عملیات سطحی روشی برای تشکیل مصنوعی یک لایه سطحی بر روی سطح یک ماده پایه با خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی متفاوت از پایه است. به عبارت ساده تر، تمیز کردن، جارو کردن، چربی زدایی، چربی زدایی، رسوب زدایی و غیره سطح قطعه کار است که هدف از آن برآورده کردن مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سایش، تزئین یا سایر الزامات عملکردی خاص محصول است. متداولترین روشهای درمان سطحی ما عبارتند از: آسیاب مکانیکی، عملیات شیمیایی، عملیات حرارتی سطح، پاشش سطحی. ده روش متداول درمان سطحی وجود دارد:
آبکاری خلاء، پولیش الکترولیتی، آندایزینگ، فرآیند آبکاری، فرآیند چاپ پد، فرآیند گالوانیزه کردن، کشیدن سیم فلزی، چاپ انتقال آب، چاپ صفحه، دکوراسیون در قالب و غیره. امروز پنج فرآیند اول را معرفی می کنیم:
1. آبکاری وکیوم
آبکاری خلاء یک پدیده رسوب فیزیکی است. یعنی گاز آرگون در حالت خلاء تزریق میشود و گاز آرگون به ماده مورد نظر برخورد میکند و ماده مورد نظر به مولکولهایی جدا میشود که توسط کالاهای رسانا جذب میشوند تا یک لایه سطحی تقلیدی فلزی یکنواخت و صاف ایجاد کنند.
مواد قابل استفاده آن شامل فلزات، پلاستیک های نرم و سخت، مواد کامپوزیت، سرامیک و شیشه می باشد. رایج ترین عملیات سطحی برای آبکاری، آلومینیوم و پس از آن نقره و مس است. در طول فرآیند آبکاری خلاء، قطعه کار نیاز به اسپری، بارگیری، تخلیه و اسپری مجدد دارد، بنابراین هزینه کار بسیار بالا است، اما به پیچیدگی و کمیت قطعه کار نیز بستگی دارد. اما آلودگی محیطی بسیار ناچیز و مشابه تاثیر سمپاشی بر محیط زیست است.
2. الکترو پولیش
الکتروپولیش فرآیندی الکتروشیمیایی است که در آن اتمهای قطعه کار غوطهور در الکترولیت به یون تبدیل میشوند و در اثر عبور جریان الکتریکی از سطح جدا میشوند و در نتیجه اثر برداشتن سوراخهای ریز و افزایش روشنایی سطح آن حاصل میشود. قطعه کار بیشتر فلزات را می توان به صورت الکترولیتی جلا داد، که معمولاً برای پرداخت سطحی فولاد ضد زنگ (مخصوصاً برای فولاد زنگ نزن درجه آستنیتی هسته ای) استفاده می شود، که می تواند خواص فولاد ضد زنگ را طولانی کند و خوردگی فولاد ضد زنگ را به تاخیر بیندازد. مواد مختلف را نمی توان همزمان با الکترو پولیش کرد یا حتی در یک حلال الکترولیتی قرار داد. کل فرآیند به طور خودکار تکمیل می شود، بنابراین هزینه کار بسیار کم است.
3. آنودایز کردن
این عمدتاً اکسیداسیون آندی آلومینیوم یا محصولات آلیاژ آلومینیوم است که از اصول الکتروشیمیایی برای تشکیل لایه ای از فیلم Al2O3 (اکسید آلومینیوم) بر روی سطح آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم استفاده می کند. این لایه از فیلم اکسید دارای ویژگی های خاصی مانند محافظت، تزئین، عایق و مقاومت در برابر سایش است. در فرآیند تولید، مصرف آب و برق به خصوص در فرآیند اکسیداسیون بسیار زیاد است. مصرف گرمای خود دستگاه نیاز به خنک سازی مداوم با آب در گردش دارد. علاوه بر این، آندایزاسیون از نظر بازده انرژی عالی نیست. در عین حال، در تولید الکترولیز آلومینیوم، اثر آند نیز گازهایی تولید خواهد کرد که اثرات مخربی بر لایه اوزون جوی ایجاد می کند که برای محیط زیست مضر است.
4. فرآیند آبکاری
فرآیند اتصال لایه ای از فیلم فلزی به سطح قطعات توسط الکترولیز، به منظور جلوگیری از اکسیداسیون فلز، بهبود مقاومت در برابر سایش، هدایت، انعکاس نور، مقاومت در برابر خوردگی و بهبود ظاهر. لایه بیرونی بسیاری از سکه ها نیز آبکاری شده است. . اکثر فلزات را می توان آبکاری کرد، اما فلزات مختلف سطوح خلوص و کارایی آبکاری متفاوتی دارند. رایج ترین آنها عبارتند از: قلع، کروم، نیکل، نقره، طلا و رودیوم. از فلز نیکل نباید برای صفحات محصولاتی که با پوست تماس دارند استفاده کرد زیرا نیکل برای پوست تحریک کننده و سمی است. تعداد زیادی از مواد سمی در فرآیند آبکاری استفاده می شود، بنابراین برای اطمینان از حداقل تاثیر محیطی، شنت و استخراج حرفه ای مورد نیاز است. هزینه خاص بستگی به نوع قطعات آبکاری شده خاص دارد.
5. فرآیند چاپ پد
امکان چاپ متن، گرافیک و تصاویر روی سطح اجسام با شکل نامنظم اکنون به یک چاپ ویژه مهم تبدیل شده است.
مواد قابل استفاده: تقریباً همه مواد می توانند از فرآیند چاپ پد استفاده کنند، به جز مواد نرم تر از پدهای سیلیکونی، مانند PTFE و غیره. هزینه قالب کم و هزینه کار کم. از آنجایی که این فرآیند به جوهرهای محلول (که حاوی مواد شیمیایی مضر هستند) محدود می شود، تأثیر زیست محیطی بالایی دارد.