Kao osnovne komponente u sklopovima za spajanje i pričvršćivanje, površinska obradavijcine samo da utječe na njihov izgled, već također igra ključnu ulogu u njihovom vijeku trajanja i ukupnim performansama. Usvajanje odgovarajuće metode površinske obrade može efikasno poboljšati otpornost vijaka na koroziju, otpornost na habanje i čvrstoću na zamor, čime se produžava njihov vijek trajanja i osigurava stabilan i pouzdan rad opreme. Zatim ćemo istražiti nekoliko uobičajenih metoda površinske obrade vijaka, analizirati njihove razlike i identificirati koja metoda nudi najbolji učinak prevencije rđe.
1. Galvanizacija
1.1 Uvod
Galvanizacija je uobičajena površinska obrada vijaka. Njegov princip je formiranje zaštitnog sloja cinka na površini vijka kako bi se poboljšala otpornost na koroziju i izgled. Galvanizacija se uglavnom dijeli u dvije kategorije: vruće-pocinčavanje i hladno cinkovanje (elektrogalvanizacija).
Vruće{0}}pocinčavanje: Vijci se potapaju u rastopljeni cink, formirajući relativno debeo sloj cinka (obično 10-60 mikrona) sa jednolično grubom površinom. Ima jake zaštitne performanse i pogodan je za vanjsku okolinu s visokom vlažnošću i prilike koje zahtijevaju dug vijek trajanja.
Elektrogalvanizacija: Tanki sloj cinka (obično 5-15 mikrona) se nanosi na površinu vijka putem elektrolize. Odlikuje se niskom cijenom i dobrim izgledom, što ga čini pogodnim za zatvorena suva okruženja i scenarije zaštite od svjetlosti s niskim zahtjevima otpornosti na koroziju.
1.2 Ograničenja upotrebe
Vodikova krtost je vjerovatno da će se pojaviti ako je tretman vodonika nepotpun tokom elektrogalvanizacije. Zavrtnji malih{1}}veličina (M2,5 i ispod) imaju veći rizik od loma. Elektrogalvanizirani vijci bez efikasnog rasterećenja vodonika teško mogu zadovoljiti standarde čvrstoće razreda 10.9 i više, tako da ih treba oprezno koristiti u scenarijima veza velike{5}}kosti.
1.3 Proces
Specifičan tok procesa je: Odmašćivanje - Čišćenje - Aktivacija slabom kiselinom - Elektrogalvanizacija - Čišćenje - Pasivacija - Čišćenje - Sušenje.
1.4 Otpornost na koroziju
Elektrogalvanizirani vijci su dostupni u bojama kao što su bijeli cink, plavo{0}}bijeli cink, cink u boji i crni cink. Razlika u boji je rezultat različitih procesa pasivizacije nakon cinčanja; različita rješenja za pasivizaciju formiraju pasivne filmove različitih boja. Rangiranje otpornosti na koroziju je: crni cink > obojeni cink > plavi-bijeli cink > bijeli cink.
2. Niklovanje
2.1 Uvod
Niklovanje je proces koji nanosi sloj nikla na metalnu površinu pomoću specifičnih tehnologija kako bi se poboljšale sveobuhvatne performanse vijaka, uključujući otpornost na koroziju, tvrdoću i izgled. Uglavnom se dijeli u dvije kategorije: elektrolitičko niklovanje i bezelektrično niklovanje.
Elektrolitičko niklovanje: joni nikla se talože na površini vijka kako bi formirali sloj nikla elektrohemijskim djelovanjem.
Bezelektrično niklovanje (takođe poznato kao autokatalitičko niklovanje): Pod specifičnim uslovima, joni nikla u vodenom rastvoru se redukuju redukcionim agensom i talože na površini vijka kako bi se formirao premaz.
2.2 Karakteristike premaza
Bezelektrično niklovanje: Ima odličnu ujednačenost debljine premaza, izbjegavajući varijacije debljine elektrolitskog niklovanog prevlaka uzrokovane neravnomjernom raspodjelom struje. Pogodan je za obradu vijaka sa složenim oblicima, dubokim rupama ili zahtjevima za preciznošću.
Elektrolitičko niklovanje: Ima finu kristalnu strukturu i odlične performanse poliranja. Nakon poliranja, može predstavljati ogledalo-poput sjaja, zbog čega se često koristi u scenarijima s visokim zahtjevima za dekorativnim izgledom.
2.3 Karakteristike okoliša i troškova
Bezelektrično niklovanje: Koristi posebne hemijske aditive, ne proizvodi očigledne štetne supstance i nudi bolju ekološku prihvatljivost. Međutim, troškovi održavanja rješenja za oblaganje su relativno visoki, što ga čini pogodnijim za male{1}}serijske proizvodnje ili obratke sa složenom strukturom.
Elektrolitičko niklovanje: Ima jednostavnu konfiguraciju opreme, zreli tok procesa i visoku proizvodnu efikasnost, pogodan za masovnu obradu. Međutim, proces galvanizacije stvara otpadnu vodu koja sadrži teške metale, što zahtijeva prateću opremu za tretman okoliša.
3. Tretman crnim oksidom
Tretman crnim oksidom (također poznat kao plavljenje ili oksidacijski tretman) se široko koristi zbog niske cijene i jednostavnog rada. To je proces koji formira crni oksidni film (uglavnom sastavljen od željeznog oksida, Fe₃O₄) na površini metala putem kemijskih reakcija. Uobičajene vrste uključuju:
3.1 Visokotemperaturni alkalni crni oksid (tradicionalni proces)
Princip: Gvožđe reaguje sa oksidantima u alkalnom rastvoru (uglavnom sastavljenom od natrijum hidroksida i natrijum nitrita) na 135 stepeni do 150 stepeni da bi se formirao gusti crni oksidni film.
Prednosti: Jednostavna oprema, niska cijena i visoka efikasnost obrade.
Nedostaci: Rastvor za tretman sadrži štetne komponente kao što je natrijum nitrit, što dovodi do značajnog pritiska okoline. Nakon tretmana crnim oksidom, potrebni su naknadni-tretmani kao što su saponifikacija i uranjanje u ulje kako bi se značajno poboljšala sposobnost prevencije rđe.
3.2 Hemijski crni oksid sobne temperature
Princip: Crni film se formira na površini vijka redoks reakcijama upotrebom sredstva za crnjenje na sobnoj temperaturi koje sadrži bakar, selen, sumpor i druge komponente.
Karakteristike: Niska temperatura tretmana i velika brzina, pogodno za scenarije koji zahtijevaju brzu obradu. Međutim, sloj filma je tanak (obično 0,5-1,5 mikrona), a njegov učinak sprječavanja rđe je ograničen kada se koristi sam, što zahtijeva odgovarajući tretman zaptivanja uranjanjem u ulje.
4. Dakromet tretman
Dacromet tretman uključuje premazivanje površine zavrtnja premazom koji se uglavnom sastoji od cinkovog praha, aluminijumskog praha, hromata (ekološki prihvatljive formule ne sadrže hrom-) i dejonizovane vode potapanjem ili prskanjem, nakon čega sledi pečenje na 180-250 stepeni da bi se formirao{{4} cink folija od aluminijum-kompozita. Ovaj proces ne zahtijeva kiseljenje, čime se izbjegava krhkost vodonika, a posebno je pogodan za vijke visoke{6}}vrste. Izgled je uglavnom srebrno-siv ili srebrno-bijel.
Osnovne karakteristike
Izuzetna otpornost na koroziju: Iako je debljina premaza samo 4-8 mikrona, njegova sposobnost sprječavanja hrđe je 7-10 puta veća od tradicionalnog elektrogalvaniziranja. Test neutralnog slanog spreja može doseći 1200 sati bez crvene rđe.
Visoko{0}}otpornost na temperaturu: može izdržati-okruženje na visokim temperaturama ispod 300 stepeni, što ga čini pogodnim za vijke koji se koriste u visoko{3}}komponentama kao što su motori i izduvne cijevi.
Ekološka prihvatljivost: Ekološki prihvatljiv Dacromet ne sadrži heksavalentni hrom i ne ispušta otpadne vode ili otpadni gas, u skladu sa ekološkim standardima.
Mehanička svojstva: Premaz ima visoku tvrdoću (HV 300-500), bolju otpornost na habanje od galvaniziranih slojeva i jaku adheziju, koja može prodrijeti u složene strukture kao što su duboke rupe i praznine.
Nema rizika od vodonične krtosti: ne zahtijeva procese kiseljenja ili elektrolize, eliminirajući vodoničnu krtost. Posebno je pogodan za komponente pod opterećenjem kao što su opruge i vijci visoke{1}}vrste.
Sažetak sposobnosti prevencije rđe, prednosti i nedostataka uobičajenih procesa površinske obrade
Rangiranje sposobnosti prevencije hrđe (zasnovano na testu neutralnog slanog spreja)
Dacromet > Elektroforetska crna > Galvanizacija (vruće pocinčavanje > elektrogalvanizacija) > Poniklovanje > Crni oksid/fosfatiranje
Napomena: Sposobnost nehrđajućeg čelika da spriječi rđu proizlazi iz samog njegovog materijala (koji sadrži elemente poput kroma i nikla), a ne iz procesa površinske obrade, tako da nije uključen u rangiranje. Ako se nehrđajući čelik kombinira s površinskom obradom (kao što je pasivizacija), njegova sposobnost sprječavanja hrđe će se dodatno poboljšati.
Osnovne tačke poređenja
Dacromet: Najbolja zaštita od rđe, bez vodonične krhkosti, otpornost na visoke{0}}temperature, ali relativno visoka cijena i jedinstvena boja.
Galvanizacija: Umjerena cijena, različite mogućnosti izgleda. Vruće{1}}pocinčavanje ima bolju prevenciju od rđe od elektrogalvanizacije, ali elektrogalvanizacija ima rizik od vodonične krtosti.
Niklovanje: Dobar dekorativni efekat i visoka tvrdoća, pogodan za precizne ili ukrasne vijke, sa srednjom sposobnošću prevencije rđe.
Crni oksid: Najniža cijena i jednostavan rad, ali slaba sposobnost sprječavanja hrđe, zahtijeva naknadni-tretman, pogodan za scenarije niske{1}}i kratkoročne{2}} zaštite.
Da li biste želeli da sredim auporedna tabela uobičajenih procesa površinske obrade vijaka, koji pokriva osnovne indikatore kao što su otpornost na koroziju, cijena, primjenjivi scenariji i mjere opreza, za brzu referencu i odabir?
