Perawatan dan Modifikasi Permukaan

Permukaan menutupi segalanya. Daya tarik dan fungsi yang diberikan permukaan material kepada kami adalah yang paling penting. Oleh karena itu SURFACE TREATMENT and SURFACE MODIFICATION_cc781905-di antara operasi industri sehari-hari kami bb3b-3194. Perawatan & modifikasi permukaan mengarah pada peningkatan sifat permukaan dan dapat dilakukan baik sebagai operasi penyelesaian akhir atau sebelum operasi pelapisan atau penyambungan. Proses perawatan dan modifikasi permukaan (juga disebut sebagai SURFACE ENGINEERING) , sesuaikan permukaan bahan dan produk untuk:

 

 

 

- Kontrol gesekan dan keausan

 

- Meningkatkan ketahanan korosi

 

- Tingkatkan daya rekat lapisan berikutnya atau bagian yang disambung

 

- Mengubah sifat fisik konduktivitas, resistivitas, energi permukaan dan refleksi

 

- Ubah sifat kimia permukaan dengan memasukkan gugus fungsi

 

- Ubah dimensi

 

- Mengubah tampilan, mis., warna, kekasaran…dst.

 

- Membersihkan dan/atau mendisinfeksi permukaan

 

 

 

Dengan menggunakan perawatan dan modifikasi permukaan, fungsi dan masa pakai material dapat ditingkatkan. Metode perawatan dan modifikasi permukaan umum kami dapat dibagi menjadi dua kategori utama:

 

 

 

Perawatan Permukaan dan Modifikasi Yang Meliputi Permukaan:

 

Pelapis Organik: Pelapis organik menerapkan cat, semen, laminasi, bubuk leburan dan pelumas pada permukaan material.

 

Pelapis Anorganik: Pelapis anorganik populer kami adalah pelapisan listrik, pelapisan autokatalitik (pelapisan tanpa listrik), pelapis konversi, semprotan termal, pencelupan panas, hardfacing, sekering tungku, pelapis film tipis seperti SiO2, SiN pada logam, kaca, keramik, ....dll. Perawatan permukaan dan modifikasi yang melibatkan pelapis dijelaskan secara rinci di bawah submenu terkait, silakanklik disini Functional Coatings / Decorative Coatings / Thin Film / Tebal Film

 

 

 

Perawatan Permukaan dan Modifikasi yang Mengubah Permukaan: Di sini, di halaman ini kita akan berkonsentrasi pada ini. Tidak semua perawatan permukaan dan teknik modifikasi yang kami jelaskan di bawah ini berada pada skala mikro atau nano, tetapi kami akan menyebutkannya secara singkat karena tujuan dan metode dasar serupa hingga tingkat yang signifikan dengan skala mikromanufaktur.

 

 

 

Pengerasan: Pengerasan permukaan selektif dengan laser, nyala api, induksi dan berkas elektron.

 

 

 

Perawatan Energi Tinggi: Beberapa perawatan energi tinggi kami meliputi implantasi ion, pelapisan & fusi laser, dan perawatan berkas elektron.

 

 

 

Perawatan Difusi Tipis: Proses difusi tipis termasuk feritik-nitrokarburasi, boronisasi, proses reaksi suhu tinggi lainnya seperti TiC, VC.

 

 

 

Perawatan Difusi Berat: Proses difusi berat kami meliputi karburasi, nitridasi, dan karbonitridasi.

 

 

 

Perawatan Permukaan Khusus: Perawatan khusus seperti perawatan kriogenik, magnetik, dan sonik memengaruhi permukaan dan material curah.

 

 

 

Proses pengerasan selektif dapat dilakukan dengan api, induksi, berkas elektron, sinar laser. Substrat besar dikeraskan dalam menggunakan pengerasan api. Pengerasan induksi di sisi lain digunakan untuk bagian-bagian kecil. Pengerasan sinar laser dan elektron terkadang tidak dibedakan dari hardfacing atau perawatan berenergi tinggi. Proses perawatan dan modifikasi permukaan ini hanya berlaku untuk baja yang memiliki kandungan karbon dan paduan yang cukup untuk memungkinkan pengerasan pendinginan. Besi tuang, baja karbon, baja perkakas, dan baja paduan cocok untuk metode perawatan dan modifikasi permukaan ini. Dimensi bagian tidak berubah secara signifikan oleh perawatan permukaan pengerasan ini. Kedalaman pengerasan dapat bervariasi dari 250 mikron hingga kedalaman seluruh bagian. Namun, dalam seluruh kasus bagian, bagian tersebut harus tipis, kurang dari 25 mm (1 in), atau kecil, karena proses pengerasan memerlukan pendinginan bahan yang cepat, kadang-kadang dalam satu detik. Ini sulit dicapai pada benda kerja besar, dan oleh karena itu pada bagian besar, hanya permukaan yang dapat dikeraskan. Sebagai proses perawatan dan modifikasi permukaan yang populer, kami mengeraskan pegas, bilah pisau, dan bilah bedah di antara banyak produk lainnya.

 

 

 

Proses berenergi tinggi adalah metode perawatan dan modifikasi permukaan yang relatif baru. Sifat permukaan berubah tanpa mengubah dimensi. Proses perawatan permukaan energi tinggi kami yang populer adalah perawatan berkas elektron, implantasi ion, dan perawatan sinar laser.

 

 

 

Perlakuan Berkas Elektron: Perlakuan permukaan berkas elektron mengubah sifat permukaan dengan pemanasan cepat dan pendinginan cepat — dalam urutan 10Exp6 Celcius/dtk (10exp6 Fahrenheit/dtk) di wilayah yang sangat dangkal sekitar 100 mikron di dekat permukaan material. Perlakuan berkas elektron juga dapat digunakan dalam hardfacing untuk menghasilkan paduan permukaan.

 

 

 

Implantasi Ion: Metode perawatan dan modifikasi permukaan ini menggunakan berkas elektron atau plasma untuk mengubah atom gas menjadi ion dengan energi yang cukup, dan menanamkan/memasukkan ion ke dalam kisi atom substrat, yang dipercepat oleh kumparan magnet di ruang vakum. Vakum memudahkan ion untuk bergerak bebas di dalam ruangan. Ketidakcocokan antara ion yang ditanamkan dan permukaan logam menciptakan cacat atom yang mengeraskan permukaan.

 

 

 

Perawatan Sinar Laser: Seperti perawatan dan modifikasi permukaan berkas elektron, perawatan sinar laser mengubah sifat permukaan dengan pemanasan cepat dan pendinginan cepat di daerah yang sangat dangkal di dekat permukaan. Metode perawatan & modifikasi permukaan ini juga dapat digunakan dalam hardfacing untuk menghasilkan paduan permukaan.

 

 

 

Pengetahuan tentang dosis Implan dan parameter perawatan memungkinkan kami untuk menggunakan teknik perawatan permukaan berenergi tinggi ini di pabrik fabrikasi kami.

 

 

 

Perawatan Permukaan Difusi Tipis:

​

Nitrokarburasi feritik adalah proses pengerasan kasus yang mendifusikan nitrogen dan karbon menjadi logam besi pada suhu sub-kritis. Suhu pemrosesan biasanya pada 565 Celcius (1049 Fahrenheit). Pada suhu ini baja dan paduan besi lainnya masih dalam fase feritik, yang menguntungkan dibandingkan dengan proses pengerasan kasus lain yang terjadi pada fase austenitik. Proses ini digunakan untuk meningkatkan:

 

•resistensi lecet

 

•sifat kelelahan

 

•tahan korosi

 

Sangat sedikit distorsi bentuk yang terjadi selama proses pengerasan berkat suhu pemrosesan yang rendah.

 

 

 

Boronizing, adalah proses di mana boron diperkenalkan ke logam atau paduan. Ini adalah proses pengerasan permukaan dan modifikasi dimana atom boron disebarkan ke permukaan komponen logam. Akibatnya permukaan mengandung borida logam, seperti borida besi dan borida nikel. Dalam keadaan murni borida ini memiliki kekerasan dan ketahanan aus yang sangat tinggi. Bagian logam yang diboronisasi sangat tahan aus dan seringkali akan bertahan hingga lima kali lebih lama daripada komponen yang dirawat dengan perlakuan panas konvensional seperti pengerasan, karburasi, nitriding, nitrokarburasi, atau pengerasan induksi.

 

​

 

Perawatan dan Modifikasi Permukaan Difusi Berat: Jika kandungan karbon rendah (misalnya kurang dari 0,25%) maka kita dapat meningkatkan kandungan karbon permukaan untuk pengerasan. Bagian dapat berupa perlakuan panas dengan pendinginan dalam cairan atau didinginkan di udara diam tergantung pada sifat yang diinginkan. Metode ini hanya akan memungkinkan pengerasan lokal di permukaan, tetapi tidak di inti. Hal ini terkadang sangat diinginkan karena memungkinkan permukaan yang keras dengan sifat keausan yang baik seperti pada roda gigi, tetapi memiliki inti bagian dalam yang kuat yang akan bekerja dengan baik di bawah pembebanan tumbukan.

 

 

 

Dalam salah satu teknik perawatan dan modifikasi permukaan yaitu Carburizing kita menambahkan karbon ke permukaan. Kami mengekspos bagian ke atmosfer kaya Karbon pada suhu tinggi dan memungkinkan difusi untuk mentransfer atom Karbon ke dalam baja. Difusi hanya akan terjadi jika baja memiliki kandungan karbon rendah, karena difusi bekerja berdasarkan prinsip perbedaan konsentrasi.

 

 

 

Pack Carburizing: Bagian dikemas dalam media karbon tinggi seperti bubuk karbon dan dipanaskan dalam tungku selama 12 sampai 72 jam pada 900 Celcius (1652 Fahrenheit). Pada suhu ini dihasilkan gas CO yang merupakan reduktor kuat. Reaksi reduksi terjadi pada permukaan baja yang melepaskan karbon. Karbon kemudian menyebar ke permukaan berkat suhu tinggi. Karbon di permukaan adalah 0,7% hingga 1,2% tergantung pada kondisi proses. Kekerasan yang dicapai adalah 60 - 65 RC. Kedalaman kotak karburasi berkisar dari sekitar 0,1 mm hingga 1,5 mm. Karburasi paket membutuhkan kontrol yang baik dari keseragaman suhu dan konsistensi dalam pemanasan.

 

 

 

Karburasi Gas: Dalam varian perawatan permukaan ini, gas Karbon Monoksida (CO) dipasok ke tungku yang dipanaskan dan reaksi reduksi pengendapan karbon terjadi pada permukaan bagian. Proses ini mengatasi sebagian besar masalah karburasi paket. Namun satu kekhawatiran adalah penahanan gas CO yang aman.

 

 

 

Karburasi Cair: Bagian baja direndam dalam rendaman kaya karbon cair.

 

 

 

Nitriding adalah perawatan permukaan dan proses modifikasi yang melibatkan difusi Nitrogen ke permukaan baja. Nitrogen membentuk Nitrida dengan unsur-unsur seperti Aluminium, Kromium, dan Molibdenum. Bagian-bagiannya dipanaskan dan ditempa sebelum nitridasi. Bagian-bagian tersebut kemudian dibersihkan dan dipanaskan dalam tungku dalam suasana disosiasi Amonia (mengandung N dan H) selama 10 sampai 40 jam pada 500-625 Celcius (932 - 1157 Fahrenheit). Nitrogen berdifusi ke dalam baja dan membentuk paduan nitrida. Ini menembus hingga kedalaman hingga 0,65 mm. Kasingnya sangat keras dan distorsinya rendah. Karena casingnya tipis, penggerindaan permukaan tidak disarankan dan oleh karena itu perawatan permukaan nitridasi mungkin bukan pilihan untuk permukaan dengan persyaratan finishing yang sangat halus.

 

 

 

Proses perawatan dan modifikasi permukaan carbonitriding paling cocok untuk baja paduan karbon rendah. Dalam proses carbonitriding, baik Karbon dan Nitrogen terdifusi ke permukaan. Bagian dipanaskan dalam atmosfer hidrokarbon (seperti metana atau propana) yang dicampur dengan Amonia (NH3). Sederhananya, prosesnya adalah campuran Karburasi dan Nitriding. Perawatan permukaan carbonitriding dilakukan pada suhu 760 - 870 Celcius (1400 - 1598 Fahrenheit), kemudian didinginkan dalam atmosfer gas alam (bebas oksigen). Proses carbonitriding tidak cocok untuk bagian presisi tinggi karena distorsi yang melekat. Kekerasan yang dicapai mirip dengan karburasi (60 - 65 RC) tetapi tidak setinggi Nitriding (70 RC). Kedalaman casing antara 0,1 dan 0,75 mm. Kasing ini kaya akan Nitrida dan Martensit. Tempering berikutnya diperlukan untuk mengurangi kerapuhan.

 

 

 

Perawatan permukaan khusus dan proses modifikasi sedang dalam tahap awal pengembangan dan efektivitasnya belum terbukti. Mereka:

 

 

 

Perawatan Kriogenik: Umumnya diterapkan pada baja yang dikeraskan, perlahan-lahan dinginkan substrat hingga sekitar -166 Celcius (-300 Fahrenheit) untuk meningkatkan kerapatan material dan dengan demikian meningkatkan ketahanan aus dan stabilitas dimensi.

 

 

 

Perlakuan Getaran: Ini dimaksudkan untuk menghilangkan tekanan termal yang timbul dalam perlakuan panas melalui getaran dan meningkatkan masa pakai.

 

 

 

Perlakuan Magnetik: Ini dimaksudkan untuk mengubah susunan atom dalam bahan melalui medan magnet dan diharapkan meningkatkan masa pakai.

 

 

 

Keefektifan teknik perawatan dan modifikasi permukaan khusus ini masih harus dibuktikan. Juga ketiga teknik di atas mempengaruhi material curah selain permukaan.