Wie sind die Oberflächenbehandlungen für Teile aus Edelstahl?

Bei so vielen Methoden zur Oberflächenbehandlung von Metallen auf dem Markt, welche sind für Edelstahl geeignet?Der erste Schritt besteht darin, das Kernziel zu ermitteln: soll das Erscheinungsbild und die Textur verbessert, die Korrosionsbeständigkeit verbessert, die funktionalen Eigenschaften optimiert werden (z. B. Verschleißbeständigkeit und antistatische Eigenschaften),oder die Industriestandards erfüllen (z. B. für die Lebensmittel- und Medizinindustrie)? Auf der Grundlage des Zweckes der Behandlung und der Verfahrenskonzepte können Oberflächenbehandlungen für Edelstahl in vier Haupttypen eingeteilt werden: Oberflächenglättung,chemische Umwandlung, Beschichtung/Beschichtung und funktionelle Oberflächenänderung.

Oberflächenfehler (z. B. Burrs, Kratzer und Oxidschale) werden durch physikalische oder mechanische Mittel entfernt, um die Oberflächenrauheit (Ra) zu optimieren."matte/geputzte" und "Spiegelveredelung"," und ist die grundlegendste und am weitesten verbreitete Methode.

Auf der Oberfläche von Edelstahl entsteht durch chemische Reaktionen eine dichte Oxid-/Passivationsfolie.Dies erhöht die Korrosionsbeständigkeit, ohne dass eine zusätzliche Beschichtung erforderlich ist und ohne dass die Abmessungen des Teils geändert werden (die Filmdicke beträgt typischerweise 0 mm)..1-1 μm), so dass es für Präzisionsteile geeignet ist.

• Passivierungsbehandlung (die chemische Kernbehandlung)

Edelstahl wird in eine Salpetersäure (oder Zitronensäure, Chromatlösung,die umweltfreundlich sind) um das Element Cr auf der Oberfläche zu oxidieren und einen Cr2O3-Passivationsfilm (Dicke von etwa 2-5 nm) zu bildenDieser Film verhindert, daß das Grundmaterial mit Luft und Feuchtigkeit in Berührung kommt, wodurch die Korrosionsbeständigkeit erheblich verbessert wird.

• Traditionelle Passivierung: Verwendung einer Salpetersäure-Lösung von 65% bis 85%, geeignet für übliche Edelstahlsorten (z. B. 304, 316), wobei jedoch das Chromhaltige Abwasser behandelt werden muss.
• Umweltfreundliche Passivierung: Verwendung von chrombfreien Lösungen wie Zitronensäure und Phosphorsäure, die den RoHS- und Lebensmittelnormen (wie FDA) entsprechen,und werden in der medizinischen und Lebensmittelindustrie weit verbreitet.

• Farbbehandlung

Auf der Basis des Passivationsfolios wird eine farbige Oxidfolie durch chemische Oxidation (z. B. alkalische Oxidationslösung) oder elektrochemische Oxidation erzeugt.Die Farbe des Films wird durch seine Dicke bestimmt (blau, lila, rot, grün usw.), die sowohl dekorative als auch korrosionsbeständige Eigenschaften aufweisen (Filmdicke 5-20μm).

Wenn die inhärente Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit von Edelstahl unzureichend sind,Funktionsschichten werden durch "Beschichtung" oder "Abscheidung" -Methoden hinzugefügt, um den Anforderungen extremer Umgebungen (wie hoher Temperatur) gerecht zu werden, starke Säuren und hohen Verschleiß).

• Physikalische Dampfdeposition (PVD-Beschichtung)

In einer Vakuumumumgebung werden Metallziele (z. B. Ti, Cr, Zr) durch Verdunstung, Sputtering,oder Ionisierung zur Bildung harter Folien (z. B. TiN-Titannitrid), CrN-Chronnitrid).

• Anwendungsbereiche: Schneidwerkzeuge (chirurgische Messer, Handwerksmesser), Formen, Uhrenkoffer und Dekorationsteile für Automobile.

• Chemische Dampfdeposition (CVD-Beschichtung)

Keramische Folien wie Siliziumkarbid (SiC) und Aluminiumnitrid (AlN) entstehen durch die Reaktion gasförmiger Reaktanten mit der Oberfläche von Edelstahl bei hohen Temperaturen (800-1200°C),mit einer Filmdicke von 5 bis 20 μm.

• Anwendungen: Korrosionsbeständige Bauteile in der chemischen Industrie, Teile in Hochtemperaturöfen und Halbleiterwaferträger.

• Organische Beschichtungen (Spritzen/elektrophoretische Ablagerung)

Organische Harze (z. B. Epoxidharz, Polytetrafluorethylen PTFE, Fluorkohlenstofffarbe) werden durch Sprühen oder elektrophoretische Ablagerungen auf die Oberfläche aufgetragen, um isolierende, wetterbeständige,oder klebfreien Schichten.

• Epoxidharzbeschichtung: Gute Lösungsmittelbeständigkeit und Isolationsfähigkeit, für Gehäuse von elektrischen Geräten und Leiterplatten verwendet.
• PTFE-Beschichtung (Teflon): nicht klebend und temperaturbeständig (von 200°C bis 260°C), verwendet für nicht klebende Pfannen und Lebensmittelformen.
• Fluorkohlenstofffarbe: UV-beständig und alterungsbeständig im Außenbereich (Nutzungsdauer über 15 Jahre), für Außenfassaden und Werbetafeln aus Edelstahl verwendet.

• Nanozeramische Beschichtung aus Graphen-Verbundwerkstoffen

Diese Beschichtung verwendet einen Nano-Abscheidungsprozess, der Flüssig- und Dampf-Abscheidungen kombiniert, was zu einer Dichte auf Ionenebene führt.ist für eine langfristige Verwendung zwischen -120 °C und 300 °C geeignetEs verhindert Kondensation und Vergiessenheit bei niedrigen Temperaturen, ist antistatisch und korrosionsbeständig.

• Anwendungen: Digitale 3C-Produkte, mechanische Geräte, Rechenzentren, Biomedizin, intelligente Haushaltsgeräte, Transport und Präzisionsgeräte.

Spezielle Bedürfnisse (z. B. antibakterielle, leitfähige oder hydrophobe Eigenschaften)die Mikrostruktur oder Zusammensetzung der Oberfläche wird durch physikalische oder chemische Mittel verändert, um eine "funktionelle Anpassung" zu erreichen."

• Antibakterielle Behandlung

Silber-Ionen (Ag+), Kupfer-Ionen (Cu2+) werden auf der Oberfläche abgelagert oder in die Oberfläche gedoppt oder antibakterielle Harze (z. B. silberhaltiges Epoxidharz) werden aufgetragen.Diese Metallionen stören die Bakterienzellmembranen, das Wachstum von E. coli und Staphylococcus aureus hemmt.

• Anwendungsgebiete: Medizinische Geräte (Bettgeländer, Infusionsständer), öffentliche Einrichtungen (Aufzugknöpfe, Handläufe) und Kindergeschirr.

• Hydrophobe/superhydrophobe Behandlung

Mikroskopische konkave-konvexe Strukturen entstehen an der Oberfläche durch Lasergravur oder durch Anwendung von Materialien mit geringer Oberflächenenergie (wie Polydimethylsiloxan PDMS).Dies führt zu einem Kontaktwinkel von mehr als 150°, wodurch Wasser Tröpfchen bilden und abrollen kann, wodurch ein "selbstreinigender" Effekt erzielt wird.

• Anwendungen: Außenüberwachungskameraschränke, Solar-Photovoltaik-Panels (Rahmen aus Edelstahl) und Rückspiegel von Autos (Ränder aus Edelstahl).

• Leitung/Magnetbehandlung

Kupfer, Nickel, Silber (für die Leitfähigkeit) oder Permalloy (für den Magnetismus) werden auf die Oberfläche von Edelstahl galvanisiert, um seine inhärent schlechten leitfähigen/magnetischen Eigenschaften auszugleichen.

• Anwendungen: Elektronische Steckverbinder (Basismaterial aus Edelstahl + Silberplattierung), elektromagnetische Abschirmung (Edelstahl + Nickelplattierung).