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介紹一下精密東源機(jī)械配件有哪些表面處理技術(shù)?

文章出處:公司動(dòng)態(tài) 責(zé)任編輯:東莞市潤(rùn)捷精密機(jī)械有限公司 發(fā)表時(shí)間:2025-06-20
  

表面處理技術(shù)在精密機(jī)械配件制造中至關(guān)重要,它不僅能提升零件的外觀質(zhì)量,還能改善其耐腐蝕性、耐磨性、硬度、絕緣性等性能,滿足不同工況下的使用需求。

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(一)涂層技術(shù)
通過(guò)在零件表面沉積一層薄膜,實(shí)現(xiàn)防護(hù)、裝飾或功能強(qiáng)化。
1. 物理氣相沉積(PVD)
工藝原理:利用真空環(huán)境下的離子濺射或蒸發(fā),將金屬、陶瓷等材料沉積到零件表面,形成納米級(jí)至微米級(jí)薄膜。
典型工藝:
磁控濺射:如鍍 TiN(金黃色)、TiCN(黑色),硬度達(dá) 2000-3000HV,用于模具、刀具表面,耐磨性提升 3-5 倍。
蒸發(fā)鍍膜:在光學(xué)元件表面鍍?cè)鐾改ぃㄈ?SiO?),降低光反射率至<1%。
應(yīng)用場(chǎng)景:半導(dǎo)體設(shè)備腔體(鍍鉑抗腐蝕)、精密軸承(鍍 DLC 類(lèi)金剛石膜,摩擦系數(shù)<0.1)。
2. 化學(xué)氣相沉積(CVD)
工藝原理:通過(guò)化學(xué)反應(yīng),使氣態(tài)物質(zhì)在零件表面沉積形成固態(tài)薄膜,溫度通常在 400-1200℃。
典型工藝:
碳化硅(SiC)涂層:硬度高(HV 2500),耐磨損,用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)密封環(huán)。
金剛石涂層:熱導(dǎo)率高(2000W/m?K),用于散熱片或切割工具。
應(yīng)用場(chǎng)景:硬質(zhì)合金刀具(涂覆 Al?O?提高紅硬性)、耐磨齒輪。
3. 電鍍與化學(xué)鍍
電鍍:通過(guò)電解作用在零件表面沉積金屬層。
硬鉻電鍍:厚度 5-50μm,硬度 HV 800-1200,用于液壓缸活塞桿抗磨。
鎳磷合金電鍍:非晶態(tài)結(jié)構(gòu),耐蝕性優(yōu)于不銹鋼,用于海洋設(shè)備配件。
化學(xué)鍍:無(wú)電解條件下的自催化沉積。
化學(xué)鍍鎳:磷含量 1-15%,可焊性好,用于電子元件引腳防氧化。
(二)表面改性技術(shù)
通過(guò)改變零件表層的組織結(jié)構(gòu)或化學(xué)成分,提升性能。
1. 熱處理改性
滲碳 / 滲氮:
滲碳(溫度 900-950℃):碳鋼表面含碳量提升至 0.8-1.2%,淬火后硬度 HRC 58-62,用于齒輪齒面耐磨。
滲氮(溫度 500-600℃):形成氮化層(如 Fe?N),硬度 HV 900-1200,變形小,用于精密絲杠。
感應(yīng)淬火:高頻加熱零件表面,淬火后表層硬度 HRC 55-60,心部保持韌性,用于軸類(lèi)零件。
2. 表面淬火與回火
激光淬火:激光掃描表面,快速加熱至奧氏體化后自冷淬火,硬化層深度 0.1-2mm,硬度 HRC 60-65,用于導(dǎo)軌表面。
3. 熱噴涂
等離子噴涂:將陶瓷(如 Al?O?)或金屬粉末加熱至熔融狀態(tài),噴涂到零件表面形成涂層,結(jié)合強(qiáng)度>50MPa,用于渦輪葉片隔熱層。
(三)表面精加工技術(shù)
提升表面粗糙度和精度,滿足光學(xué)、密封等要求。
1. 拋光
機(jī)械拋光:使用拋光輪或研磨膏,Ra 可達(dá) 0.2-0.05μm,用于模具鏡面加工。
磁流變拋光(MRF):利用磁場(chǎng)控制拋光液流變特性,Ra<0.01μm,用于光學(xué)透鏡(如光刻機(jī)鏡頭)。
電解拋光:通過(guò)電化學(xué)溶解整平表面,適用于不銹鋼零件(如醫(yī)療器械),Ra<0.4μm。
2. 研磨
平面研磨:使用鑄鐵研磨盤(pán),配合金剛石磨料,平面度<1μm,用于晶圓載臺(tái)基板。
超精密研磨:納米級(jí)磨料,用于陶瓷軸承球,圓度誤差<0.1μm。
(四)功能性表面處理
賦予零件特定功能(如絕緣、導(dǎo)電、疏水等)。
1. 陽(yáng)極氧化
鋁合金陽(yáng)極氧化:形成多孔氧化膜(Al?O?),可染色或封孔處理,耐蝕性好,用于手機(jī)外殼(如 6061 鋁合金)。
硬質(zhì)陽(yáng)極氧化:氧化膜厚度 20-200μm,硬度 HV 300-500,用于活塞環(huán)耐磨層。
2. 鈍化處理
不銹鋼鈍化:用硝酸溶液去除表面氧化皮,形成 Cr?O?鈍化膜,提升耐蝕性,符合 FDA 標(biāo)準(zhǔn)(醫(yī)療器械)。
3. 疏水 / 疏油處理
超疏水涂層:通過(guò)化學(xué)氣相沉積或噴涂含氟聚合物,接觸角>150°,用于航空航天設(shè)備防結(jié)冰。

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