Обработка на станках с ЧПУ: технология обработки поверхности деталей, обработанных на станках с ЧПУ

Коррозия

Коррозия является обычным явлением при выполнении химических технологических операций, включающих подготовку поверхности, в первую очередь при подготовке к нанесению краски. Защитная оксидная пленка алюминия стабильна только в диапазоне pH 4.5-8.5. Однако многие технологические решения намеренно превышают этот диапазон pH для очистки, удаления металла и последующего удаления загрязнений. Эти технологические схемы сформулированы так, чтобы избежать пагубного точечной коррозии или избирательного травления.

Восприимчивость Обработанные детали с ЧПУ к точечной коррозии зависит от внешних факторов, таких как концентрация ионов хлорида, pH и начальные поверхностные условия. Электрохимические измерения с помощью потенциодинамического сканирования оказались эффективным инструментом для анализа склонности определенных технологических растворов к облегчению наблюдаемых условий точечной коррозии.

В этой статье рассматриваются несколько технологических решений для деталей, обработанных на станках с ЧПУ, изучаются охлаждающие жидкости, очистка растворителем, щелочная очистка/травление и раскисление/обесшламливание, а также перечисляются как преднамеренные, так и непреднамеренные химические реакции, а также возможные механизмы, способствующие образованию коррозии. Далее объясняется роль поступающей воды, которая используется для пополнения технологического раствора и многочисленных промывочных баков. Даются рекомендации по процессам электролиза, которые могут легко влиять на блуждающие токи от вспомогательного оборудования, тем самым внося вредные загрязняющие вещества в технологический раствор из-за продуктов коррозии трубопроводов, фитингов и крепежных деталей в нагревательных и охлаждающих устройствах.

Строгое соблюдение контроля спецификаций процесса, регулярный мониторинг предполагаемых загрязняющих веществ, надлежащее ведение хозяйства и применение передовых методов обращения с деталями, обработанными на станках с ЧПУ, могут снизить возникновение поверхностной коррозии на многих алюминиевых деталях, обработанных на станках с ЧПУ.

Окисление

Окислительная обработка в основном включает анодное окисление, химическое окисление и микродуговое окисление. Сюй Линюнь и др. Механические свойства и коррозионная стойкость алюминиевого сплава A 356 были исследованы тремя различными методами. Поверхностная обработка деталей, обработанных на станках с ЧПУ, путем химического окисления, анодирования и микродугового окисления. С помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), испытания на износ и испытания на коррозионную стойкость были изучены морфология поверхности, толщина оксидного слоя, износостойкость и коррозионная стойкость алюминиевых деталей, обработанных на станках с ЧПУ. Поверхностные обработки были проанализированы и подробно сравнены.

Результаты показывают, что на поверхности обработанных алюминиевых деталей с ЧПУ-обработкой могут быть сформированы оксидные пленки различной толщины, твердость поверхности и износостойкость значительно улучшаются, а коррозионная стойкость также улучшается в различной степени. С точки зрения комплексной производительности микродуговое оксидирование превосходит анодирование, а анодирование превосходит химическое оксидирование.

Химическое окисление

Химическое окисление относится к методу нанесения покрытия, при котором плотная оксидная пленка образуется путем химического воздействия на поверхность чистых алюминиевых деталей, обработанных на станке с ЧПУ, и кислорода в окислительном растворе при определенных температурных условиях. В зависимости от свойств растворов алюминия и алюминиевых сплавов существуют различные методы химического окисления.

Его можно разделить на щелочной и кислотный. В зависимости от свойств пленки его можно разделить на оксидную пленку, фосфатную пленку, хроматную пленку и хромофосфатную пленку. Толщина оксидной пленки, полученной путем химического окисления деталей из алюминия и алюминиевого сплава, обработанных с помощью ЧПУ, составляет около 0.5 ~ 4 мкм, износостойкость плохая, а коррозионная стойкость ниже, чем у анодной оксидной пленки. Она не подходит для использования в одиночку, но обладает определенной коррозионной стойкостью и хорошими физическими свойствами. Впитывающая способность является отличным грунтом. Химически оксидированное покрытие из алюминия и алюминиевых сплавов может значительно улучшить силу сцепления между подложкой и покрытием и улучшить коррозионную стойкость деталей из алюминия, обработанных с помощью ЧПУ.

Обшивка

Гальванопокрытие представляет собой нанесение слоя других металлических покрытий на поверхность алюминиевых деталей, обработанных на станках с ЧПУ, химическим или электрохимическим способом, тем самым изменяя физические и химические свойства поверхности алюминиевых деталей, обработанных на станках с ЧПУ.

Поверхностная проводимость; медное, никелевое или оловянное покрытие может улучшить паяемость алюминиевых сплавов; горячее олово или сплавы алюминия с оловом могут улучшить смазывающую способность алюминиевых сплавов; хромовое или никелевое покрытие может в целом улучшить поверхностную твердость алюминиевых деталей, обработанных на станках с ЧПУ, и износостойкость; хромовое или никелевое покрытие также может улучшить их декоративные свойства. Алюминий можно электролизовать в электролите для формирования покрытия, но покрытие легко отслаивается. Чтобы решить эту проблему, алюминий можно осаждать и покрывать водным раствором цинксодержащих соединений. Иммерсионный слой цинка является связью между алюминием и его сплавной основой и последующим покрытием. Important Bridge, Feng Shaobin et al.

Были изучены применение и механизм иммерсионного слоя цинка на основе алюминия, а также были представлены новейшие технологии и применение процесса иммерсионного цинкования. Гальванопокрытие после погружения в цинк также может образовывать пористую пленку на поверхности алюминиевых деталей, обработанных на станке с ЧПУ, перед гальванопокрытием.

Безэлектронное покрытие

Химическое покрытие относится к технологии формирования пленки, которая наносит металлическое покрытие на поверхность металла посредством автокаталитической химической реакции в растворе, сосуществующем с солью металла и восстановителем. Среди них наиболее широко используется химическое покрытие сплавом Ni-P.

Сплав никеля и фосфора является малозагрязняющим процессом хромирования и хорошим материалом для хромирования. Однако оборудование для химического процесса гальванопокрытия многочисленно, расход материала большой, время работы длительное, процесс громоздкий, а качество покрытых деталей трудно гарантировать. Например, Фэн Лимин и др. Была изучена спецификация процесса для химического покрытия сплавом никеля и фосфора на основе состава алюминиевого сплава 6063, и процесс включал только этапы предварительной обработки, такие как обезжиривание, погружение в цинк и промывка водой. Экспериментальные результаты показывают, что процесс прост, слой химического никелирования имеет высокий блеск, сильную силу сцепления, стабильный цвет, плотное покрытие, содержание фосфора от 10% до 12%, а твердость покрытия может достигать более 500 HV, что намного выше, чем у анода. и оксидного слоя. Помимо сплавов Ni-P, полученных методом химического восстановления, существуют и другие сплавы, например, сплавы Ni-Co-P, изученные Ян Эрбином. Пленка обладает такими характеристиками, как высокая коэрцитивная сила, малая остаточная намагниченность и хорошие показатели электромагнитного преобразования. Ее можно использовать в таких областях, как диски высокой плотности, и ее можно покрывать методом химического восстановления.

Метод Ni-Co-P позволяет получать пленки магнитных сплавов однородной толщины на подложках любой сложной формы и обладает такими преимуществами, как экономичность, низкое энергопотребление и удобство эксплуатации.

Метод ионной имплантации заключается в бомбардировке мишени пучком ионов высокой энергии в вакуумном состоянии. Можно осуществить практически любую ионную имплантацию. Имплантированные ионы нейтрализуются и остаются в замещающих или междоузельных центрах в твердом растворе, образуя несбалансированный поверхностный слой.

Улучшить твердость поверхности, износостойкость и коррозионную стойкость деталей, обработанных на станках с ЧПУ. Магнетронное распыление чистого титана с последующим введением азота/углерода PB 11 может значительно улучшить микротвердость поверхности модифицированных деталей, обработанных на станках с ЧПУ. Магнетронное распыление в сочетании с введением азота может увеличить твердость подложки со 180 HV до 281.4 HV. Магнетронное распыление в сочетании с имплантацией углерода может быть увеличено до 342 HV. Магнетронное распыление чистого титана с последующим введением азота/углерода PB 11 может значительно улучшить микротвердость поверхности модифицированных деталей, обработанных на станках с ЧПУ. Ляо Цзясюань и др. на основе плазменно-ионной имплантации алюминиевого сплава LY 12 осуществили композитную имплантацию титана, азота и углерода и достигли замечательного эффекта модификации. Чжан Шэнтао и Хуан Цзунцин из Чунцинского университета осуществили имплантацию ионов титана на поверхность алюминиевых деталей, обработанных на станках с ЧПУ.

Результаты показывают, что имплантация ионов титана в поверхность Алюминиевые детали с ЧПУ является эффективным способом повышения его устойчивости к коррозии хлорид-ионами, и он может улучшить способность поверхности обработанных на станках с ЧПУ деталей противостоять коррозии хлорид-ионами. Диапазон потенциала пассивации алюминиевого сплава в NaCl и других растворах расширяется, а плотность и размер коррозионных отверстий, корродированных хлорид-ионами, уменьшаются.