La dirección de desarrollo futuro de la industria del tratamiento de superficies
La tecnología de superficies compuestas está emergiendo rápidamente.
Con el desarrollo de la tecnología de superficie única, la tecnología de superficies compuestas que utiliza de manera integral dos o más tecnologías de superficies se ha desarrollado rápidamente. La tecnología de superficie compuesta utiliza la sinergia de varios procesos o tecnologías para lograr los mejores resultados en términos de indicadores técnicos, confiabilidad, vida útil y economía de calidad del sistema de superficie de la pieza de trabajo, supera las limitaciones de la tecnología de superficie única y resuelve el problema de la alta tecnología. desarrollo de tecnologías industriales clave. Una serie de problemas técnicos especiales. Énfasis en la combinación de varias tecnologías de ingeniería de superficies, que es una de las características importantes de la ingeniería de superficies.
Desarrollo de diversos recubrimientos funcionales
Un gran número de tareas en ingeniería de superficies pueden retrasar la corrosión, reducir el desgaste y prolongar la vida útil de los componentes. Con el desarrollo de la industria, además de estos tres tipos de fallas, también se han propuesto muchos requisitos funcionales especiales para las superficies. Por ejemplo, las cubiertas de los barcos necesitan revestimientos antideslizantes, los equipos modernos necesitan revestimientos sigilosos, los oficiales militares y los soldados necesitan cristales con revestimiento antideslumbrante, los equipos de generación de energía de calefacción solar necesitan revestimientos absorbentes de calor de alta eficiencia y revestimientos de conversión fotoeléctrica, y las grabadoras necesitan recubrimientos de grabación magnéticos. Las bandejas pegajosas requieren recubrimientos de resina fluorada, los muros cortina de vidrio en la industria de la construcción requieren películas de control solar, etc. La ingeniería de superficies también puede aportar su propia contribución a la preparación de revestimientos funcionales.
Investigación y desarrollo de nuevos materiales de recubrimiento
La tecnología de superficie de los materiales de recubrimiento de superficies es una base material importante para resolver problemas de ingeniería. En la actualidad, se desarrollan constantemente nuevos materiales de recubrimiento. Algunos se preparan o funden por separado y otros se procesan y forman mediante tecnología de superficies. El nacimiento de este último material de recubrimiento demuestra aún más las funciones especiales de la ingeniería de superficies.
Ampliar los campos de aplicación de la ingeniería de superficies
La ingeniería de superficies se ha utilizado eficazmente en la decoración arquitectónica de productos mecánicos, productos de información y electrodomésticos. Sin embargo, su profundidad y amplitud no son suficientes, y todavía es común que la gente no comprenda y no aplique productos unitarios de ingeniería de superficies.
Las ventajas y beneficios potenciales de la ingeniería de superficies no se han aprovechado plenamente y se necesita mucho trabajo de publicidad y promoción. Nuestro país se ha adherido a la OMC y la promoción y aplicación de la ingeniería de superficies debe ser una de las principales medidas para mejorar la calidad del producto, reducir los costos de producción, mejorar el empaque del producto y mejorar la competitividad del mercado.
La extensión de la bioingeniería en ingeniería de superficies ha atraído la atención de la gente y tiene perspectivas muy amplias. Por ejemplo, para la reparación de la superficie de la articulación de la cadera, el material compuesto más utilizado es el polietileno polimérico de ultra alta densidad recubierto con una aleación de cobalto y cromo, que tiene una vida útil de 15 a 25 años. En los últimos años, se ha desarrollado hidroxiapatita (HAP). Es un material bioactivo importante que es muy similar a los componentes inorgánicos de los huesos y los dientes. Tiene buena biocompatibilidad y es fácil de integrar con hueso nuevo después de incrustarse en el cuerpo humano. . combinar. Sin embargo, los materiales HAP son frágiles, por lo que algunos académicos utilizan tecnología de ingeniería de superficies para depositar partículas de HAP y Ni*** metálico sobre un sustrato de acero inoxidable para lograr una unión fuerte.
Con los cambios en los métodos de producción especializados, la conciencia ambiental de la gente ha aumentado y ahora se requiere el tratamiento de superficies para transferirlo a la fabricación de materias primas. Esta también es una tendencia importante.
Las placas de acero de color prerrevestidas, que son populares entre los fabricantes de electrodomésticos, están hechas de nuevos tipos de materiales orgánicos recubiertos en la superficie de materiales metálicos. Tienen las características de resistencia a la corrosión y color brillante de los orgánicos. materiales, así como la alta resistencia de los materiales metálicos y su conformabilidad. Mediante un corte, doblado y estampado adecuados, se puede fabricar una variedad de carcasas de productos, lo que no sólo simplifica los procedimientos de procesamiento, sino que también reduce la inversión en equipos de procesamiento de los fabricantes de electrodomésticos, lo que lo convierte en un material excelente para fabricar carcasas de electrodomésticos.
La tarea de procesamiento de superficies de la industria de fabricación de automóviles es muy pesada, lo que requiere que la ingeniería de superficies sea manejada por la planta de fabricación de automóviles existente, y las materias primas deben procesarse activamente antes de salir de la fábrica. Este cambio no es sólo una simple transferencia de tareas de tratamiento de superficies, sino también una medida que ahorra energía, ahorra materiales y es respetuosa con el medio ambiente. Puede simplificar el proceso de eliminación de aceite y óxido y también puede utilizar el calor residual después de laminar acero para reducir el consumo de energía. Algunas acerías de países de Europa occidental realizan tratamientos superficiales en productos semiacabados, como tratamiento térmico, revestimiento por inmersión en caliente, fosfatado, pasivación, etc.
Atendiendo a grandes proyectos nacionales.
La tecnología de unión avanzada, la tecnología de tratamiento térmico especial, la tecnología de modificación de superficies, la tecnología de películas y la tecnología de recubrimiento desempeñan un papel importante en el desarrollo de nuevos aviones militares. El desarrollo exitoso de materiales absorbentes proporciona una base material importante para los equipos furtivos.
El Proyecto de las Tres Gargantas en el río Yangtze es más un proyecto siderúrgico que un proyecto de ingeniería civil. La longitud total de la puerta de estructura de acero es de 2309,47 metros, lo que representa el 72% de la longitud total. En el Proyecto de las Tres Gargantas, todos los equipos mecánicos, estructuras metálicas, compuertas hidráulicas, túneles, puentes, carreteras, muelles y equipos de almacenamiento y transporte son inseparables de la ingeniería de superficie. La aplicación de la ingeniería de superficies siempre ha sido uno de los temas importantes en los proyectos nacionales clave de ciencia y tecnología, como la organización de proyectos clave de ciencia y tecnología en el Sexto Plan Quinquenal, el Séptimo Plan Quinquenal y el Octavo. Plan Quinquenal y revisión del Proyecto de las Tres Gargantas. Desde la selección de materiales de recubrimiento para la tecnología de superficies, la formulación de procesos de pulverización hasta la protección electroquímica de superficies, los principales proyectos de desarrollo de equipos del Proyecto de las Tres Gargantas ocupan una posición importante.
La tecnología de ingeniería de nanosuperficies está tomando forma
En los últimos años, la tecnología de nanomateriales se está desarrollando a un ritmo alarmante. Hasta ahora, la investigación se ha centrado principalmente en la preparación de nanopolvos, pero las cuestiones estructurales de los nanomateriales han recibido cada vez más atención. Es bien sabido que una de las propiedades únicas e importantes de los nanomateriales son sus propiedades especiales de superficie. La ingeniería de superficies está estrechamente relacionada con la tecnología de nanomateriales y no tiene nada que ver con el campo de aplicación del método de proceso.
En la solución tradicional de revestimiento con brocha, se añaden materiales en nanopolvo. Se pueden preparar recubrimientos nanocompuestos con excelentes prestaciones. Agregar materiales de nanopolvo a los aditivos de aceites lubricantes tradicionales puede mejorar el rendimiento de reducción de la fricción y tener buenas propiedades de autocuración.
Por tanto, se puede decir que la ingeniería de superficies es una de las principales fuerzas que impulsan el desarrollo de la nanotecnología, especialmente de las estructuras de nanomateriales.
Promover el desarrollo de la ingeniería de remanufactura
Si bien la economía global se desarrolló rápidamente en el siglo XX, la explotación arbitraria de los recursos naturales y el libre uso del medio ambiente causaron daños ecológicos, recursos y desperdicio y escasez, contaminación ambiental y otros problemas importantes. Su industria de fabricación de productos mecánicos y eléctricos es el mayor usuario de recursos y una de las mayores fuentes de contaminación ambiental. Para resolver los problemas de esta época, surgió la ingeniería de remanufactura.
La tecnología de ingeniería de remanufactura es una tecnología de fabricación avanzada ecológica que complementa y desarrolla la tecnología de fabricación avanzada. La remanufactura de productos al final de su vida útil es una forma técnica importante de ampliar e innovar en la gestión del ciclo de vida del producto y lograr un desarrollo sostenible. La industria de remanufactura puede traer nuevos puntos de crecimiento económico e industrias emergentes.
Una de las claves de la remanufactura en ingeniería de superficies es jugar un papel fundamental. Se puede decir que sin ingeniería de superficies la remanufactura es imposible.
Después del uso prolongado de equipos mecánicos, el consumo de energía aumenta, las vibraciones aumentan, se producen fugas graves y los costos de mantenimiento son altos, por lo que generalmente deben clasificarse como desechados. Estos fenómenos son causados por resultados de fallas como desgaste de piezas, corrosión, deformación, envejecimiento e incluso grietas. El desgaste se produce en la superficie de la pieza, la corrosión comienza en la superficie de la pieza y las grietas por fatiga se extienden hacia adentro desde la superficie. Incluso si la superficie de una pieza envejecida se deforma, la posición relativa de las superficies también se mueve. Entonces el "crud" es superficial. La ingeniería de superficies puede aprovechar estos problemas.
Avanzando hacia la automatización y la inteligencia
Tratamiento de superficies, la industria de la automoción con mayor grado de automatización y la industria de la microelectrónica. Tomando como ejemplo la línea de pintura de carrocerías de Shenlong Automobile Company, el proceso de pintura adopta un sistema de recubrimiento de tres capas (3C3B), es decir, recubrimiento electroforético de baja pintura, recubrimiento intermedio y recubrimiento de capa superior. El espesor total del revestimiento es de 110 ~ 130μm. El taller de revestimiento tiene tres pisos: el primer piso es para equipos auxiliares, el segundo piso es para tecnología y el tercer piso es para unidades de aire acondicionado. El taller está completamente cerrado.
Con el desarrollo de la tecnología de control automático de robots, no está lejos que otras tecnologías de construcción de superficies (como la pulverización térmica) puedan ser automatizadas e inteligentes.
Reducir el impacto negativo en la protección del medio ambiente
Desde una perspectiva macro, la ingeniería de superficies juega un papel importante en el ahorro de energía, el ahorro de materiales y la protección del medio ambiente, pero para tecnologías de superficies específicas, como como pintura, galvanoplastia, tratamiento térmico, etc., todos tienen el problema de las emisiones de los "tres desechos", que aún causarán cierta contaminación.
En la actualidad, la galvanoplastia sin cianuro ha reemplazado básicamente a la galvanoplastia que contiene cianuro y también se han desarrollado algunas soluciones de galvanoplastia respetuosas con el medio ambiente. Actualmente, en el campo de la ingeniería de superficies se propone un ciclo cerrado para conseguir cero emisiones y un aprovechamiento integral de los "tres residuos". En cuanto a algunas pequeñas empresas, están lejos de los objetivos anteriores. En general, sigue siendo arduo y oneroso para los ingenieros de superficies reducir los impactos negativos en la protección del medio ambiente.