Matibabu ya uso na Marekebisho

Nyuso hufunika kila kitu. Nyuso za nyenzo za mvuto na utendakazi hutupatia ni muhimu sana. Therefore SURFACE TREATMENT and SURFACE MODIFICATION are among our everyday industrial operations. Matibabu ya uso na urekebishaji husababisha uboreshaji wa sifa za uso na inaweza kufanywa kama operesheni ya mwisho ya kumaliza au kabla ya kupaka au kuunganishwa. Michakato ya matibabu ya uso na urekebishaji (pia hujulikana kama SURFACE ENGINEERING) , kurekebisha nyuso za vifaa na bidhaa kwa:

 

 

 

- Kudhibiti msuguano na kuvaa

 

- Kuboresha upinzani kutu

 

- Kuimarisha kujitoa kwa mipako inayofuata au sehemu zilizounganishwa

 

- Badilisha tabia ya kimwili conductivity, resistivity, nishati ya uso na kutafakari

 

- Badilisha sifa za kemikali za nyuso kwa kuanzisha vikundi vya utendaji

 

- Badilisha vipimo

 

- Badilisha mwonekano, kwa mfano, rangi, ukali ... nk.

 

- Safisha na / au disinfect nyuso

 

 

 

Kwa kutumia matibabu ya uso na urekebishaji, kazi na maisha ya huduma ya nyenzo zinaweza kuboreshwa. Njia zetu za kawaida za matibabu na urekebishaji wa uso zinaweza kugawanywa katika vikundi viwili vikubwa:

 

 

 

Matibabu na Urekebishaji wa uso unaofunika Nyuso:

 

Mipako ya Kikaboni: Mipako ya kikaboni huweka rangi, simenti, laminate, poda zilizounganishwa na mafuta kwenye nyuso za nyenzo.

 

Mipako Isiyo hai: Mipako yetu maarufu ya isokaboni ni upakoji wa elektroni, uwekaji kiotomatiki (mipako isiyo na umeme), vifuniko vya ubadilishaji, vinyunyuzi vya joto, uchovyaji moto, uso mgumu, kuunganisha tanuru, mipako nyembamba ya filamu kama vile SiO2, SiN kwenye chuma, glasi, keramik,….nk. Matibabu ya uso na urekebishaji unaohusisha mipako imeelezewa kwa kina chini ya menyu ndogo inayohusiana, tafadhalibofya hapa Mipako ya Kazi / Mipako ya Mapambo / Filamu Nyembamba / Filamu Nene

 

 

 

Matibabu na Marekebisho ya uso Ambayo Hubadilisha Nyuso: Hapa kwenye ukurasa huu tutazingatia haya. Sio mbinu zote za matibabu ya uso na urekebishaji tunazoelezea hapa chini ziko kwenye mizani ndogo au nano, lakini hata hivyo tutataja kuzihusu kwa ufupi kwani malengo na mbinu za kimsingi zinafanana kwa kiwango kikubwa na zile zilizo kwenye kiwango cha utengenezaji wa bidhaa ndogo ndogo.

 

 

 

Ugumu: Ugumu wa kuchagua wa uso kwa leza, mwali, induction na boriti ya elektroni.

 

 

 

Matibabu ya Nishati ya Juu: Baadhi ya matibabu yetu ya nishati ya juu ni pamoja na upandikizaji wa ayoni, ukaushaji wa leza & muunganisho, na matibabu ya boriti ya elektroni.

 

 

 

Matibabu ya Usambazaji Mwembamba: Michakato nyembamba ya uenezaji ni pamoja na ferritic-nitrocarburizing, boronizing, michakato mingine ya athari ya joto la juu kama vile TiC, VC.

 

 

 

Matibabu ya Usambazaji Mzito: Michakato yetu mizito ya uenezaji ni pamoja na kuweka kaburi, nitriding, na carbonitriding.

 

 

 

Matibabu Maalum ya Uso: Matibabu maalum kama vile matibabu ya cryogenic, magnetic, na sonic huathiri nyuso na nyenzo nyingi.

 

 

 

Michakato ya ugumu ya kuchagua inaweza kufanywa na moto, induction, boriti ya elektroni, boriti ya laser. Substrates kubwa huimarishwa kwa kina kwa kutumia ugumu wa moto. Ugumu wa induction kwa upande mwingine hutumiwa kwa sehemu ndogo. Uimarishaji wa miale ya leza na elektroni wakati mwingine hautofautishwi na ule ulio na nyuso ngumu au matibabu ya nishati nyingi. Michakato hii ya matibabu na urekebishaji wa uso inatumika tu kwa vyuma ambavyo vina maudhui ya kutosha ya kaboni na aloi kuruhusu kuzima ugumu. Aini za kutupwa, vyuma vya kaboni, vyuma vya zana, na vyuma vya aloi vinafaa kwa matibabu haya ya uso na urekebishaji. Vipimo vya sehemu hazibadilishwi kwa kiasi kikubwa na matibabu haya ya uso wa ugumu. Kina cha ugumu kinaweza kutofautiana kutoka mikroni 250 hadi kina cha sehemu nzima. Hata hivyo, katika kesi nzima ya sehemu, sehemu lazima iwe nyembamba, chini ya 25 mm (1 in), au ndogo, kwani taratibu za ugumu zinahitaji baridi ya haraka ya vifaa, wakati mwingine ndani ya pili. Hii ni vigumu kufikia kazi kubwa, na kwa hiyo katika sehemu kubwa, nyuso tu zinaweza kuwa ngumu. Kama mchakato maarufu wa matibabu ya uso na urekebishaji tunaimarisha chemchemi, blade za visu na blade za upasuaji kati ya bidhaa zingine nyingi.

 

 

 

Michakato ya nishati ya juu ni matibabu mapya ya uso na urekebishaji. Mali ya nyuso hubadilishwa bila kubadilisha vipimo. Michakato yetu maarufu ya matibabu ya uso wa nishati ya juu ni matibabu ya boriti ya elektroni, uwekaji wa ioni, na matibabu ya boriti ya leza.

 

 

 

Matibabu ya Mihimili ya Elektroni: Matibabu ya uso wa boriti ya elektroni hubadilisha sifa za uso kwa kuongeza joto haraka na kupoeza haraka - kwa mpangilio wa 10Exp6 Centigrade/sec (10exp6 Fahrenheit/sek) katika eneo lenye kina kifupi sana karibu na maikroni 100 karibu na uso wa nyenzo. Matibabu ya boriti ya elektroni pia inaweza kutumika katika ugumu kutengeneza aloi za uso.

 

 

 

Upandikizaji wa Ion: Mbinu hii ya matibabu na urekebishaji wa uso hutumia boriti ya elektroni au plazima kubadilisha atomi za gesi hadi ioni zenye nishati ya kutosha, na kupandikiza/kuingiza ayoni kwenye kimiani ya atomiki ya substrate, ikiharakishwa na mizinga ya sumaku kwenye chemba ya utupu. Utupu hurahisisha ioni kusonga kwa uhuru kwenye chumba. Kutolingana kati ya ayoni zilizopandikizwa na uso wa chuma huleta kasoro za atomiki ambazo hufanya uso kuwa mgumu.

 

 

 

Matibabu ya Boriti ya Laser: Kama vile matibabu na urekebishaji wa uso wa boriti ya elektroni, matibabu ya boriti ya leza hubadilisha sifa za uso kwa kuongeza joto haraka na kupoeza haraka katika eneo lenye kina kifupi karibu na uso. Mbinu hii ya matibabu ya uso na urekebishaji pia inaweza kutumika katika kutengeneza uso mgumu kutengeneza aloi za uso.

 

 

 

Ujuzi katika vipimo vya Kupandikiza na vigezo vya matibabu hutuwezesha kutumia mbinu hizi za matibabu ya uso wa nishati ya juu katika mitambo yetu ya kutengeneza.

 

 

 

Matibabu ya uso wa utengamano mwembamba:

​

Nitrocarburizing ya feri ni mchakato wa ugumu wa kesi ambao hueneza nitrojeni na kaboni kwenye metali ya feri katika halijoto ndogo sana. Halijoto ya kuchakata kwa kawaida huwa 565 Centigrade (1049 Fahrenheit). Kwa joto hili vyuma na aloi nyingine za feri bado ziko katika awamu ya feri, ambayo ni faida ikilinganishwa na michakato mingine ya ugumu wa kesi ambayo hutokea katika awamu ya austenitic. Utaratibu hutumiwa kuboresha:

 

•upinzani wa scuffing

 

• tabia za uchovu

 

•upinzani wa kutu

 

Upotovu mdogo sana wa sura hutokea wakati wa mchakato wa ugumu kutokana na joto la chini la usindikaji.

 

 

 

Boronizing, ni mchakato ambapo boroni huletwa kwa chuma au aloi. Ni mchakato wa ugumu wa uso na urekebishaji ambao atomi za boroni husambazwa kwenye uso wa sehemu ya chuma. Kama matokeo, uso una boridi za chuma, kama vile boridi za chuma na nikeli. Katika hali yao safi, borides hizi zina ugumu wa juu sana na upinzani wa kuvaa. Sehemu za chuma zilizoboreshwa hustahimili uchakavu na mara nyingi hudumu hadi mara tano zaidi ya vipengee vilivyotibiwa kwa matibabu ya kawaida ya joto kama vile ugumu, uwekaji wanga, nitriding, nitrocarburizing au ugumu wa induction.

 

​

 

Matibabu na Marekebisho ya uso wa Usambazaji Mzito: Ikiwa maudhui ya kaboni ni ya chini (chini ya 0.25% kwa mfano) basi tunaweza kuongeza maudhui ya kaboni ya uso kwa ajili ya ugumu. Sehemu hiyo inaweza kutibiwa kwa joto kwa kuzimwa kwenye kioevu au kupozwa kwenye hewa tulivu kulingana na sifa zinazohitajika. Njia hii itaruhusu tu ugumu wa ndani juu ya uso, lakini sio msingi. Hii wakati mwingine inafaa sana kwa sababu inaruhusu uso mgumu na sifa nzuri za kuvaa kama katika gia, lakini ina msingi mgumu wa ndani ambao utafanya vizuri chini ya upakiaji wa athari.

 

 

 

Katika moja ya matibabu ya uso na mbinu za kurekebisha, yaani Carburizing tunaongeza kaboni kwenye uso. Tunaweka sehemu hiyo kwenye angahewa ya Kaboni kwenye halijoto ya juu na kuruhusu usambaaji kuhamisha atomi za Carbon kwenye chuma. Usambazaji utatokea tu ikiwa chuma kina maudhui ya chini ya kaboni, kwa sababu uenezaji hufanya kazi kwa tofauti ya kanuni ya viwango.

 

 

 

Pack Carburizing: Sehemu zimefungwa kwenye chombo cha juu cha kaboni kama vile poda ya kaboni na kuwashwa kwenye tanuru kwa saa 12 hadi 72 kwa 900 Centigrade (1652 Fahrenheit). Katika halijoto hizi gesi ya CO huzalishwa ambayo ni wakala wa kupunguza nguvu. Mmenyuko wa kupunguza hutokea juu ya uso wa chuma ikitoa kaboni. Kisha kaboni huenea kwenye uso wa shukrani kwa joto la juu. Carbon juu ya uso ni 0.7% hadi 1.2% kulingana na hali ya mchakato. Ugumu uliopatikana ni 60 - 65 RC. Ya kina cha kesi ya carburized ni kati ya 0.1 mm hadi 1.5 mm. Pakiti ya carburizing inahitaji udhibiti mzuri wa usawa wa joto na uthabiti katika joto.

 

 

 

Ukaaji wa Gesi: Katika lahaja hii ya matibabu ya uso, gesi ya Carbon Monoxide (CO) hutolewa kwa tanuru yenye joto na mmenyuko wa kupunguza uwekaji wa kaboni hufanyika kwenye uso wa sehemu. Utaratibu huu unashinda zaidi ya matatizo ya pakiti carburizing. Wasiwasi mmoja hata hivyo ni uzuiaji salama wa gesi ya CO.

 

 

 

Kuziba kwa Kioevu: Sehemu za chuma huwekwa kwenye bafu iliyoyeyushwa yenye kaboni nyingi.

 

 

 

Nitriding ni mchakato wa matibabu na urekebishaji wa uso unaohusisha uenezaji wa Nitrojeni kwenye uso wa chuma. Nitrojeni huunda Nitridi yenye vipengele kama vile Alumini, Chromium, na Molybdenum. Sehemu hizo hutiwa joto na kukaushwa kabla ya nitriding. Kisha sehemu hizo husafishwa na kupashwa moto katika tanuru katika mazingira ya Amonia iliyotenganishwa (iliyo na N na H) kwa saa 10 hadi 40 kwa 500-625 Centigrade (932 - 1157 Fahrenheit). Nitrojeni huenea ndani ya chuma na kuunda aloi za nitridi. Hii hupenya kwa kina cha hadi 0.65 mm. Kesi ni ngumu sana na upotoshaji ni mdogo. Kwa kuwa kesi ni nyembamba, kusaga uso haupendekezi na kwa hiyo matibabu ya uso wa nitriding inaweza kuwa chaguo kwa nyuso na mahitaji ya kumaliza laini sana.

 

 

 

Matibabu ya uso wa Carbonitriding na mchakato wa urekebishaji unafaa zaidi kwa vyuma vya aloi ya chini ya kaboni. Katika mchakato wa kutoa kaboni, Carbon na Nitrojeni zote mbili huenea kwenye uso. Sehemu hizo hupashwa joto katika angahewa ya hidrokaboni (kama vile methane au propani) iliyochanganywa na Amonia (NH3). Kuweka tu, mchakato ni mchanganyiko wa Carburizing na Nitriding. Matibabu ya uso wa Carbonitriding hufanywa kwa joto la 760 - 870 Centigrade (1400 - 1598 Fahrenheit), Kisha huzimishwa katika anga ya gesi asilia (Oksijeni isiyo na oksijeni). Mchakato wa carbonitriding haifai kwa sehemu za usahihi wa juu kutokana na upotovu ambao ni asili. Ugumu uliopatikana ni sawa na kufichwa (60 - 65 RC) lakini sio juu kama Nitriding (70 RC). Kina cha kesi ni kati ya 0.1 na 0.75 mm. Kesi hiyo ni tajiri katika Nitrides pamoja na Martensite. Ukali unaofuata unahitajika ili kupunguza brittleness.

 

 

 

Matibabu maalum ya uso na urekebishaji iko katika hatua za mwanzo za maendeleo na ufanisi wao bado haujathibitishwa. Wao ni:

 

 

 

Matibabu ya Cryogenic: Kwa ujumla hutumiwa kwenye vyuma vilivyoimarishwa, poza polepole substrate hadi -166 Centigrade (-300 Fahrenheit) ili kuongeza msongamano wa nyenzo na hivyo kuongeza upinzani wa kuvaa na uthabiti wa mwelekeo.

 

 

 

Matibabu ya Mtetemo: Haya yanakusudia kupunguza mfadhaiko wa joto uliojengeka katika matibabu ya joto kupitia mitetemo na kuongeza maisha ya kuvaa.

 

 

 

Matibabu ya Sumaku: Haya yanakusudia kubadilisha mpangilio wa atomi katika nyenzo kupitia sehemu za sumaku na tunatumai kuboresha maisha ya uchakavu.

 

 

 

Ufanisi wa matibabu haya maalum ya uso na urekebishaji bado unabaki kuthibitishwa. Pia mbinu hizi tatu hapo juu huathiri nyenzo nyingi badala ya nyuso.