表面工程.doc

期末大作业：文献综述内容：针对某一种具体的表面工程技术，通过查阅相关的文献（期刊论文或专著、教材，但不含本课程所用教材），对该项技术进行较全面和深入的分析和论述。具体应包括：该技术的大致分类、基本原理、工艺过程、主要特点、国内外发展现状、实际应用范围、主要的缺点不足、以及发展趋势展望。要求：1.所有撰写格式须严格按照西安石油大学本科毕业设计（论文）撰写规范的要求。 2.A4纸打印，篇幅不少于8页。 3打印部分包含：封面、目录、正文、参考文献（参见下面范例）。 4.参考文献5篇以上，含至少1篇外文文献。可选择以下表面工程技术中的一种：1.表面热处理2.表面形变强化3.热扩渗4.热喷涂5.热喷焊和堆焊6.电镀7.化学镀8.化学转化膜与着色技术9.气相沉积10.高能束表面处理11.涂装技术材料表面工程课程期末作业题 目： 涂装文献综述 学生姓名： 唐川 院 （系）： 材料科学与工程学院 专业班级： 材料1003 学 号： 201012010327 任课教师： 李健 完成日期： 2013年11月28日 - 材料表面工程课程期末作业目 录1 前言.12 涂装分类.23 汽车涂装工艺过程3 4 涂装发展55 涂装运用66 Coating Processes8参考文献.101 前言涂装是工程机械产品的表面制造工艺中的一个重要环节。防锈、防蚀涂装质量是产品全面质量的重要方面之一。产品外观质量不仅反映了产品防护、装饰性能 , 而且也是构成产品价值的重要因素。涂装是一个系统工程，它包括涂装前对被涂物表面的处理、涂布工艺自动喷涂机和干燥三个基本工序以及选择适宜的涂料，设计合理的涂层系统，确定良好的作业环境条件，进行质量、工艺管理和技术经济等重要环节。工程机械防锈涂装工艺一般可分为涂装前表面处理工艺和防锈底漆涂装工艺。所谓涂装即指对金属和非金属表面覆盖保护层或装饰层。随着工业技术的发展，深入到国民经济的多个领域。中国涂装生产线的发展经历了由手工到生产线、到自动生产线的发展过程。中国的涂装工艺可以简单归纳为；前处理喷涂干燥或固化三废处理。中国的涂装工业真正起源于50年代苏联技术的引进之后。从60年代开始，由于轻工业的发展，首先在自行车制造行业出现了机械化生产的流水线和自动化生产的流水线，以及在原有槽子流水线生产的基础上加上程序控制的小车形成的程控流水线，这些主要是在上海和天津地区。这期间中国涂装工业的主要任务还是以防腐为主。但随着中国经济的发展，以及国外涂装技术的发展，通过技术引进和与国外技术的交流，中国涂装技术开始飞速的发展，在涂装自动化生产方面，静电喷涂和电泳涂漆技术的推广应用、粉末喷涂技术的研制及推广，特别是中国家电行业、日用五金、钢制家具，铝材构件、电器产品、汽车工业等领域的蓬勃发展，使涂装事业有了明显的进步涂装分类由于涂料的品种众多，使用范围极为，“阔，其用途和作用有许多不同，对涂料的涂装要求也有很多不同。涂装的分类方法有很多，主要有以下几种。(一)按被涂物分类按被涂物分类，是涂装分类的主要：坷法之，细致地说，按被涂物分类，首先是按被涂物的范围分类，进丽可以按被涂物的材质分类。1按被涂物的范围分类涂装按被涂物的范围分类有：汽车涂装、飞机涂装、船舶涂装、铁路车辆涂装、自行车及缝纫机涂装、家用电器涂装、机电设备涂装、仪器仪表涂装、电脑产品涂装、道路交通标志涂装、桥梁涂装、建筑涂装、家具涂装等等。2按被涂物的材质分类对于某种范围的被涂物来说，其被涂物的材质并不是单一的。如汽车涂装：0：仅有钢铁材料的涂装，还有塑料制件的涂装；又如建筑涂装：有墙体涂装，也有钢铁材料的涂装，还有木制品涂装等等。可以按被涂物的材质更细致的分类，分为金属涂装、木制品涂装、塑料涂装、墙体涂装、纺织物涂装等等。(二)按涂料的性能和用途分类涂装按涂料性能分类可以分为水性涂料的涂装及溶剂型涂料的涂装；也可以分为单组分涂料的涂装及双组分涂料的涂装等。涂装还可以按涂层的用途分类，如保护性涂料的涂装、装饰性涂料的涂装、特殊用途涂料的涂装等。不同性能涂料涂装特点下同，不同用途的涂料涂装要求也不同。(三)按涂装工艺分类涂装按工艺分类可以分为手工涂装和机械涂装；还可分为现场涂装和工业涂装。也可以按涂装方法分为刷涂、滚涂、喷涂、电泳涂装、静电喷涂等等二孙兰新 宋文章 王善勤等.涂装工艺与设备.中国轻工业出版社,2001年01月第1版.汽车涂装工艺过程一、金属工件表面预处理1除锈有手工除锈、机械除锈、喷射法除锈、化学除锈和电化学除锈等方法。2脱脂有有机溶剂脱脂、碱液除油、电化学除油、乳化除油、超声波除油和用金属清洗剂除油等方法。3消除表面缺陷也叫修整。可根据工件表面上的缺陷状况采用修补、填平、补焊、打磨、敲平等方法予以消除。4工件表面转化处理转化处理可以提高抗腐蚀能力和增进涂膜的附着力。例如黑色金属的磷化处理，铝工件的铬盐酸处理等。5清除旧漆膜有如下几种常用方法：(1)将车身浸入热碱水池中煮洗。(2)用机械方法清除旧漆。(3)用加热法清除旧漆(4)用洗涤溶液脱掉旧漆。二、非金属工件表面预处理1木材表面处理要进行干燥、打磨、除毛刺、脱脂、漂白和染色等作业。2塑料工件表面处理为改善工件表面的涂装性，增强涂层附着力，必须对塑料表面进行处理。其方法有物理处理法、化学处理法、放电处理法和射线处理法等。3纤维板表面处理需进行干燥、除尘、除油等作业。三、刮腻子打磨1刮腻子将腻子刮涂在工件表面上，填补工件表面的不平，为涂装作业提供平整、光洁的底材。汽车维修作业中，常以手工进行。 2打磨目的在于消除腻子层表面的不平，造成涂层表面的粗糙，从而提高涂层间的结合力。有手工打磨和工具打磨两种方式；有干打磨和湿打磨两种方法。四、涂装可用刷涂、浸涂、空气喷涂、静电喷涂、高压无气喷涂、粉末喷涂等方法进行。五、干燥涂装后，可用自然干燥法、加热干燥法(热空气循环干燥、辐射干燥)及其他干燥法(如紫外线干燥、脉冲辐射固化、电子束固化和干感应式干燥等)。六、抛光及打蜡它是在车身面漆彻底干燥后进行的修饰作业，包括磨光、抛光和打蜡三个步骤。涂装发展涂料的涂装施工，从刷涂、揩涂，发展到气压喷涂、浸涂、辊涂、淋涂和最近的高压空气喷涂、电泳涂装、静电粉末喷涂等，还可以由机器人来涂装。如日本有系列5000型涂装机器人，德国有TR一300机器人，英国有MIL型机器人，美国有万能涂装机器人。我国也有PJ-1型喷涂机器人、HRGP一1型喷涂机器人和东方I型涂料涂装技术发展状况，主要向着减少污染、节省能耗、提高施工效率、提高涂层装饰性以及涂装设备的通用化、系列化、自动化方向发展。国外已经出现了大量工艺先进、自动化程度高的大型生产线，尤其在汽车工业发展极为迅速。如德国欧宝公司采用高涂装效率的自动静电涂装线，宝马公司的车身粉末罩光线，通用汽车公司的皮卡车粉末中涂喷线；日本汽车在提高涂层质量如外观装饰性、耐久性、耐酸雨性和抗划伤性等方面做了大量的工作，近几年将环保作为汽车涂装的首选。涂装设备如超滤设备、喷粉室、喷涂室、回收系统和喷枪等设备逐步趋于标准化、系列化，自动喷涂系统(涂装机器人)的性能和智能化程度大大提高，并在轿车涂装线上得到应用。中国涂装生产线的发展经历了由手工到生产线、到自动生产线的发展过程。中国的涂装工艺可以简单归纳为；前处理喷涂干燥或固化三废处理。中国的涂装工业真正起源于50年代苏联技术的引进之后。从60年代开始，由于轻工业的发展，首先在自行车制造行业出现了机械化生产的流水线和自动化生产的流水线，以及在原有槽子流水线生产的基础上加上程序控制的小车形成的程控流水线，这些主要是在上海和天津地区。这期间中国涂装工业的主要任务还是以防腐为主。但随着中国经济的发展，以及国外涂装技术的发展，通过技术引进和与国外技术的交流，中国涂装技术开始飞速的发展，在涂装自动化生产方面，静电喷涂和电泳涂漆技术的推广应用、粉末喷涂技术的研制及推广，特别是中国家电行业、日用五金、钢制家具，铝材构件、电器产品、汽车工业等领域的蓬勃发展，使涂装事业有了明显的进步。涂装运用1底盘类零件的涂装在发达国家，底盘类零件涂装普遍采用磷化、阴极电泳或粉末喷涂工艺，大总成一般是零件先进行电泳或粉末喷涂，然后装配，根据需要再对总成喷涂低温或室温固化面漆。由于阴极电泳和粉末涂层具有良好的机械性能，有些零件的机械加工可以在涂装后进行，这样可以避免零件在涂装前因加工时间长而锈蚀。车架、底盘类零件毛胚多是热轧板和铸件，成形前或涂装前多采用喷丸或喷砂处理，酸洗处理已经逐渐被淘汰。目前，我国的零部件涂装生产规模普遍较小，总体上相对落后。轿车及其他小型乘用车相对较好，载货车、客车、农用运输车的涂装工艺和使用的涂料水平都不高。2新型涂装运输机国内目前车身涂装线前处理和电泳采用的典型运输机有推杆悬链、摆杆链和程控葫芦。它们各有优缺点，共同的缺点是都不能解决车身内部诸多空腔结构体内的有效排气问题，尤其是车顶盖内的气袋问题。这些部位不能得到磷化和电泳处理。新型的多功能穿梭机(Vario-Shuttle)和滚浸运输机(RoDip)诞生后，不仅解决了这些问题，而且继承了前述的运输机的所有优点。多功能穿梭机还具备在一条生产线上实现多品种不同工艺的功能，完全符合自动化柔性涂装生产的要求。这两种运输机在国内新建车身涂装线上已经开始应用。3其他涂装设备结构和功能的改进在欧洲，涂装设备的结构材料以不锈钢为主，设备的电气线路均设计在设备结构中，取消了电气管路，设备的模块化设计和车间的立体分区布置，最大限度地保证涂装的高清洁度要求和安全防火要求。无外部风管及内部辐射强化对流的新一代烘干室，大幅度提高了热效率和烘干温度的均匀性。随着机器人技术的进步，车身自动涂装机逐渐被多自由度的喷涂机器人取代，喷涂和密封大量采用机器人自动操作，比涂装机更适应柔性化生产。机械化传动链条普遍采用非金属材料，大幅度降低传动噪音。4涂装管理涂装管理包括涂装材料的订货、材料质量控制和施工过程的控制等方面。由于汽车涂装使用的材料品种繁多、在储运过程中易变质、工艺流程长、需要控制的参数多等原因，在汽车生产管理中其复杂程度最高。在汽车工业发达国家，汽车涂装材料的发展促进了汽车涂装技术的进步，为了降低涂装成本，供货方式也从单一的材料供货过渡为系统供货。系统供货方式始于20世纪90年代初，目前在欧美已经基本普及。世界各大汽车制造企业历来对涂装管理极为重视，由涂料厂商直接负责涂装生产的技术管理，使汽车生产厂的涂装管理大大简化，涂装一次合格率提高，生产成本降低。目前，这种管理方式在国内各汽车公司仍处于尝试阶段。近几年，部分有实力的涂装材料公司和涂装设备公司又推出了BOT服务模式，即汽车公司的涂装车间由涂装材料公司或涂装设备公司投资建设，并负责生产管理，根据汽车公司的整车生产计划进行涂装生产，供给汽车公司的是合格的涂膜。汽车公司只需制定技术标准的和验收监督涂装产品质量。这将成为涂装管理的一大发展趋势。我国汽车涂装技术与国际水平的差距在不断缩小，但发展仍不均衡，就涂装质量的保证而言，几大轿车生产企业已经达到国际水平，但综合比较仍有10年左右的差距，主要体现在清洁生产技术方面;就汽车涂装生产关键装备技术而言，我国可能在今后相当长的时间内主要依赖进口。预计我国在未来1015年内，汽车涂装水平将全面与国际接轨，加快节省资源和环保技术的应用A Guide to Insert Coating Processes and MaterialsThe article offers a guideline to insert coating processes and materials when machining super alloys. It suggests to use a coated insert most of the time in this process, especially when cutting alloys with machinability ratings from medium to high. It states that the two main coating processes for carbide inserts are chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor deposition (PVD).Fluidised bed;Modelling;Voidage distribution;Fluidised bed characteristics;Multiphase flow;Coating processA particle sub-model describing the bed characteristics of a bubbling fluidised bed is presented. Atomisation air, applied at high pressures via a nozzle positioned above the bed for spray formation, is incorporated in the model since its presence has a profound influence on the bed characteristics, though the spray itself is not yet considered. A particle sub-model is developed using well-known empirical relations for particle drag force, bubble growth and velocity and particle distribution above the fluidised-bed surface. Simple but effective assumptions and abstractions were made concerning bubble distribution, particle ejection at the bed surface and the behaviour of atomisation air flow upon impacting the surface of a bubbling fluidised bed. The model was shown to be capable of predicting the fluidised bed characteristics in terms of bed heights, voidage distributions and solids volume fractions with good accuracy in less than 5 min of calculation time on a regular desktop PC. It is therefore suitable for incorporation into general process control models aimed at dynamic control for process efficiency and product quality in top-spray fluidised bed coating processes.A comparison of quality control methods for active coating processes.Terahertz pulsed imaging (TPI) is a recent and nondestructive technique to quantify coating thickness of pharmaceutical tablet film coatings. In this study, TPI is used for the first time to quantify the progress of an active coating process. The dosage form consisted of a push-pull osmotic system comprising a two-layer tablet core with a functional film coating and a laser drilled hole. On top of this system an active coating was applied. The coating thickness data acquired by TPI and optical microscopy was compared to the quantification of the active p