什么是金屬化
金屬化是一個(gè)通用術(shù)語(yǔ),用來(lái)描述在物體表面施加金屬涂層的過(guò)程。這些涂層有許多功能,可分為精加工涂層(防腐蝕和裝飾性涂層)或工程涂層(耐磨和熱障涂層)。
金屬化是比防腐涂裝相對(duì)更復(fù)雜的過(guò)程。在這種方法中,涂層金屬被液化、霧化并被推進(jìn)到基材上。涂層金屬以固體金屬絲的形式出現(xiàn),它在室內(nèi)被加熱和熔化。然后,數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的液體顆粒從室中噴出,它們?cè)诒砻嫔现丿B并凝固,形成保護(hù)性涂層。因此,金屬化的表面比那些涂有傳統(tǒng)保護(hù)性涂層的表面具有明顯更長(zhǎng)的使用壽命。
一、什么是金屬化?
如前所述,金屬化涉及到將熔化的金屬顆粒投射到另一個(gè)表面。熔融金屬顆粒是通過(guò)對(duì)固體金屬線(通常是鋁或鋅)施加熱源,然后采用霧化/噴射方法產(chǎn)生的。當(dāng)噴射出的熔融顆粒與基體接觸時(shí)會(huì)冷卻并在表面形成機(jī)械性結(jié)合。隨著過(guò)程的繼續(xù),涂層厚度增加,顆粒之間隨之相互粘合。
金屬化,像所有的涂層工藝一樣,從基材制備開(kāi)始。清潔方法,例如噴砂,確保可能對(duì)涂層產(chǎn)生不利影響的瑕疵、缺陷和表面污染物被去除。接下來(lái),適當(dāng)?shù)慕饘俳z材料被熔化,同時(shí)清潔的壓縮空氣將液滴噴到基體上,形成涂層。
金屬化通過(guò)提供以下一種或兩種保護(hù)機(jī)制來(lái)保護(hù)金屬表面免受腐蝕。
屏障保護(hù) - 在大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)中,腐蝕需要兩個(gè)基本成分:空氣和水分。當(dāng)金屬顆粒凝固并與結(jié)構(gòu)表面結(jié)合時(shí),形成不能滲透的屏障,防止空氣和水分與基體接觸。例如,鋅,一種常見(jiàn)的涂層材料,與大氣反應(yīng),形成一層薄薄的碳酸鋅,極其耐用且耐腐蝕。
電鍍保護(hù) - 鑒于涂層和底層材料的正確組合搭配,金屬化也可以提供電鍍保護(hù)。在這種保護(hù)方法中,通過(guò)允許涂層金屬優(yōu)先腐蝕來(lái)保護(hù)底層鋼基材。例如,如果涂層物體被切割或劃傷,使基材暴露在外,那么金屬涂層將首先腐蝕而犧牲自己。
金屬化通常用于保護(hù)那些對(duì)于熱鍍鋅來(lái)說(shuō)太重或太大的物體。
二、金屬化工藝的類型
前面描述了金屬化的一般概念,該過(guò)程可以使用各種技術(shù)進(jìn)行。一些最常見(jiàn)的金屬化變化包括:
電弧噴涂金屬化 - 電弧噴涂包括使用電弧熔化固體涂層材料。典型的電弧噴涂過(guò)程包括兩根帶電的電線以V字形排列。然后這兩根金屬線會(huì)聚在一點(diǎn)上,形成電弧??諝鈬娮靽姵鰤嚎s空氣,將熔化的金屬霧化并投射到基材上。
火焰噴涂金屬化 - 在火焰噴涂過(guò)程中,使用氧燃料火焰來(lái)熔化固體金屬絲。金屬絲被驅(qū)動(dòng)輥系統(tǒng)推動(dòng)通過(guò)噴嘴,然后送入火焰中。與電弧噴涂工藝類似,環(huán)形空氣噴嘴使用壓縮空氣流,將熔融材料霧化并推進(jìn)到工件上。
真空金屬化 - 真空金屬化包括在專門(mén)設(shè)計(jì)的真空室中熔化涂層金屬。然后,從沸騰金屬中產(chǎn)生的冷凝物沉積到基材表面。涂層金屬可以使用包括等離子體或電阻加熱等幾種技術(shù)進(jìn)行汽化。
三、金屬化的好處
雖然金屬化和傳統(tǒng)的金屬噴漆看起來(lái)功能相似,但前一種工藝有幾個(gè)理想的特點(diǎn),使其成為某些工業(yè)應(yīng)用的理想選擇。除了加強(qiáng)腐蝕保護(hù)外,金屬化的其他一些好處包括。
增加耐久性 - 金屬化涂層比傳統(tǒng)油漆和涂料更牢固地附著在基材上。熔化、霧化和隨后的冷卻使熔化的涂層與基材形成緊密的機(jī)械結(jié)合。因此,金屬化表面不太可能因剝落、起泡、開(kāi)裂或剝落而失效。
導(dǎo)電性--對(duì)于有必要把電從一個(gè)部件轉(zhuǎn)移到另一部件的應(yīng)用,金屬化涂層可以用來(lái)賦予導(dǎo)電性。金屬化可用于將非導(dǎo)電材料,如塑料,轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電元件。這一過(guò)程在制造業(yè)和電子工業(yè)中特別有用。
更好的抗風(fēng)化能力 - 惡劣的戶外環(huán)境會(huì)減少傳統(tǒng)涂料的壽命,增加金屬表面的腐蝕率。金屬化涂層的增強(qiáng)的耐用性,可以幫助保護(hù)那些經(jīng)常暴露在外部環(huán)境中的結(jié)構(gòu)。
減少維護(hù)成本 - 金屬化表面也不需要經(jīng)常維護(hù)或重新噴漆。這大大降低了與維護(hù)和修理有關(guān)的成本。相反,噴漆的表面需要定期重新噴漆以保護(hù)表面。
無(wú)表面變形--與被涂裝部件的尺寸相比,熔融顆粒的熱能相對(duì)較??;因此,傳給基材的熱量非常少。由于涂層部件的溫升很小,因此消除了變形的風(fēng)險(xiǎn)。在這方面,金屬化比熱浸鍍鋅有優(yōu)勢(shì)。
四、金屬化的弊端
雖然金屬化是許多鋼結(jié)構(gòu)的理想選擇,但必須考慮到幾個(gè)關(guān)鍵因素,以確定這種方法是否是特定涂裝項(xiàng)目的理想選擇。
首先,金屬化過(guò)程并不寬容,對(duì)準(zhǔn)備不足的表面響應(yīng)不佳。金屬化表面和基材之間的結(jié)合主要是機(jī)械性的;因此,如果表面沒(méi)有充分準(zhǔn)備好接受涂層,涂層會(huì)出現(xiàn)災(zāi)難性的失效。在金屬化過(guò)程中,適當(dāng)?shù)那鍧嵑唾|(zhì)量控制過(guò)程必須到位,以確保涂層達(dá)到其預(yù)期的生命周期成本。
另外,雖然金屬化是許多金屬表面的理想選擇,但它不適合到達(dá)死角、凹槽、空洞和孔洞。因此,這種涂層技術(shù)可能不適合于某些金屬形狀,如管狀鋼段
五、結(jié)論
幾乎任何尺寸或形狀的金屬都可以被金屬化。這個(gè)過(guò)程既可以在施工開(kāi)始前在現(xiàn)場(chǎng)外完成,也可以結(jié)構(gòu)搭建好后在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。工程師和承包商必須權(quán)衡金屬化的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),以確定這種技術(shù)是否適合他們的項(xiàng)目。
六、夢(mèng)能科技
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