טיפול פני השטח הוא טכניקה ליצירת שכבת פני השטח בעלת מאפיינים מכניים, פיזיים וכימיים הנבדלים מחומר הבסיס.
מטרת טיפול פני השטח היא לספק את הדרישות הפונקציונליות הייחודיות של המוצר לעמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני שחיקה, קישוט וגורמים נוספים. שחיקה מכנית, טיפול כימי, טיפול בחום פני השטח וריסוס פני השטח הם חלק מטכניקות טיפול פני השטח המנוצלות יותר. מטרת טיפול פני השטח היא לנקות, לטאטא, לטשטש, להסיר שומנים ולהסיר אבנית משטח העבודה. נלמד היום את הליך טיפול פני השטח.
לעתים קרובות נעשה שימוש באלקטרופוליט ואקום, ציפוי, אלקטרוליטי, ליטוש אלקטרוליטי, הדפסת רפידות, גלוון, ציפוי אבקה, הדפסת העברת מים, הדפסת מסך, אלקטרופורזה וטכניקות אחרות לטיפול במשטח.
תופעה של שקיעה פיזית היא ציפוי ואקום. חומר המטרה מחולק למולקולות הנספגות בחומרים מוליכים כדי ליצור שכבת פני מתכת חיקוי עקבית וחלקה כאשר גז ארגון מוכנס במצב ואקום ופוגע בחומר המטרה.
חומרים המתאימים:
1. מגוון רחב של חומרים, כולל מתכות, פולימרים רכים וקשים, חומרים מרוכבים, קרמיקה וזכוכית, ניתנים לציפוי ואקום. אלומיניום הוא החומר המצופה באלקטרוניקה לרוב, ואחריו כסף ונחושת.
2. מכיוון שהלחות בחומרים טבעיים תשפיע על סביבת הוואקום, חומרים טבעיים אינם מתאימים לציפוי ואקום.
עלות תהליך: עלות העבודה עבור ציפוי ואקום גבוהה למדי מכיוון שיש לרסס, לטעון, לפרוק ולרסס מחדש את חומר העבודה. עם זאת, המורכבות והכמות של חומר העבודה ממלאים גם תפקיד בעלות העבודה.
השפעה על הסביבה: ציפוי בוואקום גורם נזק קטן לסביבה בערך כמו ריסוס.
2. ליטוש אלקטרו
בעזרת זרם חשמלי, אטומים של חומר עבודה השקוע באלקטרוליט הופכים ליונים ומורחקים מעל פני השטח במהלך התהליך האלקטרוכימי של "אלקטרו-ציפוי", אשר מסיר קמטים קטנים ומבהיר את פני השטח של חומר העבודה.
חומרים המתאימים:
1. רוב המתכות ניתנות לליטוש אלקטרוליטי, כאשר ליטוש פני השטח של נירוסטה הוא השימוש הפופולרי ביותר (במיוחד עבור נירוסטה גרעינית אוסטניטית).
2. אי אפשר לבצע אלקטרופוליש של חומרים רבים בו זמנית או אפילו באותה תמיסה אלקטרוליטית.
עלות תפעול: מכיוון שליטוש אלקטרוליטי הוא למעשה פעולה אוטומטית לחלוטין, עלויות העבודה מזעריות יחסית. השפעה על הסביבה: ליטוש אלקטרוליטי משתמש בפחות כימיקלים מסוכנים. זה פשוט לשימוש ורק צריך מעט מים כדי להשלים את הפעולה. בנוסף, זה יכול למנוע קורוזיה של נירוסטה ולהרחיב את האיכויות של נירוסטה.
3. טכניקת הדפסת פדים
כיום, אחת מטכניקות ההדפסה המיוחדות החשובות ביותר היא היכולת להדפיס טקסט, גרפיקה ותמונות על פני אובייקטים בעלי צורות לא סדירות.
ניתן להשתמש כמעט בכל החומרים להדפסת רפידות, למעט אלו שהם רכים יותר מרפידות סיליקון, כולל PTFE.
עלויות עבודה נמוכות ועובש קשורות לתהליך.
השפעה על הסביבה: להליך זה יש השפעה סביבתית גבוהה מכיוון שהוא עובד רק עם דיו מסיס, העשויים מכימיקלים מסוכנים.
4. הליך ציפוי האבץ
שיטה לשינוי פני השטח המצפה חומרי סגסוגת פלדה בשכבת אבץ לתכונות אסתטיות ונגד חלודה. שכבת הגנה אלקטרוכימית, שכבת האבץ על פני השטח יכולה לעצור קורוזיה מתכת. גלוון וגלוון בטבילה חמה הן שתי הטכניקות הנפוצות ביותר.
חומרים שניתן ליישם: מכיוון שתהליך הגלוון תלוי בטכנולוגיית הדבקה מתכתית, ניתן להשתמש בו רק לטיפול במשטחי פלדה וברזל.
עלות תהליך: מחזור קצר/עלות עבודה בינונית, ללא עלות עובש. הסיבה לכך היא שאיכות פני השטח של חומר העבודה תלויה במידה רבה בהכנת המשטח הפיזית שנעשתה לפני הגלוון.
השפעה על הסביבה: לתהליך הגלוון יש השפעה חיובית על הסביבה על ידי הארכת חיי השירות של רכיבי פלדה ב-40-100 שנים ומניעת חלודה וקורוזיה של חומר העבודה. בנוסף, השימוש החוזר באבץ נוזלי לא יגרום לפסולת כימית או פיזית, וניתן להחזיר את חומר העבודה המגולוון למיכל הגלוון לאחר חלוף חייו השימושיים.
5. הליך הציפוי
התהליך האלקטרוליטי של מריחת ציפוי של סרט מתכת על משטחי הרכיב על מנת לשפר את עמידות הבלאי, מוליכות, החזר אור, עמידות בפני קורוזיה ואסתטיקה. למטבעות רבים יש גם ציפוי אלקטרוני בשכבה החיצונית שלהם.
חומרים המתאימים:
1. רוב המתכות ניתנות לציפוי אלקטרוני, אולם הטוהר והיעילות של הציפוי משתנים בין מתכות שונות. ביניהם, פח, כרום, ניקל, כסף, זהב ורודיום הם הנפוצים ביותר.
2. ABS הוא החומר המצופה באלקטרוניקה בתדירות הגבוהה ביותר.
3. מכיוון שניקל מסוכן לעור ומגרה, לא ניתן להשתמש בו לציפוי אלקטרוני של כל דבר שבא במגע עם העור.
עלות תהליך: אין עלות עובש, אבל יש צורך במתקנים כדי לתקן את הרכיבים; עלות הזמן משתנה עם הטמפרטורה וסוג המתכת; עלות עבודה (בינונית-גבוהה); בהתאם לסוג של חלקי ציפוי בודדים; לדוגמה, ציפוי סכו"ם ותכשיטים דורש עלויות עבודה גבוהות מאוד. בשל הסטנדרטים המחמירים שלו לעמידות ויופי, הוא מנוהל על ידי צוות מיומן במיוחד.
השפעה על הסביבה: מכיוון שתהליך הציפוי עושה שימוש בחומרים מזיקים רבים כל כך, יש צורך בהסחה וחילוץ של מומחים כדי להבטיח נזק סביבתי מינימלי.
זמן פרסום: יולי-07-2023
