常用的表面處理方法主要有

1、常用的表面處理方法常用的表面處理方法主要有脫脂處理法、機械處理法和化學(xué)處理法三大類。選擇表面處 理法應(yīng)考慮多種因素，其中主要包括：（1）表面污染物的種類。如動物油、植物油、礦物油、潤滑油、臟土、流體、無機 鹽、水份、指紋等。（2）污染物的物理特性。如污染物的厚度、緊密或疏松程度等。（3）膠接材料的種類。如鋼材料可用堿溶液，而處理黃銅、鋁材料時應(yīng)考慮選用腐 蝕性較小的溫和溶液。（4）需要清潔的程度。（5）清洗液的清潔能力和設(shè)備情況。（6）危險性和價格成本等?，F(xiàn)對常用的表面處理方法介紹如下。一、脫脂處理法（一）溶劑脫脂法有機溶劑能有效地除去表面上的油污。對于清洗脫脂所用的有機溶劑要求能具有如 下的

2、性能：（1）溶解污物的能力強；（2）比熱或潛熱低；（3）不燃；（4）無毒；（5）化學(xué)性能穩(wěn)定，對處理表面呈惰性；（6）沸點較低；（7）在氣態(tài)時比空氣重，在液態(tài)時也有較大的密度；（8）具有低表面張力等。能滿足上述所要求的有機溶劑事實上并不存在。因此必須按照具體情況，選擇較為 合適的溶劑種類。通常采用的有機溶劑有：丙酮、苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、四氯 化碳、醋酸乙酯、香蕉水、汽油等。對于大批量的連續(xù)生產(chǎn)的膠接件，最好采用三氯乙 烯蒸汽浴除油脂。采用溶劑脫脂也容易出現(xiàn)部分污染物憑借溶劑全面擴散的現(xiàn)象。在這種場合，應(yīng)經(jīng) 常更換溶劑并反復(fù)清洗。一般應(yīng)采用少量多次的方法去除油脂。另外，采用溶劑脫脂時，一

3、定要有必要的晾干時間，否則由于溶劑殘留在膠接件表 面上而使其 膠接強度下降。 對于大面積的膠接件表面， 可采用從上至下或從左到右一個 方向擦拭，反復(fù)進行，直至無油污為止。也有一些采用溶劑除油脂后，再用除垢劑進行 沖洗。由于許多有機溶劑均為易燃物質(zhì)，因此在用這些溶劑去除油脂時，必須遵守易燃易 爆物操作的有關(guān)規(guī)定。如果把溶劑脫脂與超聲波脫脂合并使用，則其處理效果更好。表 2 示出了鋼的溶劑 脫脂處理及與超聲波脫脂處理并用的效果。表 2 溶劑脫脂的處理效果處理方法 抗剪強度比較值（%） 未處理 28 甲苯脫脂 93 庚烷脫脂 93 丁酮脫脂 94 醋 酸乙酯脫脂 100 三氯乙烯脫脂 100 甲基三

4、氯甲烷， 超聲波 5min 脫脂 110 甲基三氯甲 烷，超聲波 13 min 脫脂 113 甲基三氯甲烷，超聲波 20min 脫脂 114 （二）高溫脫 脂及除積炭此方法一般用于使用過的膠接件脫脂除油處理。由于膠接件長期使用，表面容易吸 附或沉積油污，在膠接前如不除盡油污，在膠粘劑與膠接件表面之間便會形成一個油膜 隔離層，從而嚴(yán)重影響膠接強度。對于這些膠接件，如允許采用高溫處理時，可將它們置于 200-250°C 的電熱鼓風(fēng)干 燥箱中。如膠接件太大， 無法加入電熱鼓風(fēng)干燥箱， 則可采用幾個紅燈或噴燈局部加熱， 使膠接件表面及周圍的油脂滲出，然后用干凈棉紗揩擦，再用溶劑除油。必須指出

5、，在 用溶劑除油時，溶劑一定要與火源隔開，以防發(fā)生意外。對于返修的舊制件，如果上面沉積有堅韌的積炭薄層，則在膠接修補前必須將積炭 仔細除去。積炭一般由燃燒產(chǎn)物、金屬氧化物、塵埃、油脂及其膠質(zhì)油泥沉積物等復(fù)雜成份組成。 清除積炭的方法可分為機械處理和化學(xué)處理兩種。但無論使用什么方法，都需事先除油 脫脂。機械處理主要用手工工具刮除，如用鋼絲刷、銅絲刷、刮刀、風(fēng)動工具等清除。必 要時先將制件在煤油中浸泡一段時間，然后用磨料等清除?；瘜W(xué)處理又分為堿性熔鹽浴法和溶液處理法兩種。堿性熔鹽浴的配方如下：氯化鈉 5 氫氧化鈉 6.5 硝酸鈉 30將上述混合物熔融， 再將制件在 250°C 下置于上述

6、熔融浴中處理， 處理時間視具體情況而定溶液處理法清除積炭的配方及工藝條件如下：配方 1氫氧化鈉 2.5 碳酸鈉 3.5 水玻璃 0.15 軟皂 2.5 水 100 處理條件： 80-95 °C ， 1-2h 。處理對象：鋼、鑄鐵。配方 2碳酸鈉 2 磷酸鈉 1 水玻璃 0.8 軟皂 1 水 100 重鉻酸鉀 0.3 表面活 性劑 0.5處理條件： 80-95 °C ， 1-2h 。處理對象：鋼、鋁。配方 3氫氧化鈉 10 水 40 二甲酚皂液 50 處理條件：室溫， 24h ，或 60-85 °C ，4 。處理對象：鋼。配方 4碳酸鈉 1.9 水玻璃 0.9 軟皂

7、 1 水 100 處理條件： 90-95 °C ， 2-4h 。處理對象：鋁。（三）化學(xué)脫脂 如果條件許可，對膠接件最好采用化學(xué)脫脂法。在化學(xué)脫脂法以及在后面所述的化 學(xué)處理法的配方中所用的水，均為軟水或純水，即用一般容易得到的蒸餾水來配制處理 溶液。洗滌用水采用自來水。鋼材的化學(xué)脫脂法所用的溶液配方如下：配方 1硅酸鈉 10 重鉻酸鈉 30 磷酸鈉 30 氫氧化鈉 30 水 1000 將膠接件在上述溶液中于 80-100°C 下處理 10-15min ，然后水洗、干燥。配方 2氫氧化鈉 10 碳酸鈉 50 硅酸鈉 50 水 1000 將膠接件在上述溶液中于 80-100&

8、#176;C 下處理 30min ，然后水洗、干燥。 水洗時必須要多次充分沖洗，將膠接件表面上殘留的堿液洗滌干凈，否則將會影響 膠接強度。 另外，對鋁合金及巴氏合金等膠接材料， 嚴(yán)禁用氫氧化鈉溶液水煮脫脂去油。（四）超聲波脫脂 通常的表面處理方法很難將雜質(zhì)從復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件的細縫、低洼等死角處清除出來。在這種場合，超聲波可較理想地解決問題超聲波是通過高頻發(fā)生器與換能器的結(jié)合而由電振動能轉(zhuǎn)變來的機械振動能。采用 超聲波脫脂時，在干凈的液體中放入換能器，又在它的附近放入處理的制件。當(dāng)超聲波 的頻率為 20-5000Hz 時，已有足夠高的能量對流體進行翻動，同時在表面相的界面上產(chǎn) 生很大的機械沖刷力將雜

9、質(zhì)從壁上撕掉或沖擊出來，因此大大加快了清掃污物的速度。 此法比較適用于小型的復(fù)雜部件。如果凈化的部件較大，則頻率就應(yīng)相應(yīng)降低。在大多 數(shù)情況下，一般部件放在功率為 20W/cm2 的超聲波中處理 20-60s 后，就能得到足夠清 潔的表面。使用液體要經(jīng)常更換， 以免在清潔的部件表面上形成污染膜。 二、機械處 理法機械處理法是工業(yè)上常用的處理方法之一。主要有機械打磨和機械噴砂兩種方法。（一）機械打磨法 通常先用鋼絲刷刷去膠接表面松散的氧化層，然后用砂輪、砂布、砂紙或粗銼進行 打磨加工，使膠接表面得到一定的粗糙度。機械打磨法適用于大部分材料。表 3-5 分別示出了國產(chǎn)水砂紙、木砂紙和鐵砂布的 型號

10、和粒度號數(shù)的對照情況，供使用時參考。機械打磨法簡便易行，化費很省，但在實 際操作時難以得到相同的重復(fù)結(jié)果，操作的重演性和均勻性較差，因此通常只在要求不 高的場合使用。表 3 國產(chǎn)水砂紙型號與粒度號數(shù)對照型 號 180 220 240 280 320 400 500 600磨料粒度號數(shù) 上海產(chǎn)品 100 120 150 180 220 240 280 320 天津產(chǎn)品 120 150 160 180 220 260 - -表 4 國產(chǎn)木砂紙型號與粒度號數(shù)對照型 號 00 0 1 3/2 2 5/2 3 4 磨料粒度號數(shù) 上海產(chǎn)品 150 120 80 60 46 36 30 20 天津產(chǎn)品 16

11、0 140 100 80 60 46 36 30表 5 國產(chǎn)鐵砂布型號與粒度號數(shù)對照八、型 號 0000 000 00 0 1 2 3 4 磨料粒度號數(shù) 上海產(chǎn)品 220 180 150 120 100 60 36 24天津 產(chǎn)品 200 180 160 140 100 60 36 30 （二）機械噴砂法 通常，不會因機械噴砂 而影響裝配尺寸和光潔度的膠接件，以及在使用中耐磨蝕性要求不高的膠接件，均可采 用機械噴砂法。在進行噴砂前，最好先用溶劑去除油污，這樣噴砂后膠接表面特別干凈。機械噴砂 法既快又好，膠接強度均勻穩(wěn)定，操作也很簡單，其中特別對銅合金、鋁合金和鋼材的 膠接效果最佳。但機械噴砂法

12、也有一定的局限性。 例如，對于薄膜材料、軟質(zhì)多孔材料、 電鍍后的零件、精密零件及大型零件等都不宜采用。一般，機械噴砂法用于中等或稍小 的一些膠接件以及較粗糙的膠接件等。另外，噴干砂粉時的粉塵較大，對操作工人的身 體健康會造成危害，因此必須注意勞動保護。機械噴砂法又可分為干法和濕法兩種。 干法是單純用磨料進行噴砂，一般用于化學(xué)處理法難以處理的合金，以及在表面上 有較多鱗片和氧化物的場合。干法噴砂后殘留在表面上的細粉磨料應(yīng)用干凈的壓縮空氣 或氮氣吹凈。濕法是將磨料、液體和空氣混合在一起使用。它的主要優(yōu)點是能控制和減少粉塵飛 揚，并且可以用噴霧淋洗的方法除去噴砂表面上的殘留物。機械噴砂法能使膠接表面

13、產(chǎn)生圓的或凹凸不平的形狀，其深度與膠接材料的性質(zhì)， 磨料的特性、大小以及所用的噴砂壓力等有關(guān)。其中，磨料的特性和大小是最重要的因 素。例如，用尖銳的切割式磨料時，噴砂效果最好。這類磨料包括剛玉砂、金剛砂、石 英砂等。而圓球形磨料，如玻璃珠、金屬彈等的效果較差。因為圓球形磨料將使表面產(chǎn) 生交疊的金屬粒子層，這些疏松的金屬粒子層依附在金屬基體上，使膠接性能不佳。表 6 列舉了這兩種磨料膠接性能的比較。表 7 是幾種金屬噴砂處理時的磨料大小范圍。為了簡便，除鋁材之外的所有金屬表面，均可用干凈的、尺寸為 0.25-0.40mm 大小 的鋼礫或鐵礫磨料噴砂 0.5min 左右，即可完成噴砂處理。對鋁材，

14、只能用砂子或剛玉 磨料作噴砂處理。用噴砂處理非金屬材料時，較軟的非金屬材料（如某些熱塑性塑料） 不適宜用粗磨料去增加它的膠接強度，因為在軟質(zhì)材料表面上的凹凸和容易產(chǎn)生內(nèi)聚性 破壞，以致辭大大降低膠接強度。表 6 玻璃珠與石英磨料膠接效果的比較被膠接件材料 膠粘劑 磨 料 剝離強度（ N/cm ） 鋁合金 醛酚 -橡膠 玻璃珠 18-54 石英砂 108-162 改性環(huán)氧 玻璃珠 0-27 石英砂 180-270表 7 噴砂磨料大小范圍膠接材料 方 法 磨料大?。ㄌ枖?shù)） 鋼 干 法 80-100 鋁 濕 法 140-325 黃銅 干 法80-100 黃銅 濕 法 140-325 不銹鋼 濕 法

15、140-325 三、化學(xué)處理法 化學(xué)處理法是將膠接件在室溫或更高溫度下浸入堿液、酸液或某些無機鹽溶液，除 去其表面疏松氧化物和其他污物。對于某些較活潑的金屬，在處理后還需適當(dāng)“鈍化 ”處理，以獲得牢固和穩(wěn)定的膠接表面?；瘜W(xué)處理法具有高效、經(jīng)濟、質(zhì)量穩(wěn)定和能大面積使用的特點。它除能粗化、清潔 表面，還可以產(chǎn)生一種耐化學(xué)反應(yīng)的表面層，提高膠接件使用的耐久性。對于一些易氧 化的金屬和諸如聚四氟乙烯之類的非極性材料，從快速、可靠和提高膠接強度的角度考 慮，化學(xué)處理法尤其是一種最為簡便的方法。表 8 列舉了鋁合金材料用不同表面處理方法處理后膠接強度的比較情況。從表中可 知，化學(xué)處理可以獲得最高的膠接強度

16、。表8 鋁合金表面處理與膠接強度的關(guān)系處 理 方 法 抗剪強度（ MPa ） 未處理 3.1 脫脂處理 5.9 脫脂，噴砂處理 9.3 陽極 化處理 13.6 脫脂、重鉻酸鈉、硫酸處理 19.3 脫脂、噴砂、重鉻酸鈉、硫酸處理 21.7 （注）膠粘劑為含有填料的雙組份環(huán)氧樹脂膠必須根據(jù)不同的膠接材料采用不同的化學(xué)處理方法。處理時間、處理溫度不同，得 到的膠接強度也不同?；瘜W(xué)處理法的不足之處在于大部分處理液具有一定的腐蝕作用， 并可能產(chǎn)生有害氣體，因此在操作時必須注意通風(fēng)和勞動保護四、涂底膠法在膠接表面涂底膠有以下幾種作用：1、保護作用 使膠接面保持清潔，防止受腐蝕或污染，延長已處理好的表面的存放 時間。2、改善膠接性能 如彈性底膠與環(huán)氧樹脂膠配合，就能改善脆性。環(huán)氧樹脂膠所用 的彈性底膠有氯丁橡膠、丁腈橡膠、聚硫橡膠等。3、固定膠膜或工件定位4、改善表面的粘附性 這里主要是指涂布一層偶聯(lián)劑。偶聯(lián)劑能使膠液與膠接材料 這間形成化學(xué)鍵，從而使膠接強度