金屬表面處理是一種重要的工藝方法，旨在通過在金屬材料的表面形成一層與母材具有不同機(jī)械、物理和化學(xué)性能的表層，以滿足產(chǎn)品所需的耐磨性、耐腐蝕性、裝飾或其他特殊功能的要求。

一、機(jī)械表面處理

包括噴砂、拋丸、磨光、滾光、拋光、刷光等。

特點(diǎn)：通過物理手段改變金屬表面的形態(tài)和粗糙度。

應(yīng)用：適用于各種金屬材料的初步處理和表面光潔度提升。

1、噴砂:噴砂采用壓縮空氣為動(dòng)力，將噴料（如銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂等）以高速噴射到需要處理的工件表面,由于磨料對(duì)工件表面的沖擊和切削作用，工件表面的外表或形狀會(huì)發(fā)生變化，從而使其獲得一定的清潔度和不同的粗糙度。

技術(shù)特點(diǎn)：

1、噴砂處理能夠徹底清除工件表面的銹皮、油污、氧化皮等一切污物，使工件表面達(dá)到較高的清潔度。噴砂除銹效果顯著，特別適用于金屬表面的除銹處理。

2、噴砂處理可以在不同粗糙度之間任意選擇，以滿足不同工藝需求。通過調(diào)換不同粒度的磨料，可以達(dá)到不同程度的粗糙度

3、噴砂處理可以提高工件的抗疲勞性，延長(zhǎng)涂膜的耐久性，增加工件和涂層之間的附著力。

2、拋光：拋光主要通過機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整的表面。這通常涉及到使用拋光工具和磨料顆?；蚱渌麙伖饨橘|(zhì)對(duì)工件表面進(jìn)行修飾加工。

機(jī)械拋光：利用切削、材料表面塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平滑面。

技術(shù)特點(diǎn)：成本低、操作簡(jiǎn)單，但效率低，拋光表面不均勻，適宜小面積的表面處理。使用油石條、羊毛輪、砂紙等，以手工操作為主，也可在專用拋光機(jī)上進(jìn)行。

拋光效果：金屬表面的粗糙度值Ra可達(dá)0.3~3.0μm。

化學(xué)拋光：通過化學(xué)試劑對(duì)樣品表面凹凸不平區(qū)域的選擇性溶解作用消除磨痕、浸蝕整平。

技術(shù)特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、加工后零件表面的粗糙度值均勻一致，操作簡(jiǎn)單，可同時(shí)拋光很多工件，效率高。

缺點(diǎn)：化學(xué)拋光所用溶液的調(diào)整和再生比較困難，且過程中可能產(chǎn)生有害氣體。

電解拋光：以被拋光工件為陽極，不溶性金屬為陰極，兩極同時(shí)浸入到電解槽中，通以直流電而產(chǎn)生有選擇性的陽極溶解，使工件表面光亮度增大。

技術(shù)特點(diǎn)：內(nèi)外色澤一致，光澤持久，拋光量小，拋光后的尺寸精度和形狀精度可控，拋光率高且不受材料硬度影響，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投資小。

缺點(diǎn)：拋光前處理較為復(fù)雜，電解液的通用性差、使用壽命短，且無法消除原表面的“粗波紋”。

3、粉末噴涂：它通過靜電噴涂的原理將干燥粉末狀物均勻地吸附在工件上，并經(jīng)過高溫固化形成一層堅(jiān)固光亮的涂層。

技術(shù)特點(diǎn)：

1、環(huán)保性好：不含有機(jī)溶劑，減少VOCs排放，對(duì)環(huán)境友好。

節(jié)約資源：不需要水資源，避免了二次固廢處理。

2、可回收再利用：噴涂的粉末可以回收再利用，節(jié)約生產(chǎn)成本。

3、涂層質(zhì)量好：涂層附著力和機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕長(zhǎng)久。

4、生產(chǎn)效率高：適用于自動(dòng)化流水線涂裝，提高生產(chǎn)效率。

應(yīng)用范圍：

粉末噴涂設(shè)備廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、電子、家具、建筑等多個(gè)行業(yè)，用于提供耐腐蝕、耐磨損、耐熱和防刮擦的保護(hù)層。

二、電化學(xué)表面處理

包括陽極氧化、電化學(xué)拋光、電鍍等。

特點(diǎn)：利用電解原理在金屬表面形成一層保護(hù)性的氧化膜或鍍層。

應(yīng)用：電鍍工藝廣泛應(yīng)用于汽車、電子、航空等領(lǐng)域，以提高金屬表面的美觀性、耐磨性和耐腐蝕性。

1、陽極氧化：陽極氧化是在特定的電解液和工藝條件下，通過外加電流使鋁制品（陽極）上形成一層氧化膜的過程。

技術(shù)特點(diǎn)：

1、陽極氧化提高了鋁及其合金的硬度、耐磨性和耐腐蝕性，使其表面性能得到顯著提升。

2、陽極氧化膜微孔吸附能力強(qiáng)，可著色成各種美觀艷麗的色彩，實(shí)現(xiàn)除白以外的任何顏色，甚至可通過遮蔽或去除部分氧化層實(shí)現(xiàn)雙色陽極氧化。

3、陽極氧化后的鋁或其合金還具有良好的耐熱性（硬質(zhì)陽極氧化膜熔點(diǎn)高達(dá)2320K）、優(yōu)良的絕緣性（耐擊穿電壓高達(dá)2000V）。

2、電鍍：電鍍是一種利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一層薄層其他金屬或合金的過程。電鍍時(shí)，鍍層金屬或其他不溶性材料作為陽極，待鍍的工件作為陰極。鍍層金屬的陽離子在待鍍工件表面被還原形成鍍層。

技術(shù)特點(diǎn)：

1、防止金屬氧化（如銹蝕）。

2、提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性、抗腐蝕性（如硫酸銅等）。

3、外觀：由被電鍍零件的精加工程度和電鍍條件決定。

4、耐腐蝕性、硬度和內(nèi)部應(yīng)力：因添加劑和電鍍條件而異。

三、現(xiàn)代表面處理

包括化學(xué)氣相沉積（CVD）、物相沉積（PVD）、離子注入、離子鍍、激光表面處理等。

特點(diǎn)：采用先進(jìn)的物理或化學(xué)手段在金屬表面形成高性能的功能性涂層。

應(yīng)用：適用于微電子、光學(xué)儀器、航空航天等高科技領(lǐng)域，對(duì)金屬表面有高精度和高性能要求的產(chǎn)品。

1、物相沉積（PVD）：物相沉積（PVD）技術(shù)是一種在真空條件下，通過物理方法將材料源（固體或液體）表面氣化成氣態(tài)原子或分子，并通過低壓氣體（或等離子體）過程，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術(shù)。

技術(shù)特點(diǎn)：

1、制得的薄膜具有高質(zhì)量、致密、平整的表面，能夠提供優(yōu)異的機(jī)械、化學(xué)和光學(xué)性能。

2、高度的可控性使得PVD能夠生產(chǎn)出符合不同需求的薄膜，滿足不同領(lǐng)域的應(yīng)用要求。

3、沉積效率快使得大面積、高效率的生產(chǎn)成為可能，提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

4、PVD過程中不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)和污染物，有利于保護(hù)環(huán)境。

2、化學(xué)氣相沉積（CVD）：化學(xué)氣相沉積（CVD）是一種化工技術(shù)，它主要利用含有薄膜元素的一種或幾種氣相化合物或單質(zhì)，在襯底表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成薄膜的方法。

技術(shù)特點(diǎn)：

1、CVD技術(shù)可以制備多種無機(jī)材料，包括氧化物、硫化物、氮化物、碳化物等。

2、CVD反應(yīng)通常在中溫或高溫下進(jìn)行，通過氣態(tài)的初始化合物之間的氣相化學(xué)反應(yīng)形成固體物質(zhì)沉積在基體上。可以在常壓或者真空條件下進(jìn)行沉積，通常真空沉積膜層質(zhì)量較好。

3、采用等離子和激光輔助技術(shù)可以顯著地促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，使沉積可在較低的溫度下進(jìn)行。

4、涂層的化學(xué)成分可以隨氣相組成的改變而變化，從而獲得梯度沉積物或者得到混合鍍層?？梢钥刂仆繉拥拿芏群屯繉蛹兌取＠@鍍性好，適合涂覆各種復(fù)雜形狀的工件。

隨著全球環(huán)保意識(shí)的提高，金屬表面處理行業(yè)將更加注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。新型的金屬表面處理技術(shù)將更加注重環(huán)保和節(jié)能，減少對(duì)環(huán)境的污染和資源的消耗。同時(shí)，數(shù)字化和智能化技術(shù)的不斷發(fā)展也將推動(dòng)金屬表面處理行業(yè)的數(shù)字化和智能化進(jìn)程，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外，定制化服務(wù)和創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)也將成為未來金屬表面處理行業(yè)的重要發(fā)展方向。金屬表面處理種類繁多，每種處理方式都有其獨(dú)特的特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景和區(qū)別。