Guía básica de 10 procesos comunes de tratamiento de superficies

El tratamiento de superficies es un proceso de formación artificial de una capa superficial especial en la superficie de los materiales del sustrato que difiere del sustrato en propiedades mecánicas, físicas y químicas. Su objetivo principal es mejorar la resistencia a la corrosión, la resistencia al desgaste, la decoración del producto o lograr otros requisitos funcionales especiales. Los eslabones principales incluyen la limpieza, el desbarbado, el desengrasado y el desincrustado de las piezas de trabajo. En la producción industrial, la selección de procesos afecta directamente el costo del producto, la vida útil y el cumplimiento ambiental. A continuación se muestra un resumen de la información de valor central de 10 procesos principales para ayudar en una selección eficiente.

I. Puntos centrales de los procesos convencionales de tratamiento de superficies

1. Metalización al vacío: el gas argón impacta el material objetivo en un ambiente de vacío para formar una capa uniforme similar a un metal. Es adecuado para metales, plásticos, cerámica y vidrio, pero los materiales naturales no son aplicables debido a su contenido de humedad; los costos laborales son altos y la contaminación ambiental es baja.

2. Electropulido: proceso electroquímico que elimina las rebabas de la superficie de la pieza de trabajo y mejora el brillo, utilizado principalmente para acero inoxidable austenítico de grado nuclear; alto grado de automatización, bajos costos laborales, utiliza productos químicos de bajo riesgo y puede retrasar la corrosión del acero inoxidable.

3. Tampografía: Adecuada para imprimir en piezas de trabajo irregulares con formas especiales, aplicable a casi todos los materiales excepto materiales blandos como PTFE; Bajos costos de moho y mano de obra, pero las tintas solubles son tóxicas y tienen un impacto significativo en el medio ambiente.

4. Galvanizado: la capa de zinc electroquímico está revestida en la superficie del acero para evitar la oxidación, solo adecuada para acero y hierro; sin costo de molde, ciclo corto, costo laboral medio; puede prolongar la vida útil de las piezas de trabajo entre 40 y 100 años, el zinc se puede reciclar y es respetuoso con el medio ambiente.

5. Galvanoplastia: Forma una película metálica mediante electrólisis para mejorar la resistencia al desgaste y la conductividad eléctrica, adecuada para metales como estaño, cromo, níquel, plata, oro y rodio, así como plástico ABS; el níquel no se utilizará para productos en contacto con la piel debido a su irritación y toxicidad; no requiere costo de molde, costo de mano de obra medio a alto y tratamiento profesional de sustancias tóxicas.

6. Impresión por transferencia hidráulica: utiliza presión de agua para imprimir patrones de color en papel de transferencia sobre la superficie de productos 3D, adecuado para todos los materiales duros (las piezas moldeadas por inyección y las piezas metálicas son las más comunes); sin costo de molde, ciclo único ≤ 10 minutos, alta tasa de utilización de pintura y menos desperdicio.

7. Serigrafía: La tinta se transfiere a través de la malla de la parte gráfica al sustrato mediante la extrusión de una espátula para formar gráficos consistentes con el original; adecuado para múltiples materiales como papel, plástico y metal; bajo costo de molde, pero alto costo de mano de obra para la impresión multicolor; las tintas de colores claros son respetuosas con el medio ambiente, mientras que las tintas que contienen PVC/formaldehído tienen sustancias químicas nocivas y deben reciclarse para evitar la contaminación del agua.

8. Oxidación anódica: principalmente oxidación anódica del aluminio, que utiliza principios electroquímicos para formar una película de Al₂O₃ (óxido de aluminio) sobre la superficie del aluminio y sus aleaciones; esta película de óxido tiene propiedades especiales como protección, decoración, aislamiento y resistencia al desgaste, solo apta para aluminio y aleaciones de aluminio; El alto consumo de agua y electricidad (el consumo de energía por tonelada es de aproximadamente 1000 kWh), la eficiencia energética general y el efecto anódico en la producción de electrólisis del aluminio pueden producir gases que dañan la capa de ozono atmosférico.

9. Cepillado de metales: forma líneas decorativas como líneas rectas, líneas aleatorias, etc., en la superficie de la pieza de trabajo mediante esmerilado, adecuado para varios metales; proceso simple, bajo costo, sin sustancias químicas, sin gases tóxicos a altas temperaturas (600°C), y cumple con los requisitos ambientales y de protección contra incendios.

10. Decoración en molde (IMD): las películas estampadas preimpresas se colocan en moldes metálicos y se inyecta resina de moldeo en los moldes metálicos para unirlas con las películas, integrando las películas estampadas y la resina para solidificarse en los productos terminados; adecuado para superficies plásticas; sólo se necesita un juego de moldes para realizar moldeado + decoración simultáneamente, con alta automatización y proceso simplificado; Respetuoso con el medio ambiente, evitando la contaminación causada por la tradicional pintura en aerosol y galvanoplastia.

II. Guía práctica para la selección de procesos

La selección del proceso debe coincidir primero con el sustrato: se prefiere la oxidación anódica para los productos de aluminio y la galvanización para las piezas de acero; en segundo lugar, equilibrar los costos y los requisitos: la decoración de bajo costo selecciona el cepillado de metales y la tampografía, mientras que la protección de alta precisión selecciona la galvanoplastia y la metalización al vacío; en términos de cumplimiento ambiental, priorizar procesos como la metalización al vacío, IMD y galvanizado, y el control de la contaminación debe hacerse bien para la tampografía y la serigrafía con tintas tóxicas. Además, se pueden considerar procesos automatizados (electropulido, IMD) para la producción en masa para acortar el ciclo y reducir los costos laborales.

La selección razonable de procesos de tratamiento de superficies es la clave para equilibrar el rendimiento del producto, el costo y los requisitos ambientales. Las empresas pueden seleccionar selectivamente la solución óptima según las características del sustrato, los requisitos funcionales y los estándares de cumplimiento.

Autor: Mechanical Maker Fuente: Zhihu Los derechos de autor pertenecen al autor. La reimpresión comercial requiere autorización del autor; la reimpresión no comercial debe indicar la fuente.