其一、浸渗技术的发展历史
浸渗技术是利用浸渗设备在一定外部条件下渗入多孔性材料内部,再经过固化反应而实现填补材料内部空隙缺点的目的,浸渗技术是随着现代科技发展而随之产生的一项新技术,在木材的防腐蚀、防蛀虫、防燃烧,冶金铸造中的缺点封堵,粉末冶金件的强化、防蚀和密封,电器、电子元件的绝缘和防潮等等领域被广泛应用。
近代,浸渗技术的应用始于二十世纪三十年代。
在工业发达,浸渗技术被应用于对铸件缺点的堵漏工艺,当时浸渗剂主要是无机硅酸钠类(俗称水玻璃),以内循环的方式填充铸件内部空隙。
浸渗技术的进步则开始于二十世纪五、六十年代,这时汽车工业在欧美等工业发达得到的发展,这时如何提高汽车发动机承压铸件的合格率,降低成本的问题急待解决,从而推动了浸渗技术在汽车工业中的应用。
浸渗技术的广泛应用是开始于二十世纪七十年代,能源危机促使欧美等汽车产业向轻型化、小排量的方向发展,为减轻汽车重量,减少能源消耗,提高汽车的使用性能,铸铁零部件逐渐被铝、镁合金等轻型材料,甚至塑料材质所替代。
但轻金属合金材料在铸造过程中易产生微孔,从而导致铸造的零件受压后产生渗漏的问题,同时,粉末冶金烧结件由于节省材料消耗和降低机械加工成本的特点在这一时期被广泛应用,但其在烧结过程中易产生大量的微孔而造成零件渗漏的问题,因此对于多孔性材料的渗漏问题急待解决,这样就浸渗技术的需求及发展。
随着浸渗方法和工艺的不断改进,浸渗设备也同时向大型化、自动化方向发展,又进一步推进了浸渗技术的广泛应用。
浸渗技术的应用,推动了许多复杂零件的结构设计向轻型化、薄壁化发展。
现在浸渗技术已经成为一些企业的一项设计手段和铸件生产过程中不可或缺的生产过程。
目前浸渗技术在应用范围得到不断的扩大,已经在汽车、船舶等主要工业部门被广泛的应用。
浸渗工艺方法也得到的发展,浸渗工艺已经由局部或常压浸渗发展至真空加压浸渗。
目前真空加压浸渗工艺被行业公认为效率较高、可靠性较好的浸渗方法。
浸渗技术在提高产品合格率、节约能源、降低成本等方面有明显的技术经济效益。
其二、浸渗技术的应用范围
浸渗技术的应用范围已经由仅对铸造零件孔隙、缺点和粉末冶金多孔性材料的密封发展至对电器元件绝缘性能的提高、塑料组合件的密封以及对零件电镀、喷涂前的预处理等方面。
1铸件的浸渗
对于铸件的浸渗较主要的作用是密封防漏,在液压系统和燃气系统中的铸件被广泛应用。
例如汽车和拖拉机变速箱体、燃油泵、油缸、液压阀、压缩机等液压部件、密闭的飞机仪器及其电子仪器护罩、气动零件和各种气动仪表等。
铸件浸渗还可防止其内腐蚀,提高产量。
众所周知,铸件的微孔区域往往是较先发生内部腐蚀的位置,而浸渗剂将微孔填满并固化后,腐蚀性液体就无法浸入,从而起到防腐蚀的作用。
除此之外,浸渗也可为铸件在电镀、喷漆等表面处理前做准备,由于铸件中的空隙被浸渗剂填满了,从而避免了电镀液被这些空隙所吸收,造成电镀后表面存在气泡和不光洁。
2粉末冶金件的浸渗
粉末冶金件是用金属粉末或非金属粉末与金属的混合物作为原材料,经过压制成型、高温烧结等工序制成的各种类型的工件。
它具有制作成本低,适合大批量生产的特点,同时其加工性能优异,因此目前在汽车等工业上应用广泛。
汽车发动机上用的凸轮、气门导管、衬套件、齿轮、轴瓦、离合器摩擦片以及一些切削、工模具和一些耐腐蚀及耐高温零件等目前均广泛采用粉末冶金材料制造。
粉末冶金件的特性是内部粉末金属颗粒之间存在约占整个工件体积15%的细小气隙形成的许多孔隙网络,即便是高密度的粉冶件,这种孔隙网络依然存在。
因此,液体在粉末冶金件中是不能进行保存的。
粉末冶金件的浸渗处理可使其内孔隙完全被浸渗剂填充而达到长久性密封的效果,从而可将经过浸渗后的粉末冶金件应用于液压系统中,例如可将它制造的油泵偶件、压缩机壳体等。
此外,浸渗处理可作为粉末冶金件在电镀或其他表面涂层处理之前的预处理,经过浸渗后电镀液和清洗剂便不会被吸进孔隙中去,可获得良好的表面光洁和具有耐腐蚀性。
指出,粉末冶金件的浸渗处理是应在烧结之后立即进行,因为这时孔隙网络是洁净的,还没有杂质,浸渗剂容易完全填充整个孔隙网络,同时浸渗后的粉末冶金件内的微孔经填充后将由断续切削变成连续切削,可改变其切削加工性能便于工件工艺过程的控制。
3电子器件的浸渗
浸渗技术可增加变压器、电容器和电机等电器件的介电性能和绝缘性能。
例如电机的定子与壳体在进行装配后,经过浸渗处理后使其形成一个单一的整体,微孔得以密封,并增加一定的强度和散热效果,解决了电机由于振动而降低的绝缘性能,同时浸渗后的电机在潮湿环境下仍能保持良好的绝缘性能,提高电机的可靠性和使用寿命。
4非金属件的浸渗
非金属材料如陶瓷、木材和纤维塑料合成材料等经过浸渗处理后可延长其使用寿命并提高它们的防水性能。
例如,大型计算机的冷却系统零件一般都用玻璃钢加强塑料制造,浸渗可使其得到的密封,从而可防止液体通过微细的加强纤维为通道而发生渗漏。
由上可知,浸渗技术在机电产品和多孔性材质件的密封中,有着广泛的应用范围。