术是适应新产品的生产制造而发展起来的,而且成了新产品制造工艺中不可缺少的一环,它反过来又推动了新产品的批量化生产。

    因此,深入了解各种新的抛光方法的原理与使用方法,对提高我们的制造技术是很有帮助的。

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