ზედაპირის დამუშავება და მოდიფიკაცია

ზედაპირები ყველაფერს ფარავს. მატერიალური ზედაპირების მიმზიდველობა და ფუნქციები, რომლებსაც გვაძლევს, უდიდესი მნიშვნელობა აქვს. Therefore SURFACE TREATMENT and SURFACE MODIFICATION are among our everyday industrial operations. ზედაპირის დამუშავება და მოდიფიკაცია იწვევს ზედაპირის გაძლიერებულ თვისებებს და შეიძლება შესრულდეს როგორც საბოლოო დასრულების ოპერაცია, ასევე დაფარვის ან შეერთების ოპერაციის დაწყებამდე. , მოარგეთ მასალებისა და პროდუქტების ზედაპირები:

 

 

 

- აკონტროლეთ ხახუნი და აცვიათ

 

- კოროზიის წინააღმდეგობის გაუმჯობესება

 

- გააძლიეროს შემდგომი საფარის ან შეერთებული ნაწილების გადაბმა

 

- შეცვალეთ ფიზიკური თვისებები გამტარობა, წინაღობა, ზედაპირის ენერგია და ასახვა

 

- ზედაპირების ქიმიური თვისებების შეცვლა ფუნქციური ჯგუფების შემოღებით

 

- ზომების შეცვლა

 

- შეცვალეთ გარეგნობა, მაგ., ფერი, უხეშობა... და ა.შ.

 

- გაწმინდეთ და/ან დეზინფექცია მოახდინე ზედაპირებზე

 

 

 

ზედაპირის დამუშავებისა და მოდიფიკაციის გამოყენებით, მასალების ფუნქციები და მომსახურების ვადა შეიძლება გაუმჯობესდეს. ჩვენი საერთო ზედაპირის დამუშავებისა და მოდიფიკაციის მეთოდები შეიძლება დაიყოს ორ დიდ კატეგორიად:

 

 

 

ზედაპირის დამუშავება და მოდიფიკაცია, რომელიც მოიცავს ზედაპირებს:

 

ორგანული საფარები: ორგანული საიზოლაციო მასალების ზედაპირებზე ვრცელდება საღებავები, ცემენტები, ლამინატები, მდნარი ფხვნილები და ლუბრიკანტები.

 

არაორგანული საფარები: ჩვენი პოპულარული არაორგანული საფარებია ელექტრული მოპირკეთება, ავტოკატალიზური მოოქროვილი (უელექტრო მოპირკეთება), კონვერტაციის საფარები, თერმული სპრეი, ცხელი ჩაღრმავება, გამაგრება, ღუმელების შერწყმა, თხელი ფირის საფარი, როგორიცაა SiO2, SiN მეტალზე, მინაზე, კერამიკაზე და ა.შ. ზედაპირის დამუშავება და მოდიფიკაცია, რომელიც მოიცავს საფარებს, დეტალურად არის ახსნილი შესაბამის ქვემენიუში, გთხოვთდააწკაპუნეთ აქ ფუნქციური საფარები / დეკორატიული საფარები / თხელი ფირი / სქელი ფილმი

 

 

 

ზედაპირის დამუშავება და მოდიფიკაცია, რომელიც ცვლის ზედაპირებს: აქ, ამ გვერდზე, ჩვენ მათზე გავამახვილებთ ყურადღებას. ზედაპირული დამუშავებისა და მოდიფიკაციის ყველა ტექნიკა, რომელსაც ჩვენ ქვემოთ აღვწერთ, არ არის მიკრო ან ნანო-მასშტაბზე, მაგრამ ჩვენ, მიუხედავად ამისა, მოკლედ აღვნიშნავთ მათ, რადგან ძირითადი მიზნები და მეთოდები მნიშვნელოვნად მსგავსია მიკროწარმოების მასშტაბით.

 

 

 

გამკვრივება: შერჩევითი ზედაპირის გამკვრივება ლაზერის, ალის, ინდუქციური და ელექტრონული სხივით.

 

 

 

მაღალი ენერგიის პროცედურები: ზოგიერთი ჩვენი მაღალი ენერგიით მკურნალობა მოიცავს იონების იმპლანტაციას, ლაზერულ მინის და შერწყმას და ელექტრონული სხივის მკურნალობას.

 

 

 

თხელი დიფუზიური მკურნალობა: თხელი დიფუზიური პროცესები მოიცავს ფერიტულ-ნიტროკარბურიზირებას, ბორონიზაციას, სხვა მაღალი ტემპერატურის რეაქციის პროცესებს, როგორიცაა TiC, VC.

 

 

 

მძიმე დიფუზიური მკურნალობა: ჩვენი მძიმე დიფუზიის პროცესები მოიცავს კარბურიზაციას, ნიტრიდირებას და კარბონიტრიდირებას.

 

 

 

სპეციალური ზედაპირული დამუშავება: სპეციალური დამუშავება, როგორიცაა კრიოგენული, მაგნიტური და ხმოვანი დამუშავება, გავლენას ახდენს როგორც ზედაპირებზე, ასევე მასალებზე.

 

 

 

შერჩევითი გამკვრივების პროცესები შეიძლება განხორციელდეს ალი, ინდუქციური, ელექტრონული სხივი, ლაზერის სხივი. დიდი სუბსტრატები ღრმად გამაგრებულია ცეცხლოვანი გამკვრივების გამოყენებით. ინდუქციური გამკვრივება მეორეს მხრივ გამოიყენება მცირე ნაწილებისთვის. ლაზერისა და ელექტრონული სხივის გამკვრივება ზოგჯერ არ განსხვავდება გამაგრების ან მაღალი ენერგეტიკული მკურნალობისგან. ზედაპირული დამუშავებისა და მოდიფიკაციის ეს პროცესები გამოიყენება მხოლოდ ფოლადებისთვის, რომლებსაც აქვთ საკმარისი ნახშირბადის და შენადნობის შემცველობა, რათა გამკვრივება მოხდეს. თუჯები, ნახშირბადოვანი ფოლადები, ხელსაწყოების ფოლადები და შენადნობი ფოლადები შესაფერისია ზედაპირის დამუშავებისა და მოდიფიკაციის ამ მეთოდისთვის. ნაწილების ზომები მნიშვნელოვნად არ იცვლება ამ გამკვრივებული ზედაპირის დამუშავებით. გამკვრივების სიღრმე შეიძლება განსხვავდებოდეს 250 მიკრონიდან მთელი მონაკვეთის სიღრმემდე. თუმცა, მთელი მონაკვეთის შემთხვევაში, განყოფილება უნდა იყოს თხელი, 25 მმ-ზე ნაკლები (1 ინჩი), ან მცირე, რადგან გამკვრივების პროცესები მოითხოვს მასალების სწრაფ გაციებას, ზოგჯერ წამში. ამის მიღწევა ძნელია დიდ სამუშაო ნაწილებში და, შესაბამისად, დიდ მონაკვეთებში შესაძლებელია მხოლოდ ზედაპირების გამკვრივება. როგორც ზედაპირის დამუშავებისა და მოდიფიკაციის პოპულარული პროცესი, ჩვენ ვამაგრებთ ზამბარებს, დანის პირებს და ქირურგიულ პირებს ბევრ სხვა პროდუქტთან ერთად.

 

 

 

მაღალენერგეტიკული პროცესები ზედაპირის დამუშავებისა და მოდიფიკაციის შედარებით ახალი მეთოდებია. ზედაპირის თვისებები იცვლება ზომების შეცვლის გარეშე. ჩვენი პოპულარული მაღალი ენერგიის ზედაპირის დამუშავების პროცესებია ელექტრონული სხივით მკურნალობა, იონური იმპლანტაცია და ლაზერული სხივით მკურნალობა.

 

 

 

ელექტრონული სხივით დამუშავება: ზედაპირის დამუშავება ელექტრონული სხივით ცვლის ზედაპირის თვისებებს სწრაფი გაცხელებით და სწრაფი გაგრილებით - 10Exp6 ცენტიგრადი/წმ (10exp6 ფარენჰეიტი/წმ) რიგითობით ძალიან არაღრმა რეგიონში, დაახლოებით 100 მიკრონი მასალის ზედაპირთან ახლოს. ელექტრონული სხივის დამუშავება ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას გამაგრებისას ზედაპირული შენადნობების წარმოებისთვის.

 

 

 

იონის იმპლანტაცია: ზედაპირის დამუშავებისა და მოდიფიკაციის ეს მეთოდი იყენებს ელექტრონის სხივს ან პლაზმას გაზის ატომების საკმარისი ენერგიის იონებად გადაქცევისთვის და იონების იმპლანტაცია/ჩასმა სუბსტრატის ატომურ ქსელში, რომელიც აჩქარებულია ვაკუუმურ კამერაში მაგნიტური ხვეულებით. ვაკუუმი აადვილებს იონებს თავისუფლად გადაადგილებას პალატაში. ჩანერგილ იონებსა და ლითონის ზედაპირს შორის შეუსაბამობა ქმნის ატომურ დეფექტებს, რაც ამკვრივებს ზედაპირს.

 

 

 

ლაზერული სხივით მკურნალობა: ელექტრონული სხივის ზედაპირის დამუშავებისა და მოდიფიკაციის მსგავსად, ლაზერული სხივის დამუშავება ცვლის ზედაპირის თვისებებს ზედაპირთან ახლოს ძალიან არაღრმა რეგიონში სწრაფი გაცხელებით და სწრაფი გაგრილებით. ზედაპირის დამუშავებისა და მოდიფიკაციის ეს მეთოდი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას გამაგრებისას ზედაპირული შენადნობების წარმოებისთვის.

 

 

 

იმპლანტის დოზებისა და მკურნალობის პარამეტრების ცოდნა საშუალებას გვაძლევს გამოვიყენოთ მაღალი ენერგიის ზედაპირის დამუშავების ტექნიკა ჩვენს საწარმოო ქარხნებში.

 

 

 

თხელი დიფუზიური ზედაპირის მკურნალობა:

​

ფერითული ნიტროკარბურიზაცია არის შემთხვევის გამკვრივების პროცესი, რომელიც ავრცელებს აზოტს და ნახშირბადს შავი ლითონებში სუბკრიტიკულ ტემპერატურაზე. დამუშავების ტემპერატურა ჩვეულებრივ 565 გრადუსია (1049 ფარენჰეიტი). ამ ტემპერატურაზე ფოლადები და სხვა შავი შენადნობები ჯერ კიდევ ფერიტულ ფაზაშია, რაც ხელსაყრელია სხვა შემთხვევის გამკვრივების პროცესებთან შედარებით, რომლებიც ხდება ავსტენიტურ ფაზაში. პროცესი გამოიყენება გასაუმჯობესებლად:

 

• ცვეთის წინააღმდეგობა

 

•დაღლილობის თვისებები

 

•კოროზიის წინააღმდეგობა

 

ფორმის ძალიან მცირე დამახინჯება ხდება გამკვრივების პროცესში დამუშავების დაბალი ტემპერატურის გამო.

 

 

 

ბორონიზაცია, არის პროცესი, როდესაც ბორის შეყვანა ხდება ლითონში ან შენადნობაში. ეს არის ზედაპირის გამკვრივება და მოდიფიკაციის პროცესი, რომლის დროსაც ბორის ატომები დიფუზირდება ლითონის კომპონენტის ზედაპირზე. შედეგად, ზედაპირი შეიცავს ლითონის ბორიდებს, როგორიცაა რკინის ბორიდები და ნიკელის ბორიდები. სუფთა მდგომარეობაში ამ ბორიდებს აქვთ ძალიან მაღალი სიმტკიცე და აცვიათ წინააღმდეგობა. ბორონიზებული ლითონის ნაწილები უკიდურესად მდგრადია აცვიათ და ხშირად ძლებს ხუთჯერ უფრო მეტხანს, ვიდრე ჩვეულებრივი თერმული დამუშავებით დამუშავებული კომპონენტები, როგორიცაა გამკვრივება, კარბურირება, აზოტირება, ნიტროკარბურირება ან ინდუქციური გამკვრივება.

 

​

 

მძიმე დიფუზიური ზედაპირის დამუშავება და მოდიფიკაცია: თუ ნახშირბადის შემცველობა დაბალია (მაგალითად, 0,25%-ზე ნაკლები), მაშინ ჩვენ შეგვიძლია გავზარდოთ ზედაპირის ნახშირბადის შემცველობა გამკვრივებისთვის. ნაწილი შეიძლება ან თერმულად დამუშავდეს სითხეში ჩაქრობით ან გაცივდეს უძრავ ჰაერში, სასურველი თვისებებიდან გამომდინარე. ეს მეთოდი საშუალებას მისცემს ადგილობრივ გამკვრივებას მხოლოდ ზედაპირზე, მაგრამ არა ბირთვში. ეს ზოგჯერ ძალიან სასურველია, რადგან ის იძლევა მყარ ზედაპირს კარგი აცვიათ თვისებებით, როგორც გადაცემათა კოლოფში, მაგრამ აქვს ხისტი შიდა ბირთვი, რომელიც კარგად იმოქმედებს დარტყმის დატვირთვისას.

 

 

 

ზედაპირული დამუშავებისა და მოდიფიკაციის ერთ-ერთ ტექნიკაში, კერძოდ კარბურიზაციაში, ზედაპირზე ვამატებთ ნახშირბადს. ჩვენ ნაწილს ვავლენთ ნახშირბადით მდიდარ ატმოსფეროში ამაღლებულ ტემპერატურაზე და ვაძლევთ დიფუზიას ნახშირბადის ატომების ფოლადში გადატანის საშუალებას. დიფუზია მოხდება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ფოლადს აქვს დაბალი ნახშირბადის შემცველობა, რადგან დიფუზია მუშაობს კონცენტრაციების დიფერენციალურ პრინციპზე.

 

 

 

შეფუთვის კარბურიზაცია: ნაწილები იფუთება მაღალი ნახშირბადის გარემოში, როგორიცაა ნახშირბადის ფხვნილი და თბება ღუმელში 12-დან 72 საათის განმავლობაში 900 გრადუსზე (1652 ფარენჰეიტი). ამ ტემპერატურებზე წარმოიქმნება CO გაზი, რომელიც არის ძლიერი შემცირების აგენტი. შემცირების რეაქცია ხდება ფოლადის ზედაპირზე, რომელიც გამოყოფს ნახშირბადს. ნახშირბადი შემდეგ დიფუზირდება ზედაპირზე მაღალი ტემპერატურის წყალობით. ზედაპირზე ნახშირბადი არის 0.7%-დან 1.2%-მდე, პროცესის პირობებიდან გამომდინარე. მიღწეული სიხისტე არის 60 - 65 RC. კარბურირებული კორპუსის სიღრმე მერყეობს დაახლოებით 0,1 მმ-დან 1,5 მმ-მდე. შეფუთვის კარბურიზაცია მოითხოვს ტემპერატურულ ერთგვაროვნებას და გათბობას თანმიმდევრულობის კარგ კონტროლს.

 

 

 

გაზის კარბურიზაცია: ზედაპირული დამუშავების ამ ვარიანტში ნახშირბადის მონოქსიდი (CO) გაზი მიეწოდება გაცხელებულ ღუმელს და ნახშირბადის დეპონირების შემცირების რეაქცია ხდება ნაწილების ზედაპირზე. ეს პროცესი გადალახავს შეფუთვის კარბურიზაციის პრობლემებს. თუმცა, ერთი შეშფოთება არის CO გაზის უსაფრთხო შეკავება.

 

 

 

თხევადი კარბურიზაცია: ფოლადის ნაწილები ჩაეფლო გამდნარ ნახშირბადით მდიდარ აბაზანაში.

 

 

 

აზოტირება არის ზედაპირის დამუშავებისა და მოდიფიკაციის პროცესი, რომელიც მოიცავს აზოტის დიფუზიას ფოლადის ზედაპირზე. აზოტი აყალიბებს ნიტრიდებს ისეთი ელემენტებით, როგორიცაა ალუმინი, ქრომი და მოლიბდენი. ნაწილები თერმულად მუშავდება და აზოტდებამდე. შემდეგ ნაწილები იწმინდება და თბება ღუმელში დისოცირებული ამიაკის ატმოსფეროში (შეიცავს N და H-ს) 10-დან 40 საათის განმავლობაში 500-625 გრადუსზე (932 - 1157 ფარენჰეიტი). აზოტი დიფუზირდება ფოლადში და ქმნის ნიტრიდის შენადნობებს. ეს აღწევს 0,65 მმ-მდე სიღრმეზე. საქმე ძალიან რთულია და დამახინჯება დაბალია. ვინაიდან კორპუსი თხელია, ზედაპირის დაფქვა არ არის რეკომენდირებული და ამიტომ აზოტით ზედაპირის დამუშავება შეიძლება არ იყოს ვარიანტი ძალიან გლუვი დასრულების მოთხოვნების მქონე ზედაპირებისთვის.

 

 

 

კარბონიტრიდული ზედაპირის დამუშავებისა და მოდიფიკაციის პროცესი ყველაზე შესაფერისია დაბალი ნახშირბადის შენადნობის ფოლადებისთვის. კარბონიტრირების პროცესში ნახშირბადიც და აზოტიც დიფუზირდება ზედაპირზე. ნაწილები თბება ნახშირწყალბადის ატმოსფეროში (როგორიცაა მეთანი ან პროპანი) შერეული ამიაკით (NH3). მარტივად რომ ვთქვათ, პროცესი არის კარბურიზაციისა და აზოტირების ნაზავი. კარბონიტრიდული ზედაპირის დამუშავება ხორციელდება 760 - 870 გრადუსი (1400 - 1598 ფარენჰეიტი) ტემპერატურაზე, შემდეგ იხრება ბუნებრივი აირის (ჟანგბადის გარეშე) ატმოსფეროში. კარბონიტრირების პროცესი არ არის შესაფერისი მაღალი სიზუსტის ნაწილებისთვის თანდაყოლილი დამახინჯების გამო. მიღწეული სიხისტე მსგავსია ნახშირბადის (60 - 65 RC), მაგრამ არა ისეთი მაღალი, როგორც Nitriding (70 RC). კორპუსის სიღრმე არის 0,1-დან 0,75 მმ-მდე. საქმე მდიდარია ნიტრიდებით, ისევე როგორც მარტენსიტით. მტვრევადობის შესამცირებლად საჭიროა შემდგომი წრთობა.

 

 

 

სპეციალური ზედაპირული დამუშავებისა და მოდიფიკაციის პროცესები განვითარების ადრეულ სტადიაზეა და მათი ეფექტურობა ჯერ არ არის დადასტურებული. Ისინი არიან:

 

 

 

კრიოგენული დამუშავება: ძირითადად გამოიყენება გამაგრებულ ფოლადებზე, ნელა გაცივდეს სუბსტრატი დაახლოებით -166 გრადუსამდე (-300 ფარენჰეიტამდე), რათა გაზარდოს მასალის სიმკვრივე და ამით გაზარდოს აცვიათ წინააღმდეგობა და განზომილების სტაბილურობა.

 

 

 

ვიბრაციული მკურნალობა: ისინი მიზნად ისახავს თერმული სტრესის შემსუბუქებას თერმული დამუშავების დროს ვიბრაციების საშუალებით და გაზრდის ცვეთა ხანგრძლივობას.

 

 

 

მაგნიტური მკურნალობა: ისინი აპირებენ შეცვალონ ატომების წყობა მასალებში მაგნიტური ველების მეშვეობით და იმედია გააუმჯობესონ აცვიათ სიცოცხლე.

 

 

 

ამ სპეციალური ზედაპირის დამუშავებისა და მოდიფიკაციის ტექნიკის ეფექტურობა ჯერ კიდევ დასამტკიცებელია. ასევე, ზემოთ აღნიშნული სამი ტექნიკა გავლენას ახდენს ნაყარ მასალაზე, ზედაპირების გარდა.