Uewerfläch Behandlungen an Ännerung

Flächen iwwerdecken alles. D'Appel an d'Fonctiounen déi Materialflächen eis bidden si vu gréisster Wichtegkeet. Therefore SURFACE TREATMENT and SURFACE MODIFICATION are among our everyday industrial operations. Surface Behandlung & Modifikatioun féiert zu verstäerkte Uewerflächeegenschaften a kënnen entweder als Finale Ofschlossoperatioun oder virun enger Beschichtung oder Verbindungsoperatioun gemaach ginn.D'Prozesser vun Uewerflächenbehandlungen a Modifikatioun (och bezeechent als SURFACE ENGINEERING) , maacht d'Uewerfläche vu Materialien a Produkter un:

 

 

 

- Kontroll Reibung a Verschleiung

 

- Korrosiounsbeständegkeet verbesseren

 

- Verbessert d'Adhäsioun vu spéider Beschichtungen oder verbonnen Deeler

 

- Ännere kierperlech Eegeschafte Leitung, Resistivitéit, Uewerflächenergie a Reflexioun

 

- Ännere chemesch Eegeschafte vun Flächen andeems funktionell Gruppen agefouert ginn

 

- Dimensiounen änneren

 

- Ännert d'Erscheinung, zB Faarf, Rauhheet ... asw.

 

- Flächen botzen an/oder desinfizéieren

 

 

 

Mat Uewerflächbehandlung a Modifikatioun kënnen d'Funktiounen an d'Liewensdauer vu Materialien verbessert ginn. Eis gemeinsam Uewerflächenbehandlung a Modifikatiounsmethoden kënnen an zwou grouss Kategorien opgedeelt ginn:

 

 

 

Surface Behandlung a Modifikatioun déi Flächen ofdeckt:

 

Organesch Beschichtungen: Déi organesch Beschichtungen applizéieren Faarwen, Zement, Laminaten, verschmolzene Pulver a Schmiermëttel op d'Uewerfläch vu Materialien.

 

Anorganesch Beschichtungen: Eis populär anorganesch Beschichtungen sinn Elektroplatéieren, autokatalytesch Beschichtungen (elektrolos Beschichtungen), Konversiounsbeschichtungen, thermesch Spraydousen, waarm Tauchen, Hardfacing, Uewenfusing, dënn Filmbeschichtungen wéi SiO2, SiN op Metall, Glas, Keramik, ... etc. Surface Behandlung a Modifikatioun mat Beschichtungen gëtt am Detail ënner dem verbonnen Ënnermenü erkläertklickt hei Functional Coatings / Dekorative Coatings / Thin Film / Thick Film

 

 

 

Surface Behandlung a Modifikatioun déi Surfaces verännert: Hei op dëser Säit konzentréiere mir eis op dës. Net all vun den Uewerflächenbehandlungs- a Modifikatiounstechniken, déi mir hei ënnen beschreiwen, sinn op der Mikro- oder Nano-Skala, awer mir wäerten se trotzdem kuerz ernimmen, well d'Basisziler a Methoden ähnlech sinn a bedeitende Mooss wéi déi, déi op der Mikrofabrikatiounsskala sinn.

 

 

 

Härten: Selektiv Uewerflächhärten duerch Laser, Flam, Induktioun an Elektronenstrahl.

 

 

 

Héichenergiebehandlungen: E puer vun eisen héijen Energiebehandlungen enthalen Ionimplantatioun, Laserverglasung & Fusioun, an Elektronestrahlbehandlung.

 

 

 

Dënn Diffusiounsbehandlungen: Dënn Diffusiounsprozesser enthalen ferritesch-Nitrokarburiséierung, Boroniséierung, aner Héichtemperaturreaktiounsprozesser wéi TiC, VC.

 

 

 

Heavy Diffusiounsbehandlungen: Eis schwéier Diffusiounsprozesser enthalen Carburizing, Nitriding a Carbonitriding.

 

 

 

Besonnesch Surface Behandlungen: Besonnesch Behandlungen wéi kryogen, magnetesch a sonesch Behandlungen beaflossen souwuel d'Surfaces wéi och d'Massmaterialien.

 

 

 

Déi selektiv Härtprozesser kënnen duerch Flam, Induktioun, Elektronenstrahl, Laserstrahl duerchgefouert ginn. Grouss Substrate ginn déif gehärt mat Flammhärtung. Induktiounshärt op der anerer Säit gëtt fir kleng Deeler benotzt. Laser- an Elektronestrahlhärten ginn heiansdo net vun deenen an Hardfacings oder High-Energy Behandlungen ënnerscheet. Dës Uewerflächenbehandlungs- a Modifikatiounsprozesser gëllen nëmme fir Stahlen déi genuch Kuelestoff- an Legierungsgehalt hunn fir d'Aushärtung z'erméiglechen. Goss, Kuelestahl, Toolstahl, an Legierungsstahl si gëeegent fir dës Uewerflächenbehandlung a Modifikatiounsmethod. Dimensiounen vun Deeler ginn net wesentlech geännert duerch dës härten Uewerflächbehandlungen. D'Déift vun der Härtung ka variéieren vun 250 Mikron bis zur ganzer Sektiounsdéift. Wéi och ëmmer, am ganze Sektiounsfall muss d'Sektioun dënn sinn, manner wéi 25 mm (1 Zoll), oder kleng, well d'Härtprozesser eng séier Ofkillung vu Materialien erfuerderen, heiansdo bannent enger Sekonn. Dëst ass schwéier z'erreechen a grousse Werkstécker, an dofir a grousse Sektiounen kënnen nëmmen d'Surfaces gehärt ginn. Als populäre Uewerflächenbehandlungs- a Modifikatiounsprozess härte mir Quellen, Messerblades, a chirurgesch Blades ënner villen anere Produkter.

 

 

 

Héich-Energie Prozesser si relativ nei Uewerfläch Behandlung a Modifikatioun Methoden. D'Eegeschafte vun de Flächen ginn geännert ouni d'Dimensioune z'änneren. Eis populär Héich-Energie-Uewerflächenbehandlungsprozesser sinn Elektronenstrahlbehandlung, Ionimplantatioun, a Laserstrahlbehandlung.

 

 

 

Elektronenstrahlbehandlung: Elektronenstrahl Uewerflächbehandlung ännert d'Uewerflächeeigenschaften duerch séier Heizung a séier Ofkillung - an der Uerdnung vun 10Exp6 Centigrade / sec (10exp6 Fahrenheit / sec) an enger ganz flächeger Regioun ronderëm 100 Mikron no bei der Materialfläch. Elektronenstrahlbehandlung kann och an Hardfacing benotzt ginn fir Uewerflächelegierungen ze produzéieren.

 

 

 

Ion Implantatioun: Dës Uewerflächenbehandlung a Modifikatiounsmethod benotzt Elektronenstrahl oder Plasma fir Gasatome an Ionen mat genuch Energie ëmzewandelen, an d'Ionen an d'Atomergitter vum Substrat implantéieren / setzen, beschleunegt duerch Magnéitspiralen an enger Vakuumkammer. Vakuum mécht et méi einfach fir Ionen fräi an der Chamber ze beweegen. De Mëssverständnis tëscht implantéierten Ionen an der Uewerfläch vum Metall erstellt atomar Mängel déi d'Uewerfläch härten.

 

 

 

Laserstrahlbehandlung: Wéi d'Elektronenstrahl Uewerflächbehandlung a Modifikatioun, ännert d'Laserstrahlbehandlung d'Uewerflächeigenschaften duerch séier Heizung a séier Ofkillung an enger ganz flächeger Regioun no bei der Uewerfläch. Dës Uewerflächenbehandlung & Modifikatiounsmethod kann och an der Hardfacing benotzt ginn fir Uewerflächelegierungen ze produzéieren.

 

 

 

E Know-how an Implantatdoséierungen a Behandlungsparameter mécht et méiglech fir eis dës héichenergie Uewerflächebehandlungstechniken an eise Fabrikatiounsanlagen ze benotzen.

 

 

 

Dënn Diffusioun Uewerfläch Behandlungen:

​

Ferritic Nitrocarburizing ass e Fallhärteprozess deen Stickstoff a Kuelestoff an Ferrometaller bei subkriteschen Temperaturen diffuséiert. D'Veraarbechtungstemperatur ass normalerweis bei 565 Celsius (1049 Fahrenheit). Bei dëser Temperatur sinn Stähle an aner Ferrolegierungen nach ëmmer an enger ferritescher Phase, wat am Verglach zu anere Fallhärteprozesser avantagéis ass, déi an der austenitescher Phase optrieden. De Prozess gëtt benotzt fir ze verbesseren:

 

• scuffing Resistenz

 

• Middegkeet Eegeschafte

 

• corrosion Resistenz

 

Ganz wéineg Form Verzerrung geschitt wärend dem Härtprozess duerch déi niddreg Veraarbechtungstemperaturen.

 

 

 

Boroniséierung, ass de Prozess wou Bor an e Metall oder Legierung agefouert gëtt. Et ass en Uewerflächehärten a Modifikatiounsprozess, duerch deen Boratome an d'Uewerfläch vun engem Metallkomponent diffuséiert ginn. Als Resultat enthält d'Uewerfläch Metallboriden, wéi Eisenboriden an Néckelboriden. An hirem reinen Zoustand hunn dës Boriden extrem héich Härtheet a Verschleißbeständegkeet. Boroniséierte Metalldeeler sinn extrem verschleißbeständeg a wäerten dacks bis zu fënnef Mol méi laang daueren wéi Komponenten, déi mat konventionelle Wärmebehandlunge behandelt ginn, wéi Härten, Vergasen, Nitriden, Nitrokarburéieren oder Induktiounshärden.

 

​

 

Heavy Diffusion Surface Behandlung a Modifikatioun: Wann de Kuelestoffgehalt niddereg ass (manner wéi 0,25% zum Beispill) da kënne mir de Kuelestoffgehalt vun der Uewerfläch fir d'Härt erhéijen. Den Deel kann entweder Hëtztbehandelt ginn andeems se an enger Flëssegkeet ofgeschwächt ginn oder an enger roueger Loft ofgekillt ginn ofhängeg vun de gewënschten Eegeschaften. Dës Method erlaabt nëmmen lokal Aushärtung op der Uewerfläch, awer net am Kär. Dëst ass heiansdo ganz wënschenswäert well et erlaabt eng haart Uewerfläch mat gudde Verschleiungseigenschaften wéi an Gears, awer huet en haarden banneschten Kär dee gutt ënner Impaktbelaaschtung funktionnéiert.

 

 

 

An enger vun den Uewerflächenbehandlungs- a Modifikatiounstechniken, nämlech Carburizing addéiere mir Kuelestoff op d'Uewerfläch. Mir setzen den Deel un enger Kuelestoff-räich Atmosphär bei enger erhiewter Temperatur aus an erlaben Diffusioun d'Kuelestoffatome an d'Stol ze transferéieren. D'Diffusioun wäert nëmme geschéien wann de Stol nidderegen Kuelestoffgehalt huet, well d'Diffusioun funktionnéiert um Differenzial vum Konzentratiounsprinzip.

 

 

 

Pack Carburizing: Deeler ginn an engem héije Kuelestoffmedium wéi Kuelestoffpulver gepackt an an engem Uewen fir 12 bis 72 Stonnen bei 900 Celsius (1652 Fahrenheit) erhëtzt. Bei dësen Temperaturen gëtt CO2 Gas produzéiert, wat e staarkt Reduzéierungsmëttel ass. D'Reduktiounsreaktioun geschitt op der Uewerfläch vum Stol, dee Kuelestoff entlooss. De Kuelestoff gëtt dann duerch déi héich Temperatur an d'Uewerfläch diffuséiert. De Kuelestoff op der Uewerfläch ass 0,7% bis 1,2% ofhängeg vun de Prozessbedéngungen. D'Härheet erreecht 60 - 65 RC. D'Tiefe vum carburized Fall läit tëschent 0,1 mm bis 1,5 mm. Pack Carburizing erfuerdert eng gutt Kontroll vun der Temperaturuniformitéit a Konsistenz bei der Heizung.

 

 

 

Gas Carburizing: An dëser Variant vun Uewerfläch Behandlung, Kuelemonoxid (CO) Gas gëtt zu engem erhëtzten Uewen geliwwert an d'Reduktioun Reaktioun vun Oflagerung vun Kuelestoff fënnt op der Uewerfläch vun den Deeler statt. Dëse Prozess iwwerwannt déi meescht vun de Probleemer vu Packkarburiséierung. Eng Suerg ass awer déi sécher Enthalung vum CO-Gas.

 

 

 

Liquid Carburizing: D'Stoldeeler ginn an engem geschmollte Kuelestoff räiche Bad ënnerdaach.

 

 

 

Nitriding ass en Uewerflächenbehandlungs- a Modifikatiounsprozess mat der Diffusioun vu Stickstoff an d'Uewerfläch vum Stol. Nitrogen formt Nitriden mat Elementer wéi Aluminium, Chrom a Molybdän. D'Deeler gi waarm behandelt a temperéiert virum Nitriden. D'Deeler ginn dann gebotzt an an engem Uewen an enger Atmosphär vun dissoziéierter Ammoniak (enthale N an H) fir 10 bis 40 Stonnen bei 500-625 Grad (932 - 1157 Fahrenheit) erhëtzt. Stickstoff diffuséiert an de Stol a bildt Nitridlegierungen. Dëst penetréiert op eng Déift vu bis zu 0,65 mm. De Fall ass ganz schwéier an d'Verzerrung ass niddereg. Well de Fall dënn ass, ass Uewerflächeschleifen net recommandéiert an dofir ass d'Nitridéierung vun der Uewerflächenbehandlung vläicht keng Optioun fir Flächen mat ganz glatten Ofschlossfuerderunge.

 

 

 

Carbonitriding Uewerfläch Behandlung a Modifikatioun Prozess ass am meeschte gëeegent fir niddereg Kuelestoff Legierung Stol. Am Carbonitridingprozess gi souwuel Kuelestoff wéi och Stickstoff an d'Uewerfläch diffuséiert. D'Deeler ginn erhëtzt an enger Atmosphär vun engem Kuelewaasserstoff (wéi Methan oder Propan) gemëscht mat Ammoniak (NH3). Einfach gesot, de Prozess ass eng Mëschung aus Carburizing an Nitriding. Carbonitriding Uewerflächbehandlung gëtt bei Temperaturen vu 760 - 870 Celsius (1400 - 1598 Fahrenheit) duerchgefouert, Et gëtt dann an enger Naturgas (Sauerstofffräi) Atmosphär geläscht. De Carbonitridingprozess ass net gëeegent fir héich Präzisiounsdeeler wéinst de Verzerrungen déi inherent sinn. D'Häert erreecht ass ähnlech wéi d'Vergasung (60 - 65 RC) awer net sou héich wéi Nitriding (70 RC). D'Tiefe vum Fall ass tëscht 0,1 an 0,75 mm. De Fall ass reich an Nitriden souwéi Martensit. Déi spéider Tempering ass néideg fir d'Brëtzlechkeet ze reduzéieren.

 

 

 

Besonnesch Uewerflächenbehandlung a Modifikatiounsprozesser sinn an de fréie Stadien vun der Entwécklung an hir Effektivitéit ass nach net bewisen. Si sinn:

 

 

 

Cryogenic Behandlung: Allgemeng applizéiert op gehärtert Stahl, killt de Substrat lues op ongeféier -166 Celsius (-300 Fahrenheit) of fir d'Dicht vum Material ze erhéijen an doduerch d'Verschleißbeständegkeet an d'Dimensiounsstabilitéit ze erhéijen.

 

 

 

Vibratiounsbehandlung: Dës wëlle fir thermesch Stress opgebaut an Hëtztbehandlungen duerch Schwéngungen ze entlaaschten an d'Verschleiungsdauer ze erhéijen.

 

 

 

Magnéitesch Behandlung: Dës hu wëlles d'Opstellung vun Atomer a Materialien duerch magnetesch Felder z'änneren an hoffentlech d'Verschleisliewen ze verbesseren.

 

 

 

D'Effektivitéit vun dëse speziellen Uewerflächenbehandlungs- a Modifikatiounstechniken bleift nach ze beweisen. Och dës dräi Techniken hei uewen beaflossen d'Massmaterial nieft Flächen.