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(dǎo)率、電阻系數(shù)和反射率，

(4)修改尺寸，

(5)變更外觀，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(jī)涂層和無機(jī)涂層。

無機(jī)涂層有電鍍、轉(zhuǎn)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)過程。

通常有一個(gè)陽極(正電極)，是要沉淀材料的來源；電化學(xué)反應(yīng)是使金屬離子交換并遷移到要覆蓋基體上的中間過程；以及一個(gè)陰極(負(fù)電極)，即要覆蓋的基體。

電鍍?cè)谕ǔ榉墙饘偃萜?一般是塑料)的電鍍槽中進(jìn)行。該容器裝滿了含有離子態(tài)被鍍金屬的電解液。

陽極與電源正極相連。陽極通常為被鍍金屬(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(nèi)。

陰極是工件，即要鍍的基體，連接到電源的負(fù)極。很好地調(diào)節(jié)電源使波動(dòng)最小化并在載荷變化情況(如同電鍍?nèi)萜髦锌吹降哪菢?下提供穩(wěn)定的可預(yù)知電流。

一旦通上電流，來自溶液的正的金屬離子被吸引到帶負(fù)電的陰極并沉淀在其上。作為這些沉淀離子的補(bǔ)充，來自陽極的金屬被溶解并進(jìn)入溶液平衡離子勢(shì)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(yīng)用系統(tǒng)都可以變化，但大多數(shù)應(yīng)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相關(guān)工藝的一個(gè)通用術(shù)語，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(dú)立的近似純形或產(chǎn)生具有獨(dú)特性能的設(shè)計(jì)材料。

大體上，有穩(wěn)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噴涂用于研究及工業(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(duì)某些材料則沉淀厚度可以達(dá)到1cm以上。

噴涂金屬的應(yīng)用工藝相對(duì)簡(jiǎn)單并由下列階段組成：

(1)在噴槍內(nèi)熔化金屬。

(2)通過壓縮空氣將液態(tài)金屬噴涂在準(zhǔn)備好的基體上。

(3)熔化微粒投射在清潔過的基體上。

現(xiàn)在有兩種主要的金屬絲應(yīng)用類型可選用，也就是電弧噴涂和氣體噴涂。

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

氣體噴涂—連續(xù)移動(dòng)的金屬絲在燃燒火焰噴射中通過手持噴槍，并被燃燒氣體的錐形噴嘴所熔化。熔化后的金屬絲頂端進(jìn)入錐體霧化并驅(qū)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)是兩種最常見薄膜涂層方法的類型。

物理蒸發(fā)沉淀涂層涉及到在真空裝置內(nèi)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范圍內(nèi)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(jī)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(yīng)濺射法通過在氬真空設(shè)備中連接工件和具有特定成分的材料到高壓直流電來應(yīng)用諸如陶瓷、金屬合金、有機(jī)和無機(jī)化合物之類的高技術(shù)涂層。

等離子區(qū)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(zhuǎn)移到基體的表面上。

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

現(xiàn)在反應(yīng)濺射法已被廣泛應(yīng)用于切削刀具、成型工具、注射模具和諸如沖頭和沖模之類的通用器具，以增強(qiáng)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“可見范圍”對(duì)比，化學(xué)蒸發(fā)沉淀能將基體的所有表面都覆蓋。

常規(guī)的化學(xué)蒸發(fā)沉淀涂層工藝需要一種容易在相當(dāng)?shù)蜏囟认聯(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(xiàn)，這溫度會(huì)軟化大多數(shù)工具鋼。

因而鉆石化學(xué)蒸發(fā)沉淀的應(yīng)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(dǎo)體(包括人工0.25μm半導(dǎo)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(duì)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(qū)域通過用電子束快速加熱并以106℃/秒等級(jí)快速冷卻來改變表面性能。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真空室內(nèi)磁性線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(cuò)配產(chǎn)生了硬化表面的原子瑕疵。

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

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

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