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模具彈簧的表面處理技術與注意事項

作者:admin 文章來源:于網絡 合肥彈簧廠整理 日期:2016-10-07 12:22:18 人氣: 標簽:www.voltasigns.com
  現模模具是工業生產的主要工藝裝備。現代工業產品的發展和技術水平的提高,很大程度上取決于模具工業的發展水平。近幾年,自動化程度的提高使國外模具迅速發展。和很多制造業境況類似,我國雖是模具生產大國,卻過不是模具制造強國。對與于模具相配的彈簧,此細節卻也是成就品質的關鍵。其表面處理工藝的優劣,直接影響整套模具的使用性能。為此,慧聰表面處理網小編收集整理了資料,在這里簡單和大家分享一下。 
    彩色漆面涂層 功能美觀集一身
    彈簧表面采用各種漆層來代作識別,如輕小荷重用黃色漆表示;輕荷重用藍色漆表示;中荷重用紅色漆表示;極重荷重用咖啡色漆表示;
    性能分析:好的漆層來配套彈簧表面處理,可謂一舉兩得,用顏色來標識各種技術參數,方便工業生產操作,而且使彈簧表面的防腐性能得以更好的保證。
    目前成功使用上述方式的主要廠家多在國外,尤其以日本居多。在國內,此還只有小部分廠家效訪,目前主要是一些固定的技術要求,如采用進口材料而達到國外水平外,但整個彈簧表面處理效果卻明顯存在差距。
    國內一般用人工噴漆,外觀會出現流掛、漏噴、結合不好,防銹能力差。本身的工藝局限性造成大量的產品要脫漆返工。 國外采用的是電泳漆,在水溶性的漆槽內,把工件做陰極,施加一定的電壓和時間,便可在彈簧的所有表面形成厚度均勻的漆層,然后清洗烘干便可。其外觀清潔光亮,無顆粒,無露底現象,結合力好不易脫落,硬度好有3-4H,如果采用英國LVH公司聚氨酯陰極電泳漆,則其柔軟性相當好。操作環境無濃的溶劑味,對空氣污染少,廢水處理排放流程簡易,只要調節PH沉降電泳漆的樹脂,然后排放清水。
    用于彈簧油漆層的油漆
    a.瀝青漆瀝青漆具有良好的耐水、防潮、耐蝕性,特別有優異是耐酸性和良好的耐堿性。但附著力、機械強度、裝飾性差。
    b.酚醛漆酚醛漆分為底漆與面漆兩種,酚醛底漆附著力強,防銹性能好,但漆膜機械強度及光澤性差。酚醛面漆漆膜堅硬,光澤性好,但耐氣候性較差,漆膜易變黃。
    c.醇酸漆醇酸漆漆膜堅韌,附著力強,機械性能好,有極好的光澤,良好的耐久性并具有一定的耐油、絕緣性能。其缺點是表面干結快而粘手時間長,易起皺、不耐水、不耐堿。
    d.環氧漆環氧漆附著力極強,硬度高,且韌性好,耐屈撓、耐沖擊、硬而不脆,對水、酸、堿及許多有機溶劑都有極好的抵抗力,特別以耐堿更為突出。其缺點是表面粉化快,溶劑選擇性大。水溶性環氧漆用于電泳涂漆。
    在一般情況下,油漆層既可以單獨使用,又可以作為磷化后的著色劑。有時,有些彈簧為了按載荷分成等級,也涂噴不同顏色油漆來加以區別。具體選用何種類型及牌號的油漆,應根據工作環境而定。必要時,應在彈簧圖樣中注明。 彈簧表面光飾處理
    近幾年來,彈簧表面進行光飾(整)處理也被彈簧設計者有所認識。
光飾(整)工藝是將彈簧直接放入傾斜離心式或者螺旋振動式、渦流式等系列的光飾機中,并加入適量的研磨料、研磨劑和水,進行光整加工。一般光整約20~30min,具體光整時間視彈簧形狀和裝置量多少而定。光整結束后取出彈簧,并且用自來水沖洗干凈,然后浸入SM系列水膜置換防銹油中數分鐘后取出。這時彈簧表面附上一層5μm防銹油膜,該油膜保護彈簧不受銹蝕。這種處理方法大大養活了傳統繁的工序,如去油、清洗、酸洗、去氫等。 
    目前采用光飾(整)工藝的彈簧有:油泵油嘴用柱塞彈簧和噴油器調壓彈簧;冰箱壓縮機用支承彈簧等。光飾(整)處理和常規的氧化或鍍層處理的彈簧,兩者之間的性能(壽命)以及抗蝕性等比較,不待進一步試驗、實踐后,作出較可靠的結論。  
    不合格的漆層退除方法:
    目前有的工廠采用油燒漆層,然后再用噴丸清潔表面,但操作過程造污染相當大,而且人工操作過程中易出現火情。
    用濃硫酸碳化漆漆層,但強酸本身會導致氫脆,不適用彈簧。采用KRT脫漆劑,用溶漲方法,剝離漆層,不傷彈簧基體,操作簡單,是比較先進的方法,但使用商品的脫漆劑可能會導致成本上升,但如果減免了報廢率,總體成本倒不會上升。
    彈簧的金屬保護層
    金屬保護層種類很多,就彈簧而言,一般是用電鍍金方法以獲得金屬保護層。電鍍保護層不但可以保護不受腐蝕,同時能改善彈簧的外觀。有些電鍍金屬還能改善彈簧的工作性能,例如提高表面硬度,增加抗磨損力,提高熱穩定性,防止射線腐蝕等。但如果單純為了彈簧的腐蝕,一般應選用電鍍鋅層與電鍍鎘層。
    鋅在干燥的空氣中較安定,幾乎不發生變化,不易變色。在潮濕的空氣中會生成一層氧化鋅或碳式碳酸鋅的白色薄膜。這層致密的薄膜可阻止繼續遭受腐蝕。因此鍍鋅層用于彈簧在一般大氣條件下防腐蝕保護層。凡與硫酸、鹽酸、苛性鈉等溶液相接觸,以及在三氧化硫等氣氛的潮濕空氣中工作的彈簧,均不宜用鋅鍍層。
    一般鍍鋅層后經鈍化處理,鈍化可提高鍍層的保護性能和增加表面美觀。
    在海洋性或高溫的大氣中,以及與海水接觸的彈簧,在70°C熱水中使用的彈簧,鎘比較安定,耐腐蝕性能較強。鎘鍍層比鋅鍍層光亮美觀、質軟、可塑性比鋅好,鍍層氫脆性小,最適宜于彈簧作保護層。但鎘稀少、價昂貴、且鎘鹽毒性大,對環境污染很厲害。因此,在使用上受到限制。故大多數只在航空、航海及電子工業所用的彈簧才使用鎘鍍層作保護層。
    為了提高鎘鍍層的防蝕性能,可在鍍后進行鈍化處理。 鋅與鎘鍍層的厚度決定著保護能力的高低。厚度的大小一般應根據使用時工作環境來選擇,鍍鋅層硬度推薦在6~24μm范圍內選取;鍍鎘層厚度推薦在6~12μm范圍內選取。
    彈簧的鍍鋅和鍍鎘是在氰化電解液中進行的。在電鍍過程中,除鍍上鋅或鎘外,還有一部分還原的氫滲透入到鍍層和基體金屬的晶格中去,造成內應力,使彈簧上的鍍層和彈簧變脆,也叫氫脆。
由于彈簧材料的強度很高,再加上彈簧成形時的變形很大,因此,對氫脆特別敏感,如不及時去氫,往往會造成彈簧的斷裂。為了消除電鍍過程中產生的一些缺陷,改善彈簧的物理化學性能,延長彈簧的使用壽命,提高鍍層的抗蝕能力,必須進行鍍后處理,即除氫處理。除氫處理是在電鍍后,立即或者在幾小時之內進行。將電鍍后的彈簧在200~215°C的溫度中,加熱1~2h(或2h以上,如果時間過長容易產生鉻脆),即可達到除氫的目的。 
    除氫一般在烘箱中進行。除氫效果與溫度、時間、電鍍后的停留時間等有關。一般來說,溫度高、加熱時間長,鍍后停頓時間短,其除氫效果就好。故對彈簧除氫溫度選擇可高一些。
    金屬保護層,除上述的鍍鋅和鍍鎘外,還有鍍銅、鍍鉻、鍍鎳、鍍錫、鍍銀、鍍鋅鈦合金等,彈簧設計者可根據彈簧工作的場合選擇鍍層。