Vyhľadaj šikovných profesionálov

Povrchová úprava kovov

Inžinieri často určujú dodatočný proces konečnej úpravy častí alebo celého vonkajšieho povrchu výrobku. Robia tak v snahe zabrániť korózii alebo jednoducho vylepšiť produkt po tom, čo bol opracovaný alebo vyrobený. Niektoré úpravy poskytujú vylepšené mechanické alebo elektrické vlastnosti, ktoré prispievajú k celkovej funkčnosti komponentu. Procesy zahŕňajú mechanickú alebo chemickú úpravu, pokovovanie, nátery farieb a lakov a mnoho ďalších.

Bez ohľadu na dôvod hrá každý z týchto procesov povrchovej úpravy kovov dôležitú úlohu vo výrobe:

•    galvanické pokovovanie – tento proces vytvára tenký kovový povlak na podklade. Proces galvanizácie prechádza kladne nabitým elektrickým prúdom cez roztok obsahujúci rozpustené kovové ióny a záporne nabitým elektrickým prúdom cez kovovú časť, ktorá sa má pokovovať. Bežné kovy používané na galvanizáciu sú kadmium, chróm, meď, zlato, nikel, striebro, cín a zinok. Na zvýšenie výkonu je možné galvanicky pokovovať takmer akýkoľvek bežný kov, ktorý vedie elektrinu,
•    chemické ošetrenie – táto metóda zahŕňa procesy, ktoré vytvárajú tenké filmy sulfidu a oxidu pomocou chemickej reakcie. Typické použitie je na farbenie kovov, ochranu proti korózii a základný náter povrchov, ktoré sa musia ďalej natierať. Čierny oxid je veľmi častou povrchovou úpravou oceľových častí a na odstránenie voľného železa z povrchu častí z nehrdzavejúcej ocele sa používa „pasivácia“,
•    anodická oxidácia – tento typ povrchovej úpravy sa zvyčajne používa na ľahké kovy, ako je hliník a titán. Eloxácia je veľmi častá povrchová úprava, ktorá zabraňuje korózii na hliníkových častiach. Ak je tiež žiaduca odolnosť proti opotrebeniu, môže sa použiť metóda, ktorá na povrchu dielu vytvorí relatívne silný, extrémne tvrdý keramický povlak,
•    žiarové zinkovanie – tento proces vyžaduje, aby bola súčiastka ponorená do rozpusteného cínu, olova, zinku, hliníka alebo spájky, aby sa vytvoril povrchový kovový film. Žiarové zinkovanie je proces ponorenia ocele do nádoby obsahujúcej roztavený zinok. Používa sa na odolnosť proti korózii v extrémnych prostrediach, ochranné zábradlia na cestách sa bežne spracovávajú s touto povrchovou úpravou,
•    vákuové pokovovanie – vákuové pokovovanie parou, rozprašovanie, iónové pokovovanie, nitridovanie iónov a implantácia iónov sú niektoré z najbežnejších procesov povrchovej úpravy kovov využívajúcich vákuum ako súčasť procesu pokovovania. Ionizované kovy, oxidy a nitridy sa vytvárajú v kontrolovanom prostredí. Časť sa prenesie do vákuovej komory a kovy sa veľmi presne ukladajú na podklad. Použitie nitridu titánu je povrchová úprava, ktorá predlžuje životnosť nástrojov na rezanie kovov z vysokej ocele a karbidu,
•    lakovanie – touto povrchovou úpravou sa vylepšuje vzhľad súčastí strojov a odolnosť proti korózii. Niektoré z najbežnejších techník nanášania farby na povrch sú metódy striekania, elektrostatického maľovania, máčania, štetca a práškového lakovania. Existuje mnoho druhov farebných prípravkov na ochranu kovových častí v širokom spektre fyzikálnych prostredí. Automobilový priemysel automatizoval proces lakovania osobných a nákladných automobilov využitím tisícov robotických ramien a priniesol mimoriadne konzistentné výsledky,
•    žiarové striekanie – tento typ povrchovej úpravy zahrňuje roztavené alebo zahrievané materiály, ktoré sa urýchľujú, potom sa zrazia a mechanicky spoja s cieľovým povrchom. Drôtená alebo prášková surovina, zvyčajne kovová alebo keramická, sa taví vstrekovaním do plameňa, elektrického oblúka alebo plazmy. Bežne sa tiež používa na väčšie konštrukčné objekty na ochranu pred vysokými teplotami.

Existuje mnoho ďalších patentovaných variantov povrchových úprav, ktoré sú vyvinuté na zlepšenie alebo úpravu charakteristík kovových častí. Jedným z príkladov, ktorý ešte stojí za zmienku, je keramický povlak vhodný na lak, plasty, ale i hliníkové disky, ktorý poskytuje odolnosť proti opotrebeniu a hladký nepriľnavý povrch.

Prečo používať povrchovú úpravu?

Existuje hneď niekoľko dôvodov, prečo je potrebné meniť povrchové vlastnosti kovov: 

•    estetické vlastnosti/lepšia viditeľnosť,
•    vylepšená tvrdosť (napríklad odolnosť proti poškodeniu a opotrebovaniu),
•    prevencia korózie,

povrchová úprava kovových povrchov hrá obrovskú úlohu pri predlžovaní životnosti kovov, napríklad pri karosériách automobilov a stavebných materiáloch.

Aké odvetvia používajú povrchovú úpravu kovov?

Povrchovú úpravu kovov v súčasnosti využíva každé priemyselné odvetvie. Patria sem však hlavne automobilový, stavebný, elektrotechnický a lekársky priemysel. Priemysel využívajúci laboratórne prístroje, letecký a kozmický priemysel a niekoľko ďalších najdôležitejších priemyselných odvetví, ktoré tvoria chrbticu celosvetovej ekonomiky. Z toho je možné usudzovať, že rozsah výrobkov, ktoré potrebujú povrchovú úpravu, je skutočne obrovský a ich zoznam nekonečný.