Технология защитно-декоративных покрытий

Цели нанесения защитно-декоративных покрытий и требования к ним

Существуют три основных цели нанесения защитно-декоративного покрытия:

• функциональная,
• защитная,
• декоративная.

Вне зависимости от способа нанесения покрытия к нему предъявляются следующие требования:

• адгезионные характеристики покрытия должны обеспечивать прочную связь подложки с ним;
• особые свойства покрытия должны зависеть от его состава и микроструктуры;
• покрытие и основной материал образца должны взаимодействовать между собой.

Виды защитно-декоративных покрытий. Способы нанесения металлических защитно-декоративных покрытий

В зависимости от материала защитно-декоративные покрытия делятся на:

• неметаллические,
• металлические,
• комбинированные.

К самым распространенным способам нанесения металлических покрытий относятся: химическое нанесение, гальваническое нанесение, окунание, диффузионное насыщение, вакуумное осаждение, наплавка, плакирование, газотермическое напыление, газопламенное напыление, плазменное напыление, сусальное покрытие.

Химическое нанесение заключается в образовании на поверхности изделия защитно-декоративного покрытия благодаря осаждению ионов металла из водного раствора хлорида металла без использования электрического тока от внешнего источника. В данном случае в качестве покрытия могут быть использованы олово, медь, латунь, кадмий и т. п.

Гальваническое нанесение осуществляется за счет осаждения металла на поверхности изделия при пропускании электрического тока между полюсами источника. В этом случае один из полюсов является металлом, который наносится на объект, а второй обрабатываемым изделием. Такие покрытия увеличивают коррозионную стойкость и износостойкость изделий.

При окунании покрытие образуется за счет погружения изделия в ванну расплавленного металла. Диффузионное насыщение осуществляется при высокой температуре с применением насыщающего состава. Основной составляющей данного состава является сплав, металл или металлическое соединение в виде пасты или порошка. Такая технология нанесения защитно-декоративного покрытия предназначена для увеличения износостойкости и декорирования.

Вакуумное осаждение представляет собой нанесение покрытия посредством осаждения молекул и атомов соединения на поверхность изделия в случае их возгонки в вакууме. Такое покрытие формируется из потока частиц, которые находятся в молекулярном, атомарном или ионизированном состоянии. Поток частиц формируется посредством ионного распыления, взрывного испарения или термического испарения материала. Вакуумное осаждение позволяет получать покрытия высокого качества толщиной до сотен микрометров.

Наплавка – это нанесение слоя расплавленного металла на оплавленную поверхность металлического изделия посредством плавления присадочного материала теплом внешнего источника нагрева.

Плакирование представляет собой нанесение слоев металла, которые соединяются между собой прокаткой, литьем или взрывом. Такой способ, как правило. осуществляется во время прессования или прокатки.

При газопламенном напылении наносимый материал расплавляется, распыляется и потом трансформируется посредством пламени газа, который сжигается в смеси с кислородом в специальной горелке. Такое напыление может быть порошковым, прутковым или проволочным

Нанесение неметаллических покрытий

К наиболее распространенным способам нанесения неметаллическое покрытия относятся: химическое нанесение, оксидирование, окрашивание при нагреве, тонирование.

Химическое нанесение заключается в образовании оксалатного, фосфатного и ионного неметаллического покрытия на поверхность металлических изделий, которые погружены в раствор и выдерживаются в нем при температуре 200 градусов по Цельсию. Такой способ в основном применяется при обработке алюминия, меди, стали, серебра с целью увеличения коррозионной стойкости и придания эстетического вида.

Тонирование заключается в обработке поверхности изделия электрохимическим или химическим способом, результатом которого является образование неметаллического неорганического слоя с определенным цветовым оттенком.

Оксидирование заключается в обработке электрохимическим или химическим способом, в результате которого образуется оксидная пленка на поверхности изделия. Данная пленка защищает от изнашивания и препятствует образованию коррозии. Оксидирование является самым древним способом защиты. В наше время используются электрохимическое и химическое оксидирование стали в кислых растворах и щелочах, в расплавленных солях.