金属表面处理的作用在于通过一系列物理、化学或机械方法改变金属表面的结构、形貌、性质和性能,从而赋予金属制品更符合使用要求的表面质量和更优的性能,满足不同使用环境和功能需求。金属表面处理内容主要包括表面清理和表面防护处理,具体内容如下:
表面清理。包括抛丸喷砂、酸洗、溶剂或碱液清洗、手工、动力工具、高压水喷射或蒸汽等方式,起到去除氧化物、杂质、其他污染物并达到一定清理等级的目的
表面防护处理
表面涂层。抛喷清理后,在金属表面喷涂防腐材料,形成一层与原有基底材料机械、物理和化学性能不同的表层,以增强涂层对金属表面的附着力,从而延长寿命
表面打磨抛光。包括机械抛光(如砂磨)、电解抛光、化学抛光等,旨在通过特定的工艺方法来改变材料表面的粗糙度、光泽度和其他物理或化学属性
强化处理。抛丸强化处理是通过高速运动的弹丸(如钢丸、铸铁丸、陶瓷丸等)冲击金属表面,使金属表面产生塑性变形,从而形成残余压应力层,改善材料的机械性能,延长使用寿命的一种冷加工技术
电镀等化学处理。电镀是一种利用电化学原理在金属或合金表面沉积金属层的表面处理工艺,其基本原理是将待镀工件作为阴极,镀层金属作为阳极,通过电解作用使镀液中的金属阳离子在工件表面还原并沉积形成均匀、致密的金属镀层,电镀的主要目的是改善材料的性能,如增强抗腐蚀性、提高硬度、增加耐磨性、改善导电性和美观性等
根据贝哲斯咨询的数据,2022 年全球金属表面处理市场规模为 755.21 亿元,2023 年全球金属表面处理市场规模为 818.5 亿元,预计到 2029 年将达到 1,334.99 亿元,2023-2029 年复合增长率(CAGR)约为 8.51%;其中,2022 年中国金属表面处理市场规模达 111.09 亿元,2023 年中国金属表面处理市场规模达 120.4 亿元。
2、金属表面清理的方式
金属表面清理方式主要包括抛丸喷砂、酸洗、溶剂或碱液清洗、手工、动力工具、高压水喷射或蒸汽等方式,其中抛丸和喷砂工艺是高效环保的主要清理方式,被广泛应用在金属表面清理领域,抛丸和喷砂的处理方式具体情况如下:
抛丸。抛丸,是利用抛丸器的叶轮在高速旋转时所产生的离心力和抛力,把磨料以很高的线速度射向待处理的金属表面,抛出的丸以一定的扇形区域作用在金属的表面,并产生打击、磨削作用,有效去除金属表面的氧化皮、铁锈及粘附物并使其脱落,同时使金属表面具有均一的粗糙度。
不仅如此,抛丸还可以去除工件表面残余应力,是一种高效优质的表面处理手段,在金属表面清理、强化中被广泛使用。抛丸系自动化进行被涂物表面清理技术,它完全由机械操作,提高了清理、强化质量,又改善了操作人员的劳动环境,降低了工人的劳动强度。同时抛丸清理后表面可以获得均匀的表面粗糙度;采用抛丸强化后可提高零件的抗疲劳强度
喷砂。喷砂,是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将磨料高速喷射到需要处理的零件表面,使零件的外表或形状发生变化。由于磨料对零件表面的冲击和切削作用,使零件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,零件表面的机械性能得到改善,因此提高了零件的抗疲劳性,增加了涂料和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。喷砂方法又可分为干喷砂、湿喷砂、真空喷砂等方法,还有在湿喷射基础上发展起来的高压水喷射清理技术,在船舶、化工设备、管道修复等领域已得到广泛的应用
在抛丸和喷砂工艺中,较为常用的清理介质为金属磨料,特别是钢丸和钢砂,这些金属磨料在金属表面处理设备中得到了广泛应用。部分优秀企业能够深入了解客户的表面处理业务的具体需求,根据需求提供专业的表面处理方案,并能为客户提供磨料、金属表面处理设备、配件及人员相结合的综合服务方式,提升表面处理效果、提高表面处理效率、降低表面处理成本,同时改善工作环境,从而大幅提高客户的满意度。
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