Гадаргуугийн боловсруулалт ба өөрчлөлт

Гадаргуу нь бүх зүйлийг хамардаг. Материалын гадаргуугийн сэтгэл татам байдал, функцууд нь бидэнд маш чухал юм. Therefore SURFACE TREATMENT and SURFACE MODIFICATION are among our everyday industrial operations. Гадаргуугийн боловсруулалт, өөрчлөлт нь гадаргуугийн шинж чанарыг сайжруулахад хүргэдэг бөгөөд эцсийн өнгөлгөөний ажил эсвэл бүрэх, холбохоос өмнө гүйцэтгэж болно. Гадаргууг боловсруулах, өөрчлөх үйл явц (мөн Гадаргын инженерчлэл гэж нэрлэдэг) , материал, бүтээгдэхүүний гадаргууг дараахь байдлаар тохируулна.

 

 

 

- Үрэлт ба элэгдлийг хянах

 

- Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлыг сайжруулна

 

- Дараагийн бүрээс эсвэл холбосон хэсгүүдийн наалдацыг сайжруулна

 

- Физик шинж чанаруудын дамжуулалт, эсэргүүцэл, гадаргуугийн энерги, тусгалыг өөрчлөх

 

- Функциональ бүлгүүдийг нэвтрүүлэх замаар гадаргуугийн химийн шинж чанарыг өөрчлөх

 

- Хэмжээг өөрчлөх

 

- Өнгө, барзгар байдал гэх мэт харагдах байдлыг өөрчлөх.

 

- Гадаргууг цэвэрлэх ба/эсвэл халдваргүйжүүлэх

 

 

 

Гадаргуугийн боловсруулалт, өөрчлөлтийг ашигласнаар материалын үйл ажиллагаа, ашиглалтын хугацааг сайжруулж болно. Бидний нийтлэг гадаргууг боловсруулах, өөрчлөх аргуудыг хоёр үндсэн ангилалд хувааж болно.

 

 

 

Гадаргууг бүрхсэн гадаргуугийн боловсруулалт ба өөрчлөлт:

 

Органик бүрээс: Органик бүрээс нь материалын гадаргуу дээр будаг, цемент, ламинат, хайлсан нунтаг, тосолгооны материал түрхдэг.

 

Органик бус бүрээс: Манай алдартай органик бус бүрээс нь цахилгаан бүрэх, автокаталитик бүрэх (цахилгаангүй бүрэх), хувиргах бүрэх, дулааны шүрших, халуун дүрэх, хатуу хучилт, зууханд хайлуулах, металл, шил, керамик дээр SiO2, SiN гэх мэт нимгэн хальсан бүрхүүл юм. Гадаргуугийн боловсруулалт, бүрхүүлтэй холбоотой өөрчлөлтийг холбогдох дэд цэсэнд дэлгэрэнгүй тайлбарласан болноэнд дарна уу Функциональ бүрээс / Чимэглэлийн бүрээс / Нимгэн хальс / Зузаан хальс

 

 

 

Гадаргууг өөрчилдөг гадаргуугийн боловсруулалт ба өөрчлөлт: Энэ хуудсан дээр бид эдгээрт анхаарлаа хандуулах болно. Бидний доор тайлбарласан бүх гадаргууг боловсруулах, өөрчлөх арга техникүүд нь микро эсвэл нано хэмжээст биш боловч үндсэн зорилго, аргууд нь бичил үйлдвэрлэлийн цар хүрээтэй ижил төстэй байдаг тул бид тэдгээрийн талаар товч дурдах болно.

 

 

 

Хатуужилт: Лазер, дөл, индукц, электрон туяагаар сонгомол гадаргууг хатууруулах.

 

 

 

Өндөр эрчим хүчний эмчилгээ: Манай өндөр энергийн эмчилгээний зарим нь ион суулгац, лазер шиллэгээ ба хайлуулах, электрон туяа эмчилгээ орно.

 

 

 

Нимгэн тархалтын эмчилгээ: Нимгэн тархалтын процесст феррит-нитрокарбюризаци, боржуулах, TiC, VC зэрэг өндөр температурт урвалын бусад процессууд орно.

 

 

 

Хүнд диффузийн эмчилгээ: Бидний хүнд тархалтын процесст нүүрстөрөгчжүүлэх, нитритжүүлэх, нүүрстөрөгчжүүлэх зэрэг орно.

 

 

 

Гадаргуугийн тусгай боловсруулалт: Криоген, соронзон, дуу чимээ зэрэг тусгай эмчилгээ нь гадаргуу болон задгай материалын аль алинд нь нөлөөлдөг.

 

 

 

Сонгомол хатууруулах процессыг дөл, индукц, электрон туяа, лазер туяагаар хийж болно. Том субстратыг дөлөөр хатууруулах аргыг ашиглан гүн хатууруулдаг. Нөгөө талаас индукцийн хатууралтыг жижиг хэсгүүдэд ашигладаг. Лазер болон электрон цацрагийн хатуурал нь заримдаа хатуу хучилт эсвэл өндөр энергийн боловсруулалтаас ялгагддаггүй. Гадаргуугийн боловсруулалт, өөрчлөлтийн эдгээр процессууд нь зөвхөн нүүрстөрөгчийн болон хайлшийн хангалттай агууламжтай ганд л хамаарна. Цутгамал төмөр, нүүрстөрөгчийн ган, багажны ган, хайлш ган зэрэг нь гадаргууг боловсруулах, өөрчлөх энэ аргад тохиромжтой. Эдгээр хатууруулах гадаргуугийн боловсруулалтаар эд ангиудын хэмжээ мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөггүй. Хатууруулах гүн нь 250 микроноос бүх хэсгийн гүн хүртэл өөр өөр байж болно. Гэсэн хэдий ч бүхэл бүтэн хэсгийн хувьд хэсэг нь нимгэн, 25 мм-ээс (1 инч) бага байх ёстой, учир нь хатууруулах процесс нь материалыг хурдан хөргөх, заримдаа секундын дотор хөргөх шаардлагатай болдог. Энэ нь том ажлын хэсгүүдэд хүрэхэд хэцүү байдаг тул том хэсгүүдэд зөвхөн гадаргууг хатууруулж болно. Гадаргууг боловсруулах, өөрчлөх түгээмэл үйл явцын хувьд бид пүрш, хутганы ир, мэс заслын ир зэргийг бусад олон бүтээгдэхүүнээс хатууруулдаг.

 

 

 

Өндөр эрчим хүчний процессууд нь гадаргууг боловсруулах, өөрчлөх харьцангуй шинэ арга юм. Хэмжээг өөрчлөхгүйгээр гадаргуугийн шинж чанарыг өөрчилдөг. Бидний алдартай өндөр энерги бүхий гадаргуугийн боловсруулалт бол электрон туяа эмчилгээ, ион суулгах, лазер туяа эмчилгээ юм.

 

 

 

Электрон цацрагийн боловсруулалт: Электрон цацрагийн гадаргуугийн боловсруулалт нь материалын гадаргуугийн ойролцоо 100 микрон орчим маш гүехэн бүсэд 10Exp6 Centigrade/s (10exp6 Fahrenheit/s) дарааллаар хурдан халаах, хурдан хөргөх замаар гадаргуугийн шинж чанарыг өөрчилдөг. Мөн электрон цацрагийн боловсруулалтыг гадаргуугийн хайлш үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно.

 

 

 

Ион суулгац: Гадаргууг боловсруулах, өөрчлөх энэхүү арга нь электрон цацраг эсвэл плазмыг ашиглан хийн атомыг хангалттай энергитэй ион болгон хувиргаж, ионуудыг вакуум камерт соронзон ороомогоор хурдасгасан субстратын атомын торонд суулгаж/оруулахад ашигладаг. Вакуум нь камерт ионууд чөлөөтэй шилжихэд хялбар болгодог. Суулгасан ионууд ба металлын гадаргуу хоорондын үл нийцэл нь гадаргууг хатууруулдаг атомын согогийг үүсгэдэг.

 

 

 

Лазер туяа эмчилгээ: Электрон цацрагийн гадаргуугийн боловсруулалт, өөрчлөлтийн нэгэн адил лазер туяа эмчилгээ нь гадаргуугийн ойролцоо маш гүехэн бүсэд хурдан халаах, хурдан хөргөх замаар гадаргуугийн шинж чанарыг өөрчилдөг. Гадаргууг боловсруулах, өөрчлөх энэ аргыг мөн гадаргуугийн хайлш үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно.

 

 

 

Суулгацын тун ба эмчилгээний параметрийн талаархи ноу-хау нь бидэнд эдгээр өндөр эрчим хүчний гадаргууг цэвэрлэх техникийг үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүдэд ашиглах боломжийг олгодог.

 

 

 

Нимгэн тархалтын гадаргуугийн эмчилгээ:

​

Ферритийн нитрокарбюризаци нь эгзэгтэй температурт азот, нүүрстөрөгчийг хар металл руу тараадаг хатууруулах процесс юм. Боловсруулах температур нь ихэвчлэн 565 C (1049 Fahrenheit) байдаг. Энэ температурт ган болон бусад төмрийн хайлш нь ферритийн үе шатанд байгаа бөгөөд энэ нь аустенитийн үе шатанд тохиолддог бусад хатууруулах процессуудтай харьцуулахад давуу талтай юм. Процессыг сайжруулахад ашигладаг:

 

•зүлэгдэх эсэргүүцэл

 

•ядаргааны шинж чанар

 

•зэврэлтэнд тэсвэртэй

 

Боловсруулалтын температур бага байдаг тул хатууруулах явцад маш бага хэлбэрийн гажуудал үүсдэг.

 

 

 

Боржуулах гэдэг нь борыг металл эсвэл хайлш руу нэвтрүүлэх үйл явц юм. Энэ бол борын атомыг металл бүрэлдэхүүн хэсгийн гадаргуу руу тараах гадаргууг хатууруулах, өөрчлөх процесс юм. Үүний үр дүнд гадаргуу нь төмрийн борид, никель борид зэрэг металл боридуудыг агуулдаг. Цэвэр төлөвт эдгээр боридууд нь маш өндөр хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй байдаг. Боржуулсан металл эд анги нь элэгдэлд маш тэсвэртэй бөгөөд хатууруулах, нүүрстөрөгчжүүлэх, нитритжүүлэх, нитрокарбюржуулах, индукцийн хатууруулах зэрэг уламжлалт дулааны боловсруулалтанд хамрагдсан эд ангиудаас 5 дахин урт үйлчилдэг.

 

​

 

Хүнд диффузийн гадаргуугийн боловсруулалт ба өөрчлөлт: Хэрэв нүүрстөрөгчийн агууламж бага байвал (жишээ нь 0.25% -иас бага) бид хатууруулахын тулд гадаргуугийн нүүрстөрөгчийн агууламжийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Хэсэг нь хүссэн шинж чанараас хамааран шингэнд бөхөөх замаар дулааны боловсруулалт хийх эсвэл хөдөлгөөнгүй агаарт хөргөх боломжтой. Энэ арга нь зөвхөн гадаргуу дээр орон нутгийн хатууруулах боломжийг олгоно, харин гол хэсэгт биш юм. Энэ нь заримдаа араа шиг элэгдлийн шинж чанартай хатуу гадаргуутай байх боломжийг олгодог боловч цохилтын ачааллын үед сайн ажиллах чадвартай хатуу дотоод цөмтэй байдаг тул энэ нь заримдаа маш их таалагддаг.

 

 

 

Гадаргууг боловсруулах, өөрчлөх арга техникүүдийн аль нэгэнд, тухайлбал карбюризаци хийхдээ бид гадаргуу дээр нүүрстөрөгч нэмнэ. Бид уг хэсгийг өндөр температурт нүүрстөрөгчөөр баялаг агаар мандалд гаргаж, нүүрстөрөгчийн атомыг ган руу шилжүүлэхийг зөвшөөрдөг. Ган нь нүүрстөрөгчийн агууламж багатай тохиолдолд л тархалт явагдана, учир нь диффуз нь концентрацийн дифференциал зарчмаар ажилладаг.

 

 

 

Савлах нүүрстөрөгч: эд ангиудыг нүүрстөрөгчийн нунтаг гэх мэт өндөр нүүрстөрөгчийн орчинд савлаж, 900 C (1652 Фаренгейт) температурт 12-72 цагийн турш зууханд халаана. Эдгээр температурт CO хий үүсдэг бөгөөд энэ нь хүчтэй бууруулагч бодис юм. Багасгах урвал нь нүүрстөрөгчийг ялгаруулах гангийн гадаргуу дээр үүсдэг. Дараа нь нүүрстөрөгч нь өндөр температурын ачаар гадаргуу дээр тархдаг. Гадаргуу дээрх нүүрстөрөгч нь процессын нөхцлөөс хамааран 0.7% -аас 1.2% байна. Хүрсэн хатуулаг нь 60 - 65 RC байна. Карбюржуулсан хайрцагны гүн нь ойролцоогоор 0.1 мм-ээс 1.5 мм-ийн хооронд хэлбэлздэг. Сав баглаа боодлын нүүрстөрөгчийг халаахад температурын жигд байдал, тууштай байдлыг сайн хянах шаардлагатай.

 

 

 

Хийн нүүрстөрөгч: Гадаргуугийн боловсруулалтын энэ хувилбарт нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (CO) хийг халаасан зууханд нийлүүлж, эд ангиудын гадаргуу дээр нүүрстөрөгчийн хуримтлалыг багасгах урвал явагдана. Энэ процесс нь савлагаатай карбюржуулалтын ихэнх асуудлыг даван туулдаг. Гэсэн хэдий ч нэг санаа зовоосон асуудал бол CO хийг аюулгүйгээр хадгалах явдал юм.

 

 

 

Шингэн нүүрстөрөгч: Ган эд ангиудыг хайлсан нүүрстөрөгчөөр баялаг ваннд дүрнэ.

 

 

 

Нитрид нь гангийн гадаргууд азотыг тараахтай холбоотой гадаргууг боловсруулах, өөрчлөх процесс юм. Азот нь хөнгөн цагаан, хром, молибден зэрэг элементүүдтэй нитридыг үүсгэдэг. Нитрит хийхээс өмнө эд ангиудыг дулааны боловсруулалтанд оруулж, зөөлрүүлнэ. Дараа нь эд ангиудыг цэвэрлэж, салангид аммиакийн (N ба H агуулсан) уур амьсгалд зууханд 500-625 C (932 - 1157 Фаренгейт) температурт 10-40 цагийн турш халаана. Азот нь ган руу тархаж, нитридын хайлш үүсгэдэг. Энэ нь 0.65 мм хүртэл гүнд нэвтэрдэг. Хэрэг нь маш хатуу, гажуудал багатай. Хавтас нь нимгэн тул гадаргууг нунтаглахыг зөвлөдөггүй тул гадаргуугийн гадаргууг нитритээр цэвэрлэх нь маш гөлгөр өнгөлгөөний шаардлага хангасан гадаргууд тохирохгүй байж болно.

 

 

 

Нүүрстөрөгчийн гадаргуугийн боловсруулалт, өөрчлөлтийн процесс нь нүүрстөрөгч багатай хайлштай гангийн хувьд хамгийн тохиромжтой. Нүүрстөрөгчийн процесст нүүрстөрөгч, азот хоёулаа гадаргуу дээр тархдаг. Эдгээр хэсгүүд нь аммиактай (NH3) холилдсон нүүрсустөрөгчийн (метан эсвэл пропан гэх мэт) агаар мандалд халаана. Энгийнээр хэлэхэд энэ процесс нь нүүрстөрөгчжүүлэлт ба нитритийн холимог юм. Нүүрстөрөгчийн гадаргуугийн боловсруулалтыг 760 - 870 C (1400 - 1598 Фаренгейт) температурт хийж, дараа нь байгалийн хий (хүчилтөрөгчгүй) уур амьсгалд унтраадаг. Карбонитратжуулалтын процесс нь төрөлхийн гажуудалтай тул өндөр нарийвчлалтай хэсгүүдэд тохиромжгүй байдаг. Хүрсэн хатуулаг нь нүүрстөрөгчтэй адил (60 - 65 RC) боловч Nitriding (70 RC) шиг өндөр биш юм. Кейсийн гүн нь 0.1-0.75 мм байна. Кейс нь нитридээс гадна мартензитээр баялаг. Хэврэгжилтийг багасгахын тулд дараа нь зөөлрүүлэх шаардлагатай.

 

 

 

Гадаргууг боловсруулах, өөрчлөх тусгай процессууд нь хөгжлийн эхний шатанд байгаа бөгөөд тэдгээрийн үр нөлөө нь хараахан нотлогдоогүй байна. Тэдгээр нь:

 

 

 

Криоген эмчилгээ: Ерөнхийдөө хатуурсан ган дээр түрхэж, материалын нягтыг нэмэгдүүлэхийн тулд субстратыг аажмаар -166 C (-300 Fahrenheit) хүртэл хөргөнө, ингэснээр элэгдэлд тэсвэртэй, хэмжээсийн тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлнэ.

 

 

 

Чичиргээний эмчилгээ: Эдгээр нь чичиргээгээр дамжуулан дулааны боловсруулалтанд хуримтлагдсан дулааны стрессийг арилгах, элэгдлийн хугацааг нэмэгдүүлэх зорилготой.

 

 

 

Соронзон эмчилгээ: Эдгээр нь соронзон оронгоор дамжуулан материалын атомын бүтцийг өөрчлөх зорилготой бөгөөд элэгдлийн хугацааг сайжруулна гэж найдаж байна.

 

 

 

Гадаргууг засах, өөрчлөх тусгай аргуудын үр нөлөөг нотолсон хэвээр байна. Мөн дээрх гурван техник нь гадаргуугаас гадна задгай материалд нөлөөлдөг.