Xử lý bề mặt là kỹ thuật tạo ra một lớp bề mặt có các đặc tính cơ học, vật lý và hóa học khác biệt so với vật liệu nền.

Mục tiêu của xử lý bề mặt là đáp ứng các yêu cầu chức năng đặc thù của sản phẩm về khả năng chống ăn mòn, chống mài mòn, trang trí và các yếu tố khác. Mài cơ học, xử lý hóa học, xử lý nhiệt bề mặt và phun phủ bề mặt là một số kỹ thuật xử lý bề mặt được sử dụng phổ biến hơn cả. Mục đích của xử lý bề mặt là làm sạch, chà nhám, loại bỏ bavia, tẩy dầu mỡ và tẩy cặn trên bề mặt phôi. Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu quy trình xử lý bề mặt.

Các kỹ thuật xử lý bề mặt như mạ điện chân không, mạ điện, anot hóa, đánh bóng điện phân, in tampon, mạ kẽm, sơn tĩnh điện, in chuyển nước, in lụa, điện di và các kỹ thuật khác thường được sử dụng.

1. Mạ điện chân không

Một hiện tượng lắng đọng vật lý là mạ chân không. Vật liệu đích được phân tách thành các phân tử được hấp thụ bởi các vật liệu dẫn điện để tạo ra một lớp bề mặt kim loại giả đồng nhất và mịn khi khí argon được đưa vào trong điều kiện chân không và chiếu vào vật liệu đích.

Các vật liệu áp dụng:

1. Có thể mạ chân không nhiều loại vật liệu khác nhau, bao gồm kim loại, polyme mềm và cứng, vật liệu composite, gốm sứ và thủy tinh. Nhôm là vật liệu được mạ điện thường xuyên nhất, tiếp theo là bạc và đồng.

2. Vì độ ẩm trong vật liệu tự nhiên sẽ ảnh hưởng đến môi trường chân không, nên vật liệu tự nhiên không thích hợp cho quá trình mạ chân không.

Chi phí quy trình: Chi phí nhân công cho quá trình mạ chân không khá cao vì phôi phải được phun, nạp, dỡ và phun lại. Tuy nhiên, độ phức tạp và số lượng phôi cũng ảnh hưởng đến chi phí nhân công.

Tác động đến môi trường: Mạ điện chân không gây hại cho môi trường gần như tương đương với phun sơn.

2. Đánh bóng điện hóa

Nhờ dòng điện, các nguyên tử của phôi được nhúng trong dung dịch điện phân sẽ biến đổi thành ion và được loại bỏ khỏi bề mặt trong quá trình điện hóa "mạ điện", giúp loại bỏ các gờ nhỏ và làm sáng bề mặt phôi.

Các vật liệu áp dụng:

1. Hầu hết các kim loại đều có thể được đánh bóng bằng phương pháp điện phân, trong đó đánh bóng bề mặt thép không gỉ là ứng dụng phổ biến nhất (đặc biệt là đối với thép không gỉ austenit cấp hạt nhân).

2. Không thể đánh bóng điện hóa nhiều vật liệu cùng một lúc hoặc thậm chí trong cùng một dung dịch điện phân.

Chi phí vận hành: Vì đánh bóng điện phân về cơ bản là một quy trình hoàn toàn tự động, chi phí nhân công tương đối thấp. Tác động đến môi trường: Đánh bóng điện phân sử dụng ít hóa chất độc hại hơn. Quy trình này rất dễ sử dụng và chỉ cần một lượng nước tối thiểu để hoàn thành. Ngoài ra, nó có thể ngăn ngừa sự ăn mòn của thép không gỉ và kéo dài tuổi thọ của thép không gỉ.

3. Kỹ thuật in tampon

Ngày nay, một trong những kỹ thuật in ấn đặc biệt quan trọng nhất là khả năng in văn bản, đồ họa và hình ảnh lên bề mặt các vật thể có hình dạng bất thường.

Hầu hết mọi vật liệu đều có thể được sử dụng cho in tampon, ngoại trừ những vật liệu mềm hơn miếng đệm silicon, bao gồm cả PTFE.

Quy trình này có chi phí nhân công và khuôn mẫu thấp.
Tác động đến môi trường: Quy trình này có tác động lớn đến môi trường vì nó chỉ hoạt động với mực hòa tan, được làm từ các hóa chất độc hại.

4. Quy trình mạ kẽm

Mạ kẽm là phương pháp biến đổi bề mặt bằng cách phủ một lớp kẽm lên vật liệu hợp kim thép để tạo tính thẩm mỹ và chống gỉ. Lớp kẽm trên bề mặt là một lớp bảo vệ điện hóa, có thể ngăn chặn sự ăn mòn kim loại. Mạ kẽm nhúng nóng và mạ kẽm mạ kẽm thông thường là hai kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất.

Các vật liệu có thể áp dụng: Do quá trình mạ kẽm phụ thuộc vào công nghệ liên kết luyện kim, nên nó chỉ có thể được sử dụng để xử lý bề mặt thép và sắt.

Chi phí quy trình: chu kỳ ngắn/chi phí nhân công trung bình, không tốn chi phí khuôn. Điều này là do chất lượng bề mặt của sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào công đoạn chuẩn bị bề mặt trước khi mạ kẽm.

Tác động đến môi trường: Quá trình mạ kẽm có ảnh hưởng tích cực đến môi trường bằng cách kéo dài tuổi thọ của các bộ phận thép từ 40 đến 100 năm và ngăn ngừa gỉ sét và ăn mòn sản phẩm. Ngoài ra, việc sử dụng lại kẽm lỏng sẽ không tạo ra chất thải hóa học hoặc vật lý, và sản phẩm đã được mạ kẽm có thể được đưa trở lại bể mạ kẽm sau khi hết thời gian sử dụng.

5. quy trình mạ

Mạ điện là quá trình phủ một lớp màng kim loại lên bề mặt các bộ phận để cải thiện khả năng chống mài mòn, dẫn điện, phản xạ ánh sáng, chống ăn mòn và tính thẩm mỹ. Nhiều loại tiền xu cũng được mạ điện ở lớp ngoài.

Các vật liệu áp dụng:

1. Hầu hết các kim loại đều có thể được mạ điện, tuy nhiên độ tinh khiết và hiệu quả của lớp mạ khác nhau tùy thuộc vào từng loại kim loại. Trong số đó, thiếc, crom, niken, bạc, vàng và rhodium là những kim loại phổ biến nhất.

2. ABS là vật liệu được mạ điện thường xuyên nhất.

3. Vì niken độc hại và gây kích ứng da, nên không thể dùng nó để mạ điện bất cứ thứ gì tiếp xúc với da.

Chi phí quy trình: không tốn chi phí khuôn mẫu, nhưng cần có các dụng cụ để cố định các bộ phận; chi phí thời gian thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ và loại kim loại; chi phí nhân công (trung bình đến cao); tùy thuộc vào loại sản phẩm mạ riêng lẻ; ví dụ, mạ dao kéo và đồ trang sức đòi hỏi chi phí nhân công rất cao. Do tiêu chuẩn khắt khe về độ bền và tính thẩm mỹ, quy trình này được quản lý bởi đội ngũ nhân viên có trình độ cao.

Tác động đến môi trường: Do quá trình mạ điện sử dụng rất nhiều vật liệu độc hại, việc xử lý và thu gom chuyên nghiệp là cần thiết để đảm bảo giảm thiểu tối đa tác động đến môi trường.