טיפול פני שטח הוא טכניקה ליצירת שכבת פני שטח בעלת מאפיינים מכניים, פיזיקליים וכימיים השונים מחומר הבסיס.

מטרת טיפול פני השטח היא לספק את הדרישות הפונקציונליות הייחודיות של המוצר לעמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני שחיקה, עיטורים וגורמים אחרים. ליטוש מכני, טיפול כימי, טיפול בחום פני השטח וריסוס פני השטח הן חלק מטכניקות טיפול פני השטח הנפוצות ביותר שלנו. מטרת טיפול פני השטח היא ניקוי, ניקוי, הסרת שבבים, הסרת שומנים והסרת אבנית מפני השטח של חומר העבודה. נלמד היום את הליך טיפול פני השטח.

ציפוי אלקטרוליטי בוואקום, ציפוי אלקטרוליטי, אנודייז, ליטוש אלקטרוליטי, הדפסת טמפון, גלוון, ציפוי אבקה, הדפסת העברה במים, הדפסת משי, אלקטרופורזה וטכניקות אחרות לטיפול פני שטח משמשות לעתים קרובות.

1. ציפוי אלקטרוליטי בוואקום

תופעת שיקוע פיזיקלי היא ציפוי בוואקום. חומר המטרה מחולק למולקולות הנספגות על ידי חומרים מוליכים כדי ליצור שכבת פני שטח אחידה וחלקה של חיקוי מתכת כאשר גז ארגון מוחדר בתנאי ואקום ופוגע בחומר המטרה.

חומרים רלוונטיים:

1. מגוון רחב של חומרים, כולל מתכות, פולימרים רכים וקשים, חומרים מרוכבים, קרמיקה וזכוכית, ניתנים לציפוי בוואקום. אלומיניום הוא החומר המצופה בתדירות הגבוהה ביותר, ואחריו כסף ונחושת.

2. מכיוון שהלחות בחומרים טבעיים תשפיע על סביבת הוואקום, חומרים טבעיים אינם מתאימים לציפוי בוואקום.

עלות תהליך: עלות העבודה עבור ציפוי בוואקום גבוהה למדי מכיוון שיש לרסס, לטעון, לפרוק ולרסס מחדש את חומר העבודה. עם זאת, מורכבות וכמות חומר העבודה גם הם משפיעים על עלות העבודה.

השפעה סביבתית: ציפוי אלקטרוליטי בוואקום גורם נזק סביבתי קטן בערך כמו ריסוס.

2. אלקטרופוליש

בעזרת זרם חשמלי, אטומים של חומר עבודה הטבול באלקטרוליט הופכים ליונים ומסירים מפני השטח במהלך תהליך אלקטרוכימי של "ציפוי אלקטרוליטי", אשר מסיר קוצים קטנים ומבהיר את פני השטח של חומר העבודה.

חומרים רלוונטיים:

1. ניתן ללטש את רוב המתכות אלקטרוליטיות, כאשר ליטוש פני השטח של פלדת אל-חלד הוא השימוש הנפוץ ביותר (במיוחד עבור פלדת אל-חלד בדרגה גרעינית אוסטניטית).

2. אי אפשר לבצע אלקטרוליטיזציה של חומרים רבים בו זמנית או אפילו באותה תמיסה אלקטרוליטית.

עלות תפעול: מכיוון שליטוש אלקטרוליטי הוא למעשה פעולה אוטומטית לחלוטין, עלויות העבודה הן מינימליות יחסית. השפעה על הסביבה: ליטוש אלקטרוליטי משתמש בפחות כימיקלים מסוכנים. הוא פשוט לשימוש ודורש רק מעט מים מינימלי כדי להשלים את הפעולה. בנוסף, הוא יכול למנוע קורוזיה של נירוסטה ולהאריך את תכונותיה.

3. טכניקת הדפסת פד

כיום, אחת מטכניקות ההדפסה המיוחדות החשובות ביותר היא היכולת להדפיס טקסט, גרפיקה ותמונות על פני השטח של עצמים בעלי צורות לא סדירות.

כמעט כל החומרים ניתנים לשימוש להדפסת פדים, למעט אלו שהם רכים יותר מרפידות סיליקון, כולל PTFE.

עלויות עבודה ועובש נמוכות קשורות לתהליך.
השפעה סביבתית: להליך זה יש השפעה סביבתית גבוהה משום שהוא עובד רק עם דיו מסיס, העשוי מכימיקלים מסוכנים.

4. תהליך ציפוי האבץ

שיטה לשינוי פני השטח המצפה חומרי סגסוגת פלדה בשכבת אבץ לתכונות אסתטיות ומונעות חלודה. שכבת האבץ, שכבת מגן אלקטרוכימית על פני השטח, יכולה לעצור קורוזיה של 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 במשטחים של פלדה וברזל.

עלות תהליך: עלות עבודה קצרה/בינונית, ללא עלות תבנית. הסיבה לכך היא שאיכות פני השטח של חומר העבודה תלויה במידה רבה בהכנת פני השטח הפיזית שנעשית לפני הגלוון.

השפעה סביבתית: 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 ונשנה באבץ נוזלי לא יביא לפסולת כימית או פיזיקלית, וניתן להחזיר את חומר הגלוון למיכל הגלוון לאחר תום חייו השימושיים.

5. הליך הציפוי

תהליך אלקטרוליטי של מריחת ציפוי של שכבת מתכת על משטחי רכיבים במטרה לשפר את עמידות הבלאי, המוליכות, החזרת האור, עמידות בפני קורוזיה ואסתטיקה. מטבעות רבים כוללים גם ציפוי אלקטרוליטי על השכבה החיצונית שלהם.

חומרים רלוונטיים:

1. ניתן לצבוע את רוב המתכות באלקטרוליטי, אולם טוהר הציפוי ויעילותו משתנים בין מתכות שונות. ביניהן, בדיל, כרום, ניקל, כסף, זהב ורודיום הם הנפוצים ביותר.

2. ABS הוא החומר המצופה באלקטרוליטי בתדירות הגבוהה ביותר.

3. מכיוון שניקל מסוכן לעור ומגרה, לא ניתן להשתמש בו לציפוי אלקטרוליטי של כל דבר שבא במגע עם העור.

עלות תהליך: אין עלות תבנית, אך יש צורך במתקני קיבוע לרכיבים; עלות הזמן משתנה בהתאם לטמפרטורה ולסוג המתכת; עלות עבודה (בינונית-גבוהה); בהתאם לסוג פריטי הציפוי הבודדים; לדוגמה, ציפוי סכו"ם ותכשיטים דורש עלויות עבודה גבוהות מאוד. בשל הסטנדרטים המחמירים שלו לעמידות ויופי, הוא מנוהל על ידי כוח אדם מוכשר ביותר.

השפעה סביבתית: מכיוון שתהליך הציפוי האלקטרוני משתמש בחומרים מזיקים רבים כל כך, יש צורך בהסטה וחילוץ מקצועיים כדי להבטיח נזק סביבתי מינימלי.