Вибір обробки поверхні – це проблема, з якою стикається кожен дизайнер. Існує багато видів обробки поверхні, і дизайнер високого рівня повинен враховувати не лише економічність та практичність конструкції, але й звертати увагу на процес складання та навіть екологічні вимоги. Нижче наведено короткий огляд деяких поширених покриттів для кріплень, заснованих на вищезазначених принципах, для ознайомлення фахівців з кріплення.
1. Електроцинкування
Цинк є найпоширенішим покриттям для комерційних кріплень. Ціна відносно низька, а зовнішній вигляд гарний. Поширені кольори включають чорний та військово-зелений. Однак його антикорозійні характеристики середні, а антикорозійні характеристики найнижчі серед шарів цинкового покриття. Як правило, випробування оцинкованої сталі в нейтральному сольовому тумані проводиться протягом 72 годин, а також використовуються спеціальні герметики, щоб забезпечити тривалість випробування в нейтральному сольовому тумані більше 200 годин. Однак ціна висока, яка в 5-8 разів вища, ніж у звичайної оцинкованої сталі.
Процес електроцинкування схильний до водневого окрихчення, тому болти класу міцності вище 10.9 зазвичай не піддаються цинкуванню. Хоча водень можна видалити за допомогою печі після покриття, пасиваційна плівка пошкоджується за температур вище 60 ℃, тому видалення водню необхідно проводити після гальванічного покриття та перед пасивацією. Це має погану експлуатаційну зручність та високі витрати на обробку. Насправді, загальні виробничі підприємства не видаляють водень активно, якщо цього не вимагають конкретні замовники.
Узгодженість між крутним моментом та силою попереднього затягування оцинкованих кріплень є поганою та нестабільною, і вони зазвичай не використовуються для з'єднання важливих деталей. Для покращення узгодженості попереднього крутного моменту також можна використовувати метод покриття мастильними речовинами після покриття.
2. Фосфатування
Основний принцип полягає в тому, що фосфатування відносно дешевше, ніж цинкування, але його корозійна стійкість гірша, ніж у цинкування. Після фосфатування слід наносити олію, а її корозійна стійкість тісно пов'язана з характеристиками нанесеної олії. Наприклад, після фосфатування нанесіть загальну антикорозійну олію та проведіть випробування в нейтральному сольовому тумані протягом лише 10-20 годин. Нанесення високоякісної антикорозійної олії може тривати до 72-96 годин. Але її ціна в 2-3 рази вища, ніж у звичайної фосфатуючої олії.
Існує два поширених типи фосфатування для кріплень: фосфатування на основі цинку та фосфатування на основі марганцю. Фосфатування на основі цинку має кращі змащувальні властивості, ніж фосфатування на основі марганцю, а фосфатування на основі марганцю має кращу стійкість до корозії та зносу, ніж цинкування. Його можна використовувати за температур від 225 до 400 градусів за Фаренгейтом (107-204 ℃). Особливо для з'єднання деяких важливих компонентів, таких як болти та гайки шатунів двигуна, головки блоку циліндрів, корінного підшипника, болти та гайки маховика, болти та гайки коліс тощо.
Високоміцні болти використовують фосфатування, що також може уникнути проблем водневого окрихчення. Тому болти класу міцності вище 10.9 у промисловій галузі зазвичай використовують фосфатування поверхні.
3. Окислення (почорніння)
Чорніння з промасленням – популярне покриття для промислових кріплень, оскільки воно найдешевше та має гарний вигляд до витрати палива. Через чорніння воно майже не має здатності запобігати іржі, тому швидко іржавітиме без олії. Навіть за наявності олії випробування в сольовому тумані може тривати лише 3-5 годин.
4. Гальванічна перегородка
Кадміювання має чудову стійкість до корозії, особливо в морському атмосферному середовищі, порівняно з іншими методами обробки поверхні. Вартість обробки рідких відходів у процесі гальванічного покриття кадмієм висока, а його ціна приблизно в 15-20 разів вища, ніж у гальванічного цинкування. Тому воно не використовується в загальних галузях промисловості, а лише для певних середовищ. Кріплення, що використовуються для нафтових бурових платформ та літаків HNA.
5. Хромування
Хромоване покриття дуже стійке в атмосфері, нелегко змінює колір і не втрачає блиск, має високу твердість і добру зносостійкість. Використання хромованого покриття на кріпленнях зазвичай використовується в декоративних цілях. Його рідко використовують у промислових галузях з високими вимогами до корозійної стійкості, оскільки хороші хромовані кріплення такі ж дорогі, як і нержавіюча сталь. Лише коли міцність нержавіючої сталі недостатня, замість них використовуються хромовані кріплення.
Щоб запобігти корозії, мідь та нікель слід спочатку покрити хромом, а потім покрити хромом. Хромоване покриття може витримувати високі температури до 1200 градусів за Фаренгейтом (650 ℃). Але також існує проблема водневого окрихчення, подібно до електроцинкування.
6. Нікелювання
В основному використовується в місцях, де потрібні як антикорозійний захист, так і хороша провідність. Наприклад, вихідні клеми автомобільних акумуляторів.
7. Гаряче цинкування
Гаряче цинкування – це термодифузійне покриття цинком, нагрітим до рідкого стану. Товщина покриття становить від 15 до 100 мкм. Його нелегко контролювати, але воно має добру стійкість до корозії та часто використовується в машинобудуванні. Під час процесу гарячого цинкування відбувається сильне забруднення, включаючи цинкові відходи та пари цинку.
Через товсте покриття це спричиняло труднощі з накручуванням внутрішньої та зовнішньої різьби в кріпильних виробах. Через температуру гарячого цинкування його не можна використовувати для кріплень класу міцності вище 10.9 (340~500 ℃).
8. Інфільтрація цинку
Цинкова інфільтрація – це тверде металургійне термодифузійне покриття з цинкового порошку. Воно має добру рівномірність, і рівномірний шар можна отримати як у різьбі, так і в глухих отворах. Товщина покриття становить 10-110 мкм. Похибка контролюється на рівні 10%. Його міцність зчеплення та антикорозійні властивості з основою є найкращими серед цинкових покриттів (таких як електроцинкування, гаряче цинкування та Dacromet). Його процес обробки є екологічно чистим та найбільш екологічно чистим.
9. Дакромет
Немає проблем з водневим окрихченням, а показники стабільності попереднього натягу крутного моменту дуже хороші. Не враховуючи проблеми хрому та навколишнього середовища, Dacromet насправді є найкращим матеріалом для високоміцних кріплень з високими вимогами до антикорозійного захисту.
Час публікації: 19 травня 2023 р.
