《鎂合金的表面處理》PPT课件

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1、鎂合金的表面處理鎂合金表面處理及其功能鎂合金零件常見之表面處理大致可分為﹕油與蠟之外表被覆﹑化成處理法﹑陽極氧化法﹑噴漆法﹑電鍍法﹑氣體/電漿氮化法﹑雷射合金化﹐而一般機械方法如拋光﹑擦光﹑滾桶研磨﹑及震動磨蝕法亦可使用表面處理方法使用選擇所需考慮之因素1.表面處理是否僅裝飾或美觀用途2.鎂合金零件是否具備某種程度之保護特性或機械效益只強化。3.上述功能皆須滿足若鎂合金零件之應用僅須面對風化間歇性之潤濕﹐而不需有豪華美麗外觀﹐則不需做任何表面處理﹐但有些表面處理具較復雜程度之涂裝﹐可在長期嚴苛環境下保護零件。表面處理之應用亦須考慮到整體經濟成本效益﹐要選擇最佳條件之表面

2、處理﹐必須了解鎂零件所處之環境條件﹐急鎂零件表面處理之耐腐蝕行為及機械特性。鎂金屬表面處理最佳條件之決定因素包括可容忍之腐蝕程度及操作環境之嚴苛程度。壓鑄鎂合金于汽車零組件應用﹐對嚴苛之鹽霧暴露﹐及未做化學處理或被覆之電解腐蝕抑止效果﹐皆優于碳鋼及壓鑄380鋁材。而于油臘被覆﹑化學處理及噴涂﹐電鍍技朮亦皆可滿足裝飾及保護需求。鎂合金表面處理及其功能鎂合金表面可用化學法或電化學法做表面處理﹐這些被覆物可取代天然之氫氧化物(Mg(OH)2)或碳酸鹽(MgCO3)被覆物﹐且具更佳之耐蝕性。這些表面處理對有機被覆物具更佳之相容性﹐也可單獨使用以抗拒一般性之暴露。化成處理后可應用

3、有機被覆物做許多結構性之應用﹐優勢噴涂前需做樹脂封孔。所有鎂合金表面處理中﹐鉻酸鹽被覆物可能最常被使用﹐除具中等程度之保護外﹐也可作噴漆底材﹐提供化學或機械之附著力。鉻酸鹽被覆物之抑制作用亦可提供永久性之附著性﹐當工件暴露在冷凝濕氣中時﹐阻止鹼性或氧化膜之形成。鉻酸鹽底材對重工業及海洋環境嚴苛暴露腐蝕亦具效益。鎂合金之陽極氧化與其它金屬陽極氧化步驟流程大致類似﹐去污→活化→陽極氧化。鹼性與酸性陽極氧化皆可行。但鎂之陽極氧化不具著色效益﹐須陽極氧化配合有色之噴漆涂裝。鹼性陽極氧化須做后處理以提升噴漆之附著力﹐它比酸性陽極氧化更質硬及耐磨耗。酸性陽極氧化較具彈性﹐不易淬裂及

4、剝落﹐對嚴苛環境為及佳之噴漆底材。鎂合金表面處理及其功能下表顯示鎂合金表面處理之功能與目的目的/效應功能表面處理清洗1改善表面2防止污染3焊接前之預處理4后續加工處理前之預處理1溶劑或鹼液脫脂2酸洗3沖蝕(化學﹑動力﹑干式)4機械拋光美觀著色光澤1陽極處理染色2噴漆3化成處理4電鍍改善化學特性1保持外觀2防止劣化3防止污染1陽極處理2噴漆3化成處理改善物理特性1改善硬度與耐磨耗性2電力絕緣與傳導3熱排斥與吸附4潤滑1陽極處理/電鍍2陽極處理/電鍍3陽極處理/化成處理4陽極處理及潤滑鎂合金之表面預處理鎂合金之表面預處理與其它金屬處理一樣重要﹐因為它會影響到隨后之被覆制程于

5、鎂零件之制造過程中﹐一些污染物如油脂﹑氧化物或骯臟異物皆可能存在﹐此外化學處理后之殘留雜質亦必須去除。一般鎂合金零件之清洗制程可分為四種類別﹕即機械清洗﹑溶劑清洗﹑鹼液清洗及酸洗﹐其中溶劑清洗﹑鹼液清洗及酸洗亦被歸類為化學清洗。這些方法可單獨使用﹐亦可以組合使用﹐視工作狀況而定﹐下表為鎂合金使用之清洗制程說明﹕清洗類別應用方法應用機械清洗鋼刷﹐砂磨﹐噴沙﹐滾桶研磨快速去除重型氧化物被覆層及污染物之方法﹐噴沙珠擊后應使用酸洗溶劑清洗清洗﹐蒸氣脫脂﹐乳化浸漬清洗鹼液清洗前去除過量油質﹐噴漆涂層前之預清洗鹼液清洗熱浸漬﹐電解清洗鎂合金化學處理前最有效之脫脂法。可去除舊有之化學

6、表面物酸洗浸漬法數種酸洗法皆適用于鎂零件。鎂合金之機械清洗法鎂合金之機械清洗法包括研磨﹑粗拋光﹑干式及濕式磨蝕噴擊清洗﹑鋼刷清洗﹑濕式桶槽清洗及振動表面處理。1.研磨及粗拋光﹕帶式研磨可用于去除壓鑄件毛邊﹑表面缺陷或刮痕等﹐無表面污染物存在之危險性﹑亦不需特殊磨料。2.干式磨蝕噴擊清洗﹕噴砂為鎂合金最常使用之干式磨蝕噴擊清洗法﹐許多壓鑄廠使用25或35AFS細粒之隧石細砂﹐也可利用小鋼珠噴擊。于傳統操作狀況下﹐2種方式均可得相同之滿意結果﹐若噴擊壓力過大﹐可能造成表面之腐蝕﹐因為鋼屑可能嵌入工件表面。任何干式磨蝕噴擊后﹐皆須做酸洗以排除噴擊之不良效應。3.濕式磨蝕噴擊清

7、洗﹕這是電鍍前之表面處理步驟﹐可去除表面碳質化合物及厚重腐蝕產物﹐及去除剝推操作之殘留噴漆。4.滾桶研磨﹕鎂壓鑄件可利用濕式桶槽﹐振動桶槽﹐界面活性劑及表面處理配方去除表面污染物﹑碳質及非碳質之模具潤滑劑﹐并平滑組件。溶液須連續流動過介質以阻止污染物之累積及組件表面可能之污染。滾桶研磨可作為高純度鎂合金零件之表面處理﹐及用于鏈鋸﹑除草設備零件及動力手工具噴漆與之預處理及清洗鎂合金之機械清洗法5.鋼刷處理﹕鎂合金可于現場用鋼刷處理﹐以去除污染物再作噴焊。鋼刷設備應加以調整使得足夠壓力施用于鎂片上﹐設備之設計應使用其不致磨蝕到鎂片﹐最終表面之