Поверхностная обработка (ПО) металлов осуществляется с целью изменения свойств их поверхности, как правило, для:
- декоративной отделки и отражательной способности;
- повышения твердости и износостойкости;
- предотвращения коррозии;
- в качестве основы для повышения прочности других видов обработки, таких как окрашивание или светочувствительное покрытие для нанесения рисунков.
Пластмассы, которые легко поддаются формованию и литью, сохраняют свои свойства, такие как теплоизоляция и гибкость, являются коррозионно-стойким и изоляционным материалом, и им при соответствующей поверхностной обработке могут придаваться свойства металлов для:
- художественного оформления, чтобы добиться высокой ценности и придать внешний вид золота, латуни и хрома металлоподобным материалам;
- придания отражательной способности, подобно хрому;
- увеличения прочности, поскольку пластик мягче металла;
- увеличения электрической проводимости, обычно в определенных областях.
Печатные платы (ПП) являются особым случаем, когда сложные электронные схемы изготавливаются посредством нанесения металлов на поверхность пластмасс.
Сама по себе ПО не является четко выраженным вертикальным сектором, так как используется в различных отраслях промышленности. ПП могли бы считаться конечными продуктами, но они широко используются в производстве, например, компьютеров, мобильных телефонов, бытовой техники, транспортных средств и т.д.
ПО металлов и пластмасс самостоятельно не формирует индивидуальный вертикальный промышленный сектор. ПО не создает изделия, она лишь изменяет свойства поверхности ранее сформированных компонентов или изделий для последующего использования. ПП можно было бы считать уже готовыми изделиями, но они являются составными частями, произведенными для использования в других изделиях. ПП изготавливаются при проведении значительного числа взаимозависимых производственных стадий. Поэтому поверхностная обработка металлов и пластиков - это неотъемлемый и важный процесс, присутствующий во многих отраслях промышленности.
Основными отраслями промышленности, в которых используются технологии ПО, являются:
- автомобильное и сельскохозяйственное машиностроение;
- авиационно-космическая и медицинская промышленность;
- металлообработка;
- микроэлектроника;
- приборостроение и судостроение;
- телекоммуникации и информационные системы и др.
Диапазон изделий, подвергающихся ПО, варьируется от шурупов, гаек и болтов, фурнитуры для легкой промышленности, ювелирных украшений и оправ для очков, деталей для автомобильной и других отраслей промышленности до стальных валков весом до 30 т и более и 2 м в ширину для прессования кузовов автомобилей, тары для пищевых продуктов и напитков и т.д.
Приблизительная структура рынка: автомобильная промышленность - 20%-25%, строительство - 8%-10%, производство тары для пищевых продуктов и напитков - 8%-10%, электротехническая промышленность - 6%-8%, электроника - 6%-8%, промышленное оборудование - 5%-6%, авиационно-космическая промышленность - 5%-6%, медицинская техника - 5%-6%, другие отрасли - 20%-35%. В таблице 1.1 приведены примеры основных видов ПО и области их применения в отраслях промышленности.
Таблица 1.1 - Основные виды ПО металлов и пластмасс и области их применения
Вид обработки | Основа | Области применения | Полученные свойства |
Осаждение цинка и хроматная пассивация | Сталь | Крепежные изделия (гайки, болты, винты, гвозди, специальные конструкции и т.д.) для строительства, автомобилей, фурнитуры. | Защита от коррозии. |
Твердое хромирование | Сталь | Мощные двигатели (судовые и т.д.). | Прочность. |
Хромирование | Листовая сталь | Упаковка, предназначенная для продуктов питания, бытовых и коммерческих изделий (тары) | Защита от коррозии. |
Никель, автокаталитичес- | Пластмасса, сталь, алюминий и т.д. | Оборудование ванной комнаты. | Защита от коррозии. |
Электролити- | Сталь | Монеты (все валюты ЕС). Детали (винты и т.д.). Металлическая отделка автомобиля | Защита от коррозии. |
Электроосаж- | Сталь | Монеты. Детали | Художественное оформление |
Кадмирование | Сталь | Аэрокосмические детали | Защита от коррозии. |
Электроосажде- | Медь, печатные платы | Разъемы и провода для телекоммуникаций и IS-аппаратуры | Защита от коррозии. |
Электроосаж- | Сталь, медь, латунь, сплавы | Ювелирные изделия, украшения (полые), оправы для очков | Художественное оформление. |
Анодирование | Алюминий | Составные части автомобиля. | Защита от коррозии. |
Твердое анодирование | Алюминий | Несущие поверхности турбины компрессора, установленного в автомобильных двигателях | Долговечность - повышенная твердость |
Конверсионные покрытия, такие как фосфатные, хроматные и др. | Сталь, алюминий и другие металлы | Гайки, болты, винты, трубы. | Защита от коррозии. |
Печатные платы (оловянирование и меднение, травление и т.д.) | Медь на пластике | Системы контроля за аэрокосмонавтикой, автомобильная продукция (система управления двигателем, тормозная система и т.д.), авиационная промышленность, телекоммуникации, бытовые товары | Системы электронных схем |