धातु कास्टिंग भागों का भूतल उपचार

धातु सतह उपचार धातु आधार सामग्री की सतह पर कृत्रिम रूप से एक सतह परत बनाने की एक प्रक्रिया है जो आधार के यांत्रिक, भौतिक और रासायनिक गुणों से भिन्न होती है। सतह के उपचार का उद्देश्य उत्पाद के संक्षारण प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध, सजावट या अन्य विशेष कार्यात्मक आवश्यकताओं को पूरा करना है। धातु ढलाई के लिए, हमारी अधिक सामान्यतः उपयोग की जाने वाली सतह उपचार विधियाँ हैं: यांत्रिक पॉलिशिंग, रासायनिक उपचार, सतह ताप उपचार, और छिड़काव वाली सतह। धातु कास्टिंग की सतह पूर्व-उपचार में वर्कपीस की सतह को साफ करना, साफ़ करना, डीबर्र करना, डीग्रीज़ करना और डीऑक्सीडाइज़ करना शामिल है।

सतही उपचार के लिए दो स्पष्टीकरण हैं। एक सामान्यीकृत सतह उपचार है, जिसमें प्रीट्रीटमेंट, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, पेंटिंग, रासायनिक ऑक्सीकरण, थर्मल छिड़काव आदि सहित कई भौतिक और रासायनिक तरीके शामिल हैं; दूसरा संकीर्ण रूप से परिभाषित सतह उपचार है। अर्थात्, केवल सैंडब्लास्टिंग, पॉलिशिंग आदि सहित प्रसंस्करण, जिसे हम अक्सर पूर्व-उपचार कहते हैं।

 

सतह का उपचार	अनुप्रयोग
जिंक की परत चढ़ाना	मिश्र धातु इस्पात कास्टिंग, कार्बन स्टील कास्टिंग, पाउडर धातु विज्ञान से बने हिस्से
इलेक्ट्रोलेस जिंक कोटिंग	स्टील के हिस्सों पर इलेक्ट्रोलेस जिंक युक्त कोटिंग
इलेक्ट्रोलेस निकल चढ़ाना	स्टील, स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम और तांबे के हिस्सों पर इलेक्ट्रोलेस निकल चढ़ाना
टिन-जस्ता चढ़ाना	स्टील के हिस्सों पर टिन-जस्ता चढ़ाना
क्रोमियम चढ़ाना	मिश्र धातु इस्पात कास्टिंग, तांबा आधारित मिश्र धातु कास्टिंग
निकल चढ़ाना	स्टील, स्टेनलेस स्टील और एल्यूमीनियम भागों पर इलेक्ट्रोलेस निकल चढ़ाना
क्रोम-निकल चढ़ाना	पीतल के हिस्से, कांस्य के हिस्से
जिंक निकल चढ़ाना	स्टील कास्टिंग, पीतल कास्टिंग, कांस्य कास्टिंग पार्ट्स
कॉपर-निकल-क्रोमियम चढ़ाना	स्टील, स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम भागों पर कॉपर-निकल-क्रोमियम चढ़ाना
तांबा चढ़ाना	इस्पात भागों पर चढ़ाना
एनोडाइजिंग	एल्यूमीनियम प्रोफाइल, मशीनिंग और डाई कास्ट एल्यूमीनियम भागों पर एनोडाइजिंग और हार्ड एनोडाइजिंग
चित्रकारी	लोहे, एल्यूमीनियम, स्टेनलेस स्टील और स्टील के हिस्सों पर पेंटिंग और सूखी फिल्म
एसिड सफाई	स्टेनलेस स्टील कास्टिंग, गर्मी उपचारित भागों, सुपर मिश्र धातु, एल्यूमीनियम मिश्र धातु और टाइटेनियम मिश्र धातु भागों के लिए एसिड सफाई
निष्क्रियता	सभी प्रकार के स्टेनलेस स्टील का निष्क्रियकरण
phosphating	सामान्य कास्टिंग और मशीनिंग भागों के जिंक और मैंगनीज फॉस्फेटिंग
वैद्युतकणसंचलन	इस्पात भागों पर वैद्युतकणसंचलन
इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग	स्टेनलेस स्टील भागों पर इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग
तार ड्राइंग	कास्टिंग, वेल्डिंग और फोर्जिंग द्वारा स्टेनलेस स्टील के हिस्से

 

1. भूतल पूर्व उपचार

प्रसंस्करण, परिवहन, भंडारण आदि की प्रक्रिया में, धातु वर्कपीस की सतह पर अक्सर ऑक्साइड स्केल, जंग मोल्डिंग रेत, वेल्डिंग स्लैग, धूल, तेल और अन्य गंदगी होती है। कोटिंग को वर्कपीस की सतह पर मजबूती से चिपकाए रखने के लिए, पेंटिंग से पहले वर्कपीस की सतह को साफ किया जाना चाहिए। अन्यथा, यह न केवल धातु पर कोटिंग के बंधन बल और संक्षारण प्रतिरोध को प्रभावित करेगा, बल्कि लेपित होने पर भी आधार धातु को भी प्रभावित करेगा। यह परत की सुरक्षा के तहत संक्षारण जारी रख सकता है, जिससे कोटिंग निकल सकती है, जिससे वर्कपीस के यांत्रिक गुणों और सेवा जीवन पर असर पड़ सकता है। यह देखा जा सकता है कि धातु वर्कपीस की सतह के पूर्व-उपचार का उद्देश्य कोटिंग आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त एक अच्छा सब्सट्रेट प्रदान करना, अच्छी गुणवत्ता की सुरक्षात्मक परत प्राप्त करना और उत्पाद की सेवा जीवन को बढ़ाना है।

 

2. यांत्रिक उपचार

मुख्य रूप से वायर ब्रश रोलर पॉलिशिंग, शॉट ब्लास्टिंग और सैंड पीनिंग शामिल हैं।

ब्रश पॉलिशिंग में ब्रश रोलर मोटर द्वारा संचालित होता है, और ब्रश रोलर ऑक्साइड स्केल को हटाने के लिए रोलिंग टुकड़े की गति के विपरीत दिशा में पट्टी की ऊपरी और निचली सतहों पर तेज गति से घूमता है। ब्रश किए गए आयरन ऑक्साइड स्केल को बंद परिसंचारी शीतलन जल धुलाई प्रणाली से धोया जाता है।

शॉट ब्लास्टिंग प्रक्षेप्य को गति देने और जंग हटाने और सफाई के लिए इसे वर्कपीस पर प्रक्षेपित करने के लिए केन्द्रापसारक बल का उपयोग करने की एक विधि है। हालाँकि, शॉट ब्लास्टिंग में लचीलापन कम है और यह साइट द्वारा सीमित है। वर्कपीस की सफाई करते समय यह थोड़ा अंधा होता है, और वर्कपीस की आंतरिक सतह पर मृत कोनों का उत्पादन करना आसान होता है जिन्हें साफ नहीं किया जा सकता है। उपकरण की संरचना जटिल है, कई घिसे-पिटे हिस्से हैं, विशेष रूप से ब्लेड और अन्य हिस्से जल्दी घिस जाते हैं, रखरखाव में कई घंटे लगते हैं, लागत अधिक होती है और एक बार का निवेश बड़ा होता है। सतह के उपचार के लिए शॉट ब्लास्टिंग का उपयोग करना, प्रभाव बल बड़ा है, और सफाई प्रभाव स्पष्ट है।

हालाँकि, शॉट पीनिंग द्वारा पतली प्लेट वर्कपीस का उपचार आसानी से वर्कपीस को विकृत कर सकता है, और धातु सब्सट्रेट को विकृत करने के लिए स्टील शॉट वर्कपीस की सतह से टकराता है (चाहे शॉट ब्लास्टिंग हो या शॉट पीनिंग)। क्योंकि फेरोफेरिक ऑक्साइड और फेरोफेरिक ऑक्साइड में कोई प्लास्टिसिटी नहीं है, वे टूट जाएंगे। छीलने के बाद, तेल फिल्म सामग्री के साथ विकृत हो जाती है, इसलिए शॉट ब्लास्टिंग और शॉट ब्लास्टिंग तेल के दाग के साथ काम के टुकड़े पर तेल के दाग को पूरी तरह से नहीं हटा सकते हैं। वर्कपीस के लिए मौजूदा सतह उपचार विधियों में, सबसे अच्छा सफाई प्रभाव सैंडब्लास्टिंग है। सैंडब्लास्टिंग उच्च आवश्यकताओं के साथ वर्कपीस की सतह की सफाई के लिए उपयुक्त है।

 

3. प्लाज्मा उपचार

प्लाज्मा सकारात्मक रूप से आवेशित सकारात्मक कणों और नकारात्मक कणों (सकारात्मक आयनों, नकारात्मक आयनों, इलेक्ट्रॉनों, मुक्त कणों और विभिन्न सक्रिय समूहों आदि सहित) का एक संग्रह है। धनात्मक और ऋणात्मक आवेश बराबर हैं। इसलिए, इसे प्लाज्मा कहा जाता है, जो ठोस, तरल और गैसीय अवस्थाओं के अलावा चौथी अवस्था है जिसमें पदार्थ मौजूद होता है-प्लाज्मा अवस्था। प्लाज्मा सतह प्रोसेसर एक प्लाज्मा जनरेटर, एक गैस वितरण पाइपलाइन और एक प्लाज्मा नोजल से बना होता है। प्लाज्मा जनरेटर नोजल स्टील पाइप में उच्च दबाव और उच्च आवृत्ति ऊर्जा उत्पन्न करता है जिसे ग्लो डिस्चार्ज में कम तापमान वाले प्लाज्मा उत्पन्न करने के लिए सक्रिय और नियंत्रित किया जाता है, संपीड़ित हवा की मदद से प्लाज्मा को वर्कपीस की सतह पर स्प्रे किया जाता है।

जब प्लाज़्मा और संसाधित वस्तु की सतह मिलती है, तो वस्तु बदल जाती है और रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं। सतह को साफ कर दिया गया है, और ग्रीस और सहायक योजक जैसे हाइड्रोकार्बन संदूषक हटा दिए गए हैं, या खोदा और खुरदरा कर दिया गया है, या एक घनी क्रॉस-लिंक्ड परत बनाई गई है, या ऑक्सीजन युक्त ध्रुवीय समूह (हाइड्रॉक्सिल, कार्बोक्सिल) पेश किए गए हैं, ये समूह है विभिन्न कोटिंग सामग्रियों के आसंजन को बढ़ावा देने का प्रभाव, और आसंजन और पेंट अनुप्रयोगों में अनुकूलित किया गया है। उसी प्रभाव के तहत, प्लाज्मा उपचार सतह के अनुप्रयोग से बहुत पतली उच्च-तन्यता वाली कोटिंग सतह मिल सकती है, जो बॉन्डिंग, कोटिंग और प्रिंटिंग के लिए फायदेमंद है। आसंजन बढ़ाने के लिए अन्य मशीनों, रासायनिक उपचारों और अन्य मजबूत घटकों की कोई आवश्यकता नहीं है।

 

4. विद्युतरासायनिक विधि

इलेक्ट्रोकेमिकल सतह उपचार वर्कपीस की सतह पर एक कोटिंग बनाने के लिए इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया का उपयोग करता है, जिसमें मुख्य रूप से इलेक्ट्रोप्लेटिंग और एनोडिक ऑक्सीकरण शामिल है।

जब वर्कपीस इलेक्ट्रोलाइट समाधान में कैथोड होता है। बाहरी धारा की क्रिया के तहत सतह पर कोटिंग बनाने की प्रक्रिया को इलेक्ट्रोप्लेटिंग कहा जाता है। चढ़ाना परत धातु, मिश्र धातु, अर्धचालक या विभिन्न ठोस कणों से युक्त हो सकती है, जैसे तांबा चढ़ाना, निकल चढ़ाना, आदि।

जबकि इलेक्ट्रोलाइट समाधान में, वर्कपीस एनोड है। बाहरी धारा की क्रिया के तहत सतह पर ऑक्साइड फिल्म बनाने की प्रक्रिया को एनोडाइजेशन कहा जाता है, जैसे एल्यूमीनियम मिश्र धातु का एनोडाइजेशन। स्टील का ऑक्सीकरण उपचार रासायनिक या विद्युत रासायनिक तरीकों से किया जा सकता है। रासायनिक विधि वर्कपीस को ऑक्सीकरण समाधान में डालना है, और वर्कपीस की सतह पर ऑक्साइड फिल्म बनाने के लिए रासायनिक क्रिया पर भरोसा करना है, जैसे स्टील का नीला होना।

 

5. रासायनिक विधियाँ

रासायनिक विधि के सतह उपचार का कोई वर्तमान प्रभाव नहीं होता है, और वर्कपीस की सतह पर एक चढ़ाना परत बनाने के लिए रासायनिक पदार्थों की परस्पर क्रिया का उपयोग किया जाता है। मुख्य विधियाँ रासायनिक रूपांतरण कोटिंग उपचार और इलेक्ट्रोलेस प्लेटिंग हैं।

इलेक्ट्रोलाइट समाधान में, धातु वर्कपीस पर कोई बाहरी वर्तमान क्रिया नहीं होती है, और समाधान में रासायनिक पदार्थ वर्कपीस के साथ बातचीत करके इसकी सतह पर एक कोटिंग बनाता है, जिसे रासायनिक रूपांतरण फिल्म उपचार कहा जाता है। जैसे धातु की सतह पर नीलापन, फॉस्फेटिंग, निष्क्रियता और क्रोमियम नमक उपचार। इलेक्ट्रोलाइट समाधान में, वर्कपीस की सतह को बाहरी धारा के प्रभाव के बिना उत्प्रेरक रूप से उपचारित किया जाता है। समाधान में, रासायनिक पदार्थों की कमी के कारण, कोटिंग बनाने के लिए वर्कपीस की सतह पर कुछ पदार्थों को जमा करने की प्रक्रिया को इलेक्ट्रोलेस प्लेटिंग कहा जाता है, जैसे इलेक्ट्रोलेस निकल, इलेक्ट्रोलेस कॉपर प्लेटिंग, आदि।

 

6. गर्म प्रसंस्करण विधि

गर्म प्रसंस्करण विधि वर्कपीस की सतह पर एक कोटिंग बनाने के लिए उच्च तापमान स्थितियों के तहत सामग्री को पिघलाना या थर्मल रूप से फैलाना है। मुख्य विधियाँ इस प्रकार हैं:

1) हॉट डिप प्लेटिंग
किसी धातु के वर्कपीस को पिघली हुई धातु में डालकर उसकी सतह पर एक कोटिंग बनाने की प्रक्रिया को हॉट-डिप प्लेटिंग कहा जाता है, जैसे हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग और हॉट-डिप एल्यूमीनियम।

2) थर्मल छिड़काव
पिघली हुई धातु को परमाणु बनाने और कोटिंग बनाने के लिए वर्कपीस की सतह पर छिड़काव करने की प्रक्रिया को थर्मल छिड़काव कहा जाता है, जैसे थर्मल छिड़काव जस्ता और थर्मल छिड़काव एल्यूमीनियम।

3) गर्म मुद्रांकन
कोटिंग परत बनाने के लिए वर्कपीस की सतह पर धातु की पन्नी को गर्म करने और दबाने की प्रक्रिया को गर्म मुद्रांकन कहा जाता है, जैसे गर्म मुद्रांकन एल्यूमीनियम पन्नी।

4) रासायनिक ताप उपचार
वह प्रक्रिया जिसमें वर्कपीस रासायनिक पदार्थों के संपर्क में होता है और गर्म होता है, और एक निश्चित तत्व उच्च तापमान पर वर्कपीस की सतह में प्रवेश करता है, रासायनिक ताप उपचार कहलाता है, जैसे नाइट्राइडिंग और कार्बराइजिंग।

 

7. वैद्युतकणसंचलन

एक इलेक्ट्रोड के रूप में, वर्कपीस को प्रवाहकीय पानी में घुलनशील या पानी-इमल्सीफाइड पेंट में डाला जाता है, और पेंट में अन्य इलेक्ट्रोड के साथ एक सर्किट बनाता है। विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, कोटिंग समाधान चार्ज राल आयनों में अलग हो गया है, धनायन कैथोड में चले जाते हैं, और आयन एनोड में चले जाते हैं। ये आवेशित रेज़िन आयन, अधिशोषित वर्णक कणों के साथ, एक कोटिंग बनाने के लिए वर्कपीस की सतह पर इलेक्ट्रोफोरेस्ड होते हैं। इस प्रक्रिया को वैद्युतकणसंचलन कहा जाता है।

 

8. इलेक्ट्रोस्टैटिक छिड़काव

डीसी हाई-वोल्टेज विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, परमाणुकृत नकारात्मक चार्ज किए गए पेंट कणों को पेंट फिल्म प्राप्त करने के लिए सकारात्मक चार्ज वाले वर्कपीस पर उड़ने के लिए निर्देशित किया जाता है, जिसे स्थैतिक छिड़काव कहा जाता है।