Xử lý bề mặt kim loại là một trong những quy trình quan trọng để bảo vệ độ bền cho sản phẩm, vật liệu chống lại sự hoen gỉ, xuống cấp. Hãy cùng Multichem điểm qua các phương pháp xử lý phổ biến và hiệu quả nhất trong bài viết dưới đây.
Mạ điện
Mạ điện là phương pháp tạo ra một lớp phủ kim loại mỏng trên bề mặt thiết bị, máy móc. Ở quá trình này, vật cần mạ sẽ được gắn với cực âm catot và kim loại mạ sẽ gắn với cực dương anot của nguồn điện trong dung dịch điện môi. Lúc này, trong quá trình oxi hóa, cực dương sẽ hút các electron e- và giải phóng các kim loại dương.
Dưới tác dụng của lực tĩnh điện, các ion dương sẽ di chuyển về cực âm và nhận lại e- trong quá trình oxi hóa khử, từ đó hình thành lớp kim loại bám phủ trên bề mặt vật được mạ. Độ dày của lớp mạ sẽ tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện và thời gian mạ.
Việc xử lý bề mặt kim loại bằng phương pháp mạ điện có thể áp dụng cho hầu hết mọi kim loại cơ bản. Tuy nhiên, được áp dụng phổ biến hơn vàng, bạc, đồng, thiếc, kẽm, niken, crom, cadmium.
Mạ không điện
Phương pháp này được thực hiện tương tự như mạ điện ở trên, tuy nhiên điểm khác là không sử dụng điện năng mà thay thế bằng một loại chất khử được chứa trong dung dịch mạ.
Đối với phương pháp xử lý bề mặt kim loại này, phản ứng kết tủa kim loại lên bề mặt vật được mạ là một chuỗi phản ứng rất phức tạp và cần được kiểm soát nghiêm ngặt để đạt được sự đồng đều, liên kết chặt chẽ với kim loại.
Ưu điểm của phương pháp này là lớp mạ có khả năng phủ sâu với các chi tiết, bề mặt phức tạp, điều mà lớp phủ thông thường không bám lên được. Nhờ vậy mà toàn bộ bề mặt kim loại sẽ được phủ một lớp chống ăn mòn từ môi trường.
Xử lý hóa học
Đây là một phương pháp xử lý bề mặt kim loại tương đối phổ biến, trong đó sử dụng các phản ứng hóa học để tạo ra màng mỏng sunfua và oxit. Xử lý hóa học được áp dụng chủ yếu để tạo màu kim loại, chống ăn mòn hoặc sơn lót bề mặt cần sơn.
Đối với phương pháp này người ta thường sử dụng oxit đen làm chất xử lý bề mặt cho các bộ phận bằng thép và để loại bỏ sắt tự do khỏi bề mặt của inox.
Anodization (Oxy Hóa Anot)
Anodization là phương pháp được sử dụng cho các loại kim loại nhẹ như nhôm và titan khi cần xử lý bề mặt kim loại. Với phương pháp này, các màng oxit sẽ được hình thành bằng cách điện phân, mang lại hiệu quả trong việc chống ăn mòn các bộ phận kim loại.
Ngoài ra, phương pháp Anodization còn ứng dụng vào mục đích tạo màu cho bề mặt nhôm theo màu đồng, màu thiếc, hoặc các màu sắc khác như xanh, đỏ, tím, vàng…
Nhúng kẽm nóng
Nhúng kẽm nóng là phương pháp tạo một lớp kẽm trên bề mặt bằng cách nhúng kim loại vào bể chứa kẽm nóng chảy, nhờ đó mà bề mặt sẽ được phủ một lớp kẽm bảo vệ. Lớp kẽm mạ có độ bám rất chắc, không bị bong tróc như khi sử dụng sơn.
Phương pháp xử lý bề mặt này thường được áp dụng với những kết cấu bằng thép, đặc biệt là những kết cấu lớn. Chẳng hạn như giàn khoan, hệ thống hạ tầng điện, viễn thông, dầm nhà hoặc cửa ra vào… Các thanh chắn trên đường cũng thường được xử lý bề mặt bằng phương pháp nhúng kẽm nóng này.
Xi mạ chân không
Xi mạ chân không được hiểu là kỹ thuật xử lý bề mặt kim loại trong môi trường chân không. Quá trình xử lý sẽ được thực hiện trong môi trường chân không, cách ly hoàn toàn với không khí và tạp chất. Với phương pháp này, các nguyên tử vật liệu tiền chất rắn sẽ được tách ra khỏi liên kết mạng tinh thể, va chạm và bám vào thành vật liệu cần mạ tạo ra lớp phủ trên bề mặt vật liệu.
Hiện nay, phương pháp xi mạ chân không được sử dụng rất phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các vật liệu ứng dụng phương pháp này không những có tuổi thọ cao, bảo kệ kim loại trước các tác nhân gây hại từ môi trường, đồng thời còn mang lại giá trị thẩm mỹ.
Sơn
Sơn thường được áp dụng để tăng khả năng chống ăn mòn và cải thiện vẻ ngoài của một bộ phận hoặc một sản phẩm. Người ta sẽ phủ lớp sơn lên bề mặt của vật cần xử lý bằng các phương pháp như sơn phun, sơn tĩnh điện, nhúng, chải hoặc sơn bột. Trong các điều kiện môi trường vật lý khác nhau người ta sẽ sử dụng công thức sơn phù hợp để bảo về các bộ phận kim loại.
Phun phủ nhiệt
Phương pháp xử lý bề mặt kim loại này là quá trình phun, tạo lớp bảo vệ bề mặt bằng các dạng vật liệu rắn nóng chảy khác. Quá trình thực hiện như sau:
- Các vật liệu rắn được đốt nóng bằng điện (plasma hoặc hồ quang điện) để làm nóng chảy một phần hoặc toàn bộ vật liệu.
- Vật liệu sau khi được làm nóng chảy được phân tán thành các hạng dưới dạng sương mù, sau đó, dưới tác dụng của dòng khí năng lượng cao sẽ được phun lên bề mặt của chi tiết cần được xử lý, bảo vệ.
- Các vật liệu để phun phủ có thể là kim loại, hợp kim, nhựa, composite hoặc bột ceramic.
Trên đây là 8 phương pháp xử lý bề mặt kim loại phổ biến và hiệu quả nhất mà chúng tôi giới thiệu đến bạn. Mỗi phương pháp có đặc trưng riêng, tùy vào nhu cầu mà bạn có thể sử dụng kỹ thuật phù hợp để bảo vệ kim loại, tăng độ bền cho vật liệu, thiết bị.
