Ποιες είναι οι επιφανειακές επεξεργασίες για τα εξαρτήματα από ανοξείδωτο χάλυβα;

Το ανοξείδωτο χάλυβα χρησιμοποιείται ευρέως στην καθημερινή μας ζωή.Το πρώτο βήμα είναι να προσδιοριστεί ο βασικός στόχος: βελτιώνει την εμφάνιση και την υφή, βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση, βελτιστοποιεί τις λειτουργικές ιδιότητες (όπως αντοχή στην φθορά και αντιστατικές ιδιότητες),ή να πληρούν τα βιομηχανικά πρότυπα (όπως εκείνα για τις βιομηχανίες τροφίμων και ιατρικών προϊόντων)Βάσει του σκοπού της επεξεργασίας και των αρχών της διαδικασίας, οι επεξεργασίες επιφάνειας για το ανοξείδωτο χάλυβα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε τέσσερις κύριους τύπους: ομαλότητα επιφάνειας,επεξεργασία χημικής μετατροπής, επεξεργασία επίστρωσης/επεξεργασίας, και τροποποίηση της λειτουργικής επιφάνειας.

Τα ελαττώματα της επιφάνειας (όπως τα χτυπήματα, οι γρατζουνιές και η κλίμακα οξειδίου) αφαιρούνται με φυσικά ή μηχανικά μέσα για τη βελτιστοποίηση της τραχύτητας της επιφάνειας (Ra)."ματ/βουρτσισμένο" και "αποφθαλματικό φινίρισμα"," και είναι η πιο βασική και ευρέως εφαρμοζόμενη μέθοδος.

Μια πυκνή οξυδική ταινία/φωτογραφία παθητικοποίησης παράγεται στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα μέσω χημικών αντιδράσεων.Αυτό αυξάνει την αντοχή στη διάβρωση χωρίς την ανάγκη για πρόσθετη επικάλυψη και χωρίς να αλλάζουν οι διαστάσεις του μέρους (το πάχος του φιλμ είναι συνήθως 00,1-1 μm), γεγονός που το καθιστά κατάλληλο για εξαρτήματα ακριβείας.

• Επεξεργασία παθητικοποίησης (η βασική χημική επεξεργασία)

Ο ανοξείδωτος χάλυβας βυθίζεται σε διάλυμα νιτρικού οξέος (ή σε διάλυμα κιτρικού οξέος, χρωματικού οξέος,που είναι φιλικά προς το περιβάλλον) για την οξείδωση του στοιχείου Cr στην επιφάνεια και τη δημιουργία ενός φιλμ παθητικοποίησης Cr2O3 (δυναμικότητα περίπου 2-5nm)Η ταινία αυτή εμποδίζει την επαφή του βασικού υλικού με τον αέρα και την υγρασία, βελτιώνοντας σημαντικά την αντοχή στη διάβρωση.

• Παραδοσιακή παθητικοποίηση: Χρησιμοποιώντας διάλυμα νιτρικού οξέος 65%-85%, κατάλληλο για κοινούς τύπους ανοξείδωτου χάλυβα (όπως 304, 316), αλλά τα λύματα που περιέχουν χρώμιο πρέπει να επεξεργάζονται.
• Περιβαλλοντικά φιλική παθητικοποίηση: Χρησιμοποιώντας λύματα χωρίς χρώμιο, όπως το κιτρικό οξύ και το φωσφορικό οξύ, τα οποία συμμορφώνονται με τα πρότυπα RoHS και τα πρότυπα τροφίμων (όπως το FDA),και χρησιμοποιούνται ευρέως στις ιατρικές και τροφικές βιομηχανίες.

• Χρωματισμός

Ένα έγχρωμο φιλμ οξειδίου παράγεται με βάση το φιλμ παθητικοποίησης μέσω χημικής οξείδωσης (όπως αλκαλικό διάλυμα οξείδωσης) ή ηλεκτροχημικής οξείδωσης.Το χρώμα του φιλμ καθορίζεται από το πάχος του (μπλε, μωβ, κόκκινο, πράσινο κλπ.), προσφέροντας τόσο διακοσμητικές όσο και ανθεκτικές στη διάβρωση ιδιότητες (δυνατότητα ταινίας 5-20μm).

Όταν η εγγενής αντοχή στη διάβρωση και η αντοχή στην φθορά του ανοξείδωτου χάλυβα είναι ανεπαρκείς,Οι λειτουργικές στρώσεις προστίθενται μέσω μεθόδων "επιχρισμού" ή "εγκατάστασης" για την κάλυψη των απαιτήσεων ακραίων περιβάλλοντων (όπως υψηλής θερμοκρασίας), ισχυρά οξέα και υψηλή φθορά).

• Φυσική αποσύνθεση ατμών (PVD Plating)

Σε περιβάλλον κενού, τα μεταλλικά υλικά-στόχοι (όπως Ti, Cr, Zr) αποθηκεύονται στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα μέσω εξάτμισης, ψεκασμού,ή ιονισμό για να σχηματιστούν σκληρές ταινίες (όπως το νιτρίδιο τιτανίου TiN, νιτρίδιο χρωμίου CrN).

• Χρησιμοποιήσεις: Μέσα κοπής (χειρουργικά μαχαίρια, μαχαίρια χειρουργικής τέχνης), καλούπια, θήκη ρολογιών και διακοσμητικά εξαρτήματα αυτοκινήτων.

• Χημική αποσύνθεση ατμών (CVD Plating)

Τα κεραμικά φύλλα όπως το καρβίδιο του πυριτίου (SiC) και το νιτρικό αλουμίνιο (AlN) παράγονται μέσω της αντίδρασης αερίων αντιδραστηρίων με την επιφάνεια από ανοξείδωτο χάλυβα σε υψηλές θερμοκρασίες (800-1200 °C),με πάχος ταινίας 5-20μm.

• Εφαρμογές: Ανθεκτικά στη διάβρωση εξαρτήματα στη χημική βιομηχανία, μέρη μέσα σε φούρνους υψηλής θερμοκρασίας και φορείς ημιαγωγών πλακών.

• Οργανικές επικαλύψεις (εξέλιξη με ψεκασμό/ηλεκτροφορητική αποθέτηση)

Οργανικές ρητίνες (όπως η αιποξυλική ρητίνη, το πολυτετραφθοροαιθυλένιο PTFE, η μπογιά με φθοριούχους άνθρακες) εφαρμόζονται στην επιφάνεια μέσω ψεκασμού ή ηλεκτροφορετικής εναπόθεσης για να σχηματίσουν μονωτικές, ανθεκτικές στις καιρικές συνθήκες,ή ανθεκτικά στρώματα.

• Επιχρισμός από αιμοσφαιρική ρητίνη: Καλές ιδιότητες αντοχής σε διαλύτες και μόνωσης, χρησιμοποιούνται για περιβλήματα ηλεκτρικών συσκευών και υποστηρίγματα πλακών κυκλωμάτων.
• Επιχρίσεις από PTFE (τεφλόν): Αδιάκοπες και ανθεκτικές στις θερμοκρασίες (από 200°C έως 260°C), που χρησιμοποιούνται για αδιάκοπες κατσαρόλες και καλούπια τροφίμων.
• Φθοριούχοκαρβονικό χρώμα: ανθεκτικό στις υπεριώδεις ακτινοβολίες και ανθεκτικό στην εξωτερική γήρανση (ζωή άνω των 15 ετών), χρησιμοποιείται για εξωτερικές προσόψεις από ανοξείδωτο χάλυβα και διαφημιστικές πινακίδες.

• Νανοκεραμική επίστρωση από σύνθετο γραφένιο

Αυτή η επικάλυψη χρησιμοποιεί μια διαδικασία νανοεγκατάστασης που συνδυάζει την υγρή φάση και την ατμοσφαιρική κατάθεση, με αποτέλεσμα την πυκνότητα σε επίπεδο ιόντων.είναι κατάλληλο για μακροχρόνια χρήση μεταξύ -120 °C και 300 °CΠρολαμβάνει τη συμπύκνωση και το πάγωμα σε χαμηλές θερμοκρασίες, είναι αντιστατικό και ανθεκτικό στη διάβρωση.

• Εφαρμογές: Ψηφιακά προϊόντα 3C, μηχανικός εξοπλισμός, κέντρα δεδομένων, βιοϊατρική, έξυπνες οικιακές συσκευές, μεταφορές και συσκευές ακριβείας.

Για την κάλυψη ειδικών αναγκών (όπως αντιβακτηριακές, αγωγικές ή υδροφοβικές ιδιότητες),η μικροδομή ή σύνθεση της επιφάνειας τροποποιείται με φυσικά ή χημικά μέσα για την επίτευξη "λειτουργικής προσαρμογής". "

• Αντιβακτηριακή θεραπεία

Τα ιόντα ασήμι (Ag+), τα ιόντα χαλκού (Cu2+) αποθηκεύονται στην επιφάνεια ή τοποθετούνται στην επιφάνεια ή εφαρμόζονται αντιβακτηριακές ρητίνες (όπως η εποξική ρητίνη που περιέχει ασήμι).Αυτά τα ιόντα του μετάλλου διαταράσσουν τις μεμβράνες των βακτηριακών κυττάρων, που αναστέλλει την ανάπτυξη του E. coli και του Staphylococcus aureus.

• Χρησιμοποιήσεις: Ιατρικοί εξοπλισμός (παράθυρα κρεβατιού, σταθμοί έγχυσης), δημόσιες εγκαταστάσεις (κουμπιά ανελκυστήρα, χειροπέδες) και παιδικά τραπεζομάντιλα.

• Υδροφοβική/υπερυδροφοβική επεξεργασία

Μικροσκοπικές κοίλες-κονβές δομές δημιουργούνται στην επιφάνεια μέσω χαρακτικής με λέιζερ ή της εφαρμογής υλικών χαμηλής επιφάνειας ενέργειας (όπως το polydimethylsiloxane PDMS).Αυτό έχει ως αποτέλεσμα γωνία επαφής μεγαλύτερη των 150°., προκαλώντας το νερό να σχηματίζει σταγόνες και να κυλίζει, επιτυγχάνοντας ένα αποτέλεσμα "αυτοκαθαρισμού".

• Εφαρμογές: Εξωτερικές κάμερες παρακολούθησης, φωτοβολταϊκοί συλλέκτες ηλιακής ενέργειας (πλαίσια από ανοξείδωτο χάλυβα) και καθρέφτες οπίσθιας θέσης αυτοκινήτων (περάτες από ανοξείδωτο χάλυβα).

• Διοχετική/μαγνητική επεξεργασία

Ο χαλκός, το νικέλιο, το ασήμι (για αγωγιμότητα) ή το Permalloy (για μαγνητισμό) ηλεκτροπληρώνονται στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα για να αντισταθμίσουν τις εγγενώς κακές αγωγικές / μαγνητικές ιδιότητές του.

• Εφαρμογές: Ηλεκτρονικοί συνδετήρες (υλικό βάσης από ανοξείδωτο χάλυβα + ασημένια επικάλυψη), ηλεκτρομαγνητικά καλύμματα προστασίας (ανοξείδωτο χάλυβα + επικάλυψη από νικέλιο).