進(jìn)行表面工程或表面處理的目的是：

(1)控制摩擦和磨損，

(2)改善抗腐蝕性，

(3)改變物理性能，例如，傳導率、電阻系數和反射率，

(4)修改尺寸，

(5)變更外觀(guān)，例如顏色和粗糙程度，

(6)降低成本。

通常的表面處理可以分為兩個(gè)主要類(lèi)型：覆蓋表面的處理和改變表面的處理。

１.覆蓋表面

　覆蓋表面的處理包括有機涂層和無(wú)機涂層。

無(wú)機涂層有電鍍、轉化層、熱噴涂、熱浸漬、熔爐熔融、或在材料表面涂上薄膜、玻璃、陶瓷。

電鍍是一種在電鍍槽通上電流使金屬沉淀在基體上的電化學(xué)過(guò)程。

通常有一個(gè)陽(yáng)極(正電極)，是要沉淀材料的來(lái)源；電化學(xué)反應是使金屬離子交換并遷移到要覆蓋基體上的中間過(guò)程；以及一個(gè)陰極(負電極)，即要覆蓋的基體。

電鍍在通常為非金屬容器(一般是塑料)的電鍍槽中進(jìn)行。該容器裝滿(mǎn)了含有離子態(tài)被鍍金屬的電解液。

陽(yáng)極與電源正極相連。陽(yáng)極通常為被鍍金屬(假定該金屬能在電解液中腐蝕)。為了操作容易，該金屬呈固體小塊形式并置于由抗腐蝕金屬(如鈦或不銹鋼)制成的惰性金屬筐內。

陰極是工件，即要鍍的基體，連接到電源的負極。很好地調節電源使波動(dòng)最小化并在載荷變化情況(如同電鍍容器中看到的那樣)下提供穩定的可預知電流。

一旦通上電流，來(lái)自溶液的正的金屬離子被吸引到帶負電的陰極并沉淀在其上。作為這些沉淀離子的補充，來(lái)自陽(yáng)極的金屬被溶解并進(jìn)入溶液平衡離子勢能。

熱噴涂工藝：熱噴涂金屬涂層是金屬熔化后立即投射到基體上形成的金屬沉積層。所用的金屬和應用系統都可以變化，但大多數應用都是在要求改善抗腐蝕或耐磨性能的表面涂上薄層。

熱噴涂是用于很大一類(lèi)相關(guān)工藝的一個(gè)通用術(shù)語(yǔ)，噴涂到表面產(chǎn)生涂層的熔化小滴可以是金屬、陶瓷、玻璃和/或聚合物，形成獨立的近似純形或產(chǎn)生具有獨特性能的設計材料。

大體上，有穩定熔化狀態(tài)的任何材料都可以熱噴涂，范圍寬闊的純凈和合成材料一般都能?chē)娡坑糜谘芯考肮I(yè)目的。其沉積率與可供選擇的涂層技術(shù)比較是很高的。

沉淀厚度普遍為0.1到1mm，對某些材料則沉淀厚度可以達到1cm以上。

噴涂金屬的應用工藝相對簡(jiǎn)單并由下列階段組成：

(1)在噴槍內熔化金屬。

(2)通過(guò)壓縮空氣將液態(tài)金屬?lài)娡吭跍蕚浜玫幕w上。

(3)熔化微粒投射在清潔過(guò)的基體上。

現在有兩種主要的金屬絲應用類(lèi)型可選用，也就是電弧噴涂和氣體噴涂。

電弧噴涂—當一對金屬絲通過(guò)手持噴槍連到一起時(shí)，通上電橫過(guò)其末端劃燃電弧。壓縮空氣吹過(guò)電弧使其霧化并驅使自動(dòng)送料金屬絲微粒到準備好的工件上。

氣體噴涂—連續移動(dòng)的金屬絲在燃燒火焰噴射中通過(guò)手持噴槍?zhuān)⒈蝗紵龤怏w的錐形噴嘴所熔化。熔化后的金屬絲頂端進(jìn)入錐體霧化并驅使其到基體上。

薄膜涂層：物理蒸發(fā)沉淀(PVD)和化學(xué)蒸發(fā)沉淀(CVD)是兩種最常見(jiàn)薄膜涂層方法的類(lèi)型。

物理蒸發(fā)沉淀涂層涉及到在真空裝置內各種各樣的材料原子緊靠原子、分子緊靠分子或離子沉淀于固態(tài)基體上。

熱蒸發(fā)利用涂層金屬在真空環(huán)境中蒸發(fā)形成的微粒子霧將基體和靶材之間可見(jiàn)范圍內所有表面覆蓋。在塑料零件上生成較薄(0.5μm)的、裝飾性的、有光澤的涂層時(shí)常常用到它。

然而，這種薄涂層是易碎的并不適合用于磨損場(chǎng)合。熱蒸發(fā)工藝也能在噴氣發(fā)動(dòng)機零件上覆蓋很厚(1mm)的耐熱材料涂層，例如MCrAIY—一種金屬、鉻、鋁和釔合金。

反應濺射法通過(guò)在氬真空設備中連接工件和具有特定成分的材料到高壓直流電來(lái)應用諸如陶瓷、金屬合金、有機和無(wú)機化合物之類(lèi)的高技術(shù)涂層。

等離子區形成于基體(工件)和靶材(原料物質(zhì))之間并將被濺射的靶材原子轉移到基體的表面上。

如果基體不導電，例如聚合物，則采用射頻(RF)濺射代替。反應濺射法可以生成較薄(小于3μm(120μin))的、堅硬薄膜涂層，像比最硬金屬還硬的氮化鈦(TIN)。

現在反應濺射法已被廣泛應用于切削刀具、成型工具、注射模具和諸如沖頭和沖模之類(lèi)的通用器具，以增強其耐磨性和使用壽命。

化學(xué)蒸發(fā)沉淀能在金屬和像玻璃和塑料之類(lèi)的非金屬上生成較厚的、致密的、有延伸性的和帶良好粘性的涂層。與物理蒸發(fā)沉淀在“可見(jiàn)范圍”對比，化學(xué)蒸發(fā)沉淀能將基體的所有表面都覆蓋。

常規的化學(xué)蒸發(fā)沉淀涂層工藝需要一種容易在相當低溫度下?lián)]發(fā)并且在較高溫度下與基體接觸時(shí)能分解成純金屬的金屬化合物。

最為人熟知的化學(xué)蒸發(fā)沉淀例子是在玻璃窗和容器上鍍厚為2.5mm(0.1in.)的羰基鎳(NiCO4)涂層使它們能抵抗爆裂或破碎。

為增加切削刀具表面硬度引入了鉆石化學(xué)蒸發(fā)沉淀涂層工藝?？墒谴斯に囈诟哂?00℃(1300℉)的溫度下才能實(shí)現，這溫度會(huì )軟化大多數工具鋼。

因而鉆石化學(xué)蒸發(fā)沉淀的應用受到材料限制，要求材料在此溫度下不軟化例如硬質(zhì)合金。

等離子體輔助化學(xué)蒸發(fā)沉淀涂層工藝可以在比鉆石化學(xué)蒸發(fā)沉淀涂層低的溫度下操作。這種化學(xué)蒸發(fā)沉淀用于在塑料膜和半導體(包括人工0.25μm半導體的情況)上覆蓋鉆石涂層或碳化硅隔離涂層。

２.改變表面

改變表面的處理包括淬火處理、高能加工和特殊處理。

高能加工是相對較新的表面處理方法。它們能在不改變表面尺寸的情況下改變表面性能。

電子束處理：電子束處理在靠近表面很淺(100μm)的區域通過(guò)用電子束快速加熱并以106℃/秒等級快速冷卻來(lái)改變表面性能。這種技術(shù)也被用于表面硬化產(chǎn)生“表面合金”。

離子注入：離子注入采用電子束或等離子體通過(guò)真空室內磁性線(xiàn)圈加速以足夠的能量將氣體原子撞擊為離子，并把這些離子嵌入基體的原子點(diǎn)陣中。離子注入和金屬表面之間的錯配產(chǎn)生了硬化表面的原子瑕疵。

激光束處理：與電子束處理類(lèi)似，激光束處理通過(guò)在靠近表面很淺的區域快速加熱和快速冷卻來(lái)改變表面性能。它也可以用于表面硬化產(chǎn)生“表面合金”。

但初步結果看來(lái)是有前途的。高能加工需要進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)，特別是注入劑量和處理方法。

瑞諾宏精密機械科技有限公司可根據客戶(hù)的需求進(jìn)行各種精密配件的表面處理。