Você já pensou na importância do tratamento de superfície na fabricação? Nesta postagem do blog, exploraremos os vários tipos de processos de tratamento de superfície e suas aplicações. Nosso engenheiro mecânico especialista fornecerá insights sobre como essas técnicas melhoram a qualidade, a durabilidade e a estética do produto. Descubra a ciência por trás desses métodos e saiba como eles podem beneficiar seus projetos de fabricação.
O tratamento de superfície é um processo sofisticado que modifica a camada superficial de um material de substrato, aprimorando suas propriedades mecânicas, físicas e químicas. Essa alteração de superfície projetada visa atender a requisitos específicos do produto, como maior resistência à corrosão, resistência ao desgaste, apelo estético ou outras necessidades funcionais especializadas.
Para peças fundidas de metal, são empregados vários métodos avançados de tratamento de superfície:
O processo de tratamento de superfície normalmente engloba várias etapas preparatórias essenciais:
Essas etapas preparatórias são cruciais para garantir a eficácia e a longevidade do tratamento final da superfície, contribuindo, em última análise, para a qualidade e o desempenho gerais da fundição de metal.
O tratamento de superfície é uma das conquistas tecnológicas mais antigas da humanidade, com origens que remontam aos primórdios da civilização humana. Os primeiros hominídeos, enfrentando as duras realidades da vida pré-histórica, desenvolveram técnicas rudimentares, porém eficazes, de fabricação de ferramentas de pedra. Esses primeiros artesãos empregavam métodos de esmerilhamento abrasivo para criar bordas afiadas em implementos líticos, aprimorando suas capacidades de corte e de "divisão afiada". À medida que as sociedades humanas avançaram para a era neolítica, a produção de ferramentas de pedra evoluiu significativamente. Os artesãos desse período dominavam a arte do esmerilhamento minucioso, produzindo ferramentas com superfícies refinadas e lisas que não apenas melhoravam a funcionalidade, mas também enfatizavam o apelo estético, refletindo a sofisticação cultural da época.
Paralelamente ao desenvolvimento da tecnologia de ferramentas de pedra, as técnicas primitivas de pintura surgiram como um aspecto crucial da expressão e da tecnologia humanas primitivas. Os humanos do Paleolítico tardio, demonstrando um apreço inato pela estética, utilizavam pigmentos minerais para decorar pequenos objetos para adorno pessoal e, possivelmente, para fins ritualísticos. O advento da cerâmica no período neolítico catalisou uma revolução nas técnicas de tratamento de superfície. Essa inovação deu origem à renomada tradição da cerâmica colorida, marcando um marco significativo na história da decoração de superfícies. Os desenhos intrincados e as tonalidades vibrantes da cerâmica neolítica não só apresentaram métodos avançados de aplicação de pigmentos, mas também estabeleceram a base para futuros desenvolvimentos em tecnologias de revestimento de superfícies.
Esses primeiros avanços no tratamento de superfície - abrangendo tanto melhorias funcionais na fabricação de ferramentas quanto expressões artísticas na decoração de cerâmicas - prepararam o terreno para o complexo e diversificado campo da engenharia de superfície que conhecemos hoje. A partir desses primórdios, o tratamento de superfície evoluiu para uma disciplina sofisticada, crucial na fabricação moderna, na ciência dos materiais e nos empreendimentos artísticos.
A oxidação por microarco (MAO), também conhecida como oxidação por microplasma, é um processo que envolve a combinação de eletrólito e parâmetros elétricos específicos.
Esse processo resulta no crescimento de um filme cerâmico na superfície do alumínio e do magnésio, titânioe suas ligas. O filme é composto principalmente de óxidos de metais básicos e é produzido pelo efeito instantâneo de alta temperatura e alta pressão da descarga do arco.
A trefilação de metais é uma técnica de tratamento de superfície que cria linhas decorativas na superfície de uma peça de trabalho por meio do processo de esmerilhamento.
O azulamento é um processo no qual todo o corpo é revestido com um esmalte colorido e, em seguida, queimado em um alto-forno a uma temperatura de cerca de 800°C.
O esmalte colorido se transforma de um sólido granular em um estado líquido à medida que derrete e, após o resfriamento, forma um belo esmalte colorido que é fixado ao corpo.
Nesse ponto, a altura do esmalte colorido é menor do que a do fio de cobre, portanto, o esmalte deve ser preenchido novamente.
Em seguida, ele é sinterizado, normalmente de quatro a cinco vezes em um processo contínuo, até que o padrão seja preenchido para corresponder ao nível do padrão do fio.
O jateamento com granalha é um método de trabalho a frio que envolve o bombardeio da superfície de uma peça de trabalho com pelotas. Isso resulta na implantação de tensão compressiva residual, o que aumenta a resistência à fadiga da peça de trabalho.
Jateamento de areia é um processo de remoção de impurezas e desbaste da superfície de um substrato por meio do impacto de um fluxo de areia de alta velocidade.
Isso é obtido com o uso de ar comprimido para criar um feixe de jato de alta velocidade que pulveriza o material de jateamento (como areia de minério de cobre, areia de quartzo, corindo, areia de ferro ou areia de Hainan) na superfície da peça de trabalho em alta velocidade, alterando sua aparência ou forma.
A gravação é um método de remoção de material por meio de reação química ou impacto físico.
Normalmente, esse processo também é conhecido como Photochemical Etching, que envolve a remoção da película protetora da área a ser gravada após a exposição e a revelação e, em seguida, a imersão em uma solução química que causa dissolução e corrosão. Isso resulta na criação de superfícies irregulares ou moldagem oca.
A IMD, ou In-Mold Decoration, também é conhecida como Painting-Free Technology e é uma técnica de decoração de superfície amplamente utilizada.
A tecnologia consiste em um filme transparente endurecido na superfície, uma camada de padrão impresso no meio e uma camada de injeção no verso. A tinta no meio oferece proteção contra atrito e evita arranhões, além de garantir que a cor permaneça brilhante e não desbote com o tempo.
A Decoração Out-Mold é uma combinação de elementos visuais, táteis e funcionais em um display.
É uma extensão da tecnologia IMD (In-Mold Decoration) e envolve uma técnica de decoração de superfície 3D que combina características de impressão, estrutura de textura e metalização.
O Laser Carving, também conhecido como Laser Engraving ou Laser Marking, é um processo de tratamento de superfície que utiliza princípios ópticos. Nesse método, os feixes de laser são utilizados para criar marcações permanentes na superfície de objetos ou em materiais transparentes.
A usinagem por descarga elétrica (EDM) é um método de usinagem especializado que utiliza descarga elétrica para remover materiais condutores. Ele envolve pulsos de descarga entre dois eletrodos que estão imersos em um fluido de trabalho.
Os eletrodos de ferramenta geralmente são feitos de materiais resistentes à corrosão com boa condutividade, altos pontos de fusão e fáceis de processar, como cobre, grafite, ligas de cobre-tungstênio e molibdênio.
Durante o processo de usinagem, o eletrodo-ferramenta sofre algum desgaste, mas ele é significativamente menor do que a quantidade de metal removido da peça de trabalho e pode até mesmo não resultar em nenhuma perda.
A texturização a laser é um processo que utiliza laser de alta densidade de energia para produzir padrões na superfície do aço, como pele de cobra, gravura, perlita ou outras formas de linhas.
A tampografia é um método de impressão especializado que usa uma almofada curva feita de silicone (ou cobre, termoplástico) e um material de borracha de silicone. O processo envolve mergulhar a tinta da gravura na superfície da almofada e, em seguida, pressioná-la na superfície do objeto desejado para imprimir texto, padrões e outros desenhos.
A serigrafia é um método de impressão que envolve o uso de telas de seda, fibra sintética ou metal que são esticadas sobre uma moldura. A tela é feita usando filme pintado à mão ou métodos de fabricação de chapas fotoquímicas, com a moderna tecnologia de impressão de tela usando um material fotossensível para criar as chapas de tela por meio de fotogravura.
Esse processo expõe a parte gráfica da placa de tela para produzir orifícios de tela e bloqueia os orifícios de tela na parte não textual.
Durante a impressão, a tinta é transferida para o substrato pressionando uma lâmina contra a tela, que comprime a tinta através da parte gráfica da tela e forma um gráfico que corresponde ao original.
Impressão térmica direta refere-se ao processo de aplicação de um agente sensível ao calor no papel para torná-lo um papel de gravação sensível ao calor. O papel de registro térmico altera as propriedades físicas ou químicas de uma substância (agente revelador) quando exposto ao calor, resultando em uma imagem.
O princípio da transferência de calor A impressão envolve a impressão de um padrão digital usando uma impressora e uma tinta de transferência especial em um papel de transferência e, em seguida, o uso de uma máquina de transferência para transferir o padrão para a superfície do produto com alta temperatura e pressão, completando assim a impressão do produto.
Como as partes gráficas e não gráficas da planografia estão no mesmo plano, para que a tinta faça a distinção entre a parte com padrão e a parte sem padrão da chapa de impressão durante a impressão, é necessário usar o princípio da separação óleo-água.
Primeiro, o dispositivo de fornecimento de água do componente da chapa de impressão fornece água para a parte não gráfica da chapa de impressão, protegendo assim a parte não gráfica da chapa de impressão de ser molhada pela tinta.
Em seguida, a tinta é fornecida do dispositivo de suprimento de tinta do componente de impressão para a chapa de impressão.
Como a parte não gráfica da chapa de impressão é protegida por água, a tinta só pode ser fornecida à parte gráfica da chapa de impressão.
Por fim, a tinta da chapa de impressão é transferida para a película de leite, e a pressão entre o rolo de borracha e o cilindro de impressão é usada para transferir a tinta da película de leite para o substrato, completando a impressão.
Portanto, a planografia é um método de impressão indireta.
Para curvas impressão de superfícieEm seguida, a tinta é colocada em uma gravura gravada com caracteres ou padrões. Os caracteres ou padrões são então transferidos para a superfície curva e, posteriormente, para a superfície do produto moldado através da superfície curva. A tinta é finalmente curada por meio de tratamento térmico ou exposição à luz ultravioleta.
Hot stamping refere-se ao processo de aplicação de texto e padrões feitos de materiais como papel alumínio na capa ou na contracapa de livros de capa dura, ou de gravação de nomes ou padrões de livros por meio de prensagem a quente.
A impressão por transferência de água é um tipo de impressão que utiliza alta pressão para transferir padrões de cores para um substrato a partir de um papel de transferência hidrolisado ou filme plástico. O processo inclui a produção de papel para impressão por transferência de água, a imersão do papel decorativo, a transferência do padrão e a secagem do produto acabado.
O molde de impressão de tela plana consiste em uma tela de poliéster ou náilon (também conhecida como "placa de flor") montada em uma estrutura quadrada e com um padrão de estêncil. O padrão de estêncil permite que a pasta de cor passe pela parte padronizada da placa de flores, enquanto a parte não padronizada é selada com uma camada de filme de polímero.
Durante a impressão, a placa de flores é pressionada contra o tecido e preenchida com pasta colorida. A pasta é então raspada para frente e para trás com um raspador, fazendo com que ela penetre no padrão e alcance a superfície do tecido.
A calandragem é um processo de acabamento para couro pesado que usa calor e pressão para criar uma superfície lisa e brilhante. O processo envolve a alimentação do material em uma máquina onde ele é aquecido e derretido, depois formado em uma folha ou filme e resfriado antes de ser enrolado.
O processo de calandragem aproveita a plasticidade das fibras para achatar a superfície do tecido ou produzir linhas oblíquas finas e paralelas. O material mais comumente usado para calandragem é o cloreto de polivinila.
Antes da pintura, o processo de remoção de materiais estranhos aderidos ou gerados na superfície da base para melhorar a adesão entre a superfície da base e o revestimento ou para proporcionar à superfície certa resistência à corrosão também pode ser chamado de pré-tratamento.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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