Stiprinājumu nozarē,4. 8- pakāpes heksa skrūvesir vieni no visplašāk izmantotajiem standarta komponentiem. Papildus dabiskajai pasivācijai elektrogalvānizēšana (aukstā cinkošana) un karstā dipa cinkošana ir divi galvenie virsmas apstrādes procesi šīm skrūvēm.Sešstūra ligzdas galvas vāciņa skrūves, jo īpaši, lielā mērā paļaujoties uz elektrogalvānizēšanu to precīzās struktūras un slēpto montāžas prasību dēļ. Šis process pastiprina izturību pret koroziju un estētisko pievilcību: elektroķīmiski nogulsnētais cinka pārklājums var pagarināt tērauda substrātu sāls smidzināšanas kalpošanas laiku no mazāk nekā 24 stundām to kailā stāvoklī līdz 50–100 stundām (atkarībā no pārklājuma procesa), vienlaikus sasniedzot dažādas virsmas apdari, piemēram, sudraba, baltu un varavīksnes cinku.
I. Elektrogalvanizēšanas principi un pamatīpašības
Elektrogalvanizācija ir katodiska elektroķīmiskā nogulsnēšanās process ar šādiem pamatprincipiem:
Katods (sagatave): Skrūve darbojas kā katods, kas savienots ar līdzstrāvas barošanas avota negatīvo termināli. Uz tā virsmas rodas reducēšanas reakcija, kur cinka joni tiek samazināti līdz metāliskam cinkam un nogulsnētam (reakcijas formula:Zn²⁺ + 2 e⁻ → Zn).
Anods (šķīstošais elektrods): Cinka plāksne kalpo kā anods, kas savienots ar pozitīvo termināli. Oksidācijas reakcija izšķīdina cinka plāksni, papildinot cinka jonus elektrolītā (reakcijas formula:Zn - 2 e⁻ → Zn²⁺).
Elektrolītu sistēma: Galvenokārt sastāv no cinka sāļiem (piemēram, ZnCl₂, ZnSo₄) ar vadītspējīgiem sāļiem, gaišākiem (piemēram, benzilidēna acetona atvasinājumiem) un pH buferšķīdām, lai nodrošinātu stabilu migrāciju un cinka jonu vienmērīgu nogulsnēšanos.
Fundamentālās atšķirības no karstā dip cinkošanas ir šādas:
| Procesa parametrs | Elektrogalvanizācija (aukstā cinkošana) | Karstā dip cinkošana |
|---|---|---|
| Ārstēšanas temperatūra | Apkārtējais (20–50 grādu) | Augsta temperatūra (450–480 grādi) |
| Pārklājuma veidošanās mehānisms | Elektroķīmiskā nogulsnēšanās | Metalurģiska difūzija |
| Pārklājuma biezums | 5–15μm | 50–80μm (tēraudam) |
| Virsmas nelīdzenums | Ra mazāks vai vienāds ar 0. 2μm (spilgts pārklājums) | Ra lielāks vai vienāds ar 1. 0 μm (neapstrādāts pārklājums) |
| Piemērotas detaļas | Precizitātes/sarežģītas sastāvdaļas | Lielas strukturālās daļas |
II. Standartizēts ārstēšanas process
1. Pirmsapstrāde (kritiska pārklājuma kvalitātei)
Atteikts: Ultraskaņas tīrīšana ar sārmainu attaukošanu (NaOH + virsmaktīvās vielas) noņem minerāleļļu un griežot šķidruma atlikumus, neļaujot eļļas piesārņojumam kavēt cinka jonu adsorbciju.
Kurklēšanas aktivizēšana (nepieciešama vidēji augsta oglekļa tēraudam):
8. 8- pakāpes skrūves(Vidēja oglekļa tērauds) ir iegremdēti 15–20% sālsskābes šķīdumā (50–60 grādi), lai izšķīdinātu dzelzs oksīda skalu (Fe₃o₄), ievērojot reakciju:Fe₃o₄ + 8 hcl → 2feCl₃ + feCl₂ + 4 h₂oApvidū Pēc marinēšanas tos neitralizē ar 5% nātrija karbonāta šķīdumu un trīs reizes izskalo ar pretstāvu ūdeni līdz neitrālam (pH =6. 5–7,5).
Viegla kodināšana: 5% atšķaidīta sērskābes kritums (3–5 sekundes) noņem virsmas pasivācijas plēvi tieši pirms galvanizācijas, nodrošinot aktīvu substrātu.
2. Elektrogalvanizējoša nogulsnēšanās
Vannas parametri: Strāvas blīvums 1–3a/dm² (pārmērīga strāva izraisa dedzinošu, nepietiekamu strāvu noved pie porainiem pārklājumiem), temperatūra 25–35 grādi, pH 4,5–5,5 (skābā vide nomāc ūdeņraža evolūciju). Saliektu laiku kontrolē ar ampēru stundu skaitītāju, pamatojoties uz mērķa biezumu (piemēram, 30 minūtes 8 μm).
Pārklājuma īpašības: Cinka slānis ir vienmērīgs un blīvs, kas spēj pārklāt mikro defektus, piemēram, seklus skrāpējumus, bet nevar salabot dziļus iespiedumus vai rūsas bedres (iepriekš nepieciešama mehāniska slīpēšana).
3. Pēcapstrādes uzlabošana
Pasivācijas procesi:
Zili baltā pasivācija (trīsvērtīgs hroms): Sāls smidzināšanas pārbaude 48–72 stundas, zili balti spīdīga apdare, videi draudzīga.
Varavīksnes pasivācija (sešstāvīga hroms, fasing out): Salt spray test >100 stundas, daudzkrāsaina apdare, augstāka korozijas pretestība.
Pasivācija bez hromija (titāns/molibdāts): Sāls smidzināšanas pārbaude 36–48 stundas, sudraba balta apdare, atbilst ROHS standartiem.
Aizzīmogošana: Ūdens šķīstošos hermētiķus uz vītņus uzklāj, lai aizpildītu pārklājumu poras, uzlabojot izturību pret mitrumu un mitrumu (īpaši elektroniskām ierīcēm).
III. Salīdzinājums ar citiem virsmas apstrādes procesiem
| Apstrādāt | Piemērojams materiāls | Pārklājuma tips | Biezums | Sāls smidzināšanas pārbaude | Tipiskas lietojumprogrammas |
|---|---|---|---|---|---|
| Elektrogalvalvanģēšana | Tērauda daļas | Metālisks cinka pārklājums | 5–15μm | 48–100 stundas | Precīzas skrūves, elektroniskās sastāvdaļas |
| Karstā dip cinkošana | Tērauda daļas | Cinka-dzelzs sakausējuma pārklājums | 50–80μm | >500 stundas | Āra tērauda konstrukcijas, tilta skrūves |
| Anodiskā oksidācija | Alumīnija/alumīnija sakausējumi | Alumīnija oksīda plēve | 5–25μm | 200–500 stundas | Alumīnija stiprinājumi, kosmiskās aviācijas detaļas |
| Dakromets | Tērauda/alumīnija bāzes sakausējumi | Cinka bāzes pārklājums bez hromija | 6–8μm | >1000 stundas | Augstas korozijas izturības automobiļu skrūves |
PIEZĪME: Anodiskā oksidācija ir ekskluzīva alumīnijam un tā sakausējumiem, veidojot porainu al₂o₃ plēvi caur elektrolīzi, kas ir savstarpēji atšķirīgi no elektrogalvanizēšanas principiem.
Iv. Rūpnieciskas lietojumprogrammas un kvalitātes kontrole
1. Pieteikuma scenāriji
Ideāli lietošanas gadījumi: Vispārējā atmosfēras vide (mitrums<85%RH), indoor assembly, and scenarios requiring high appearance and torque precision (e.g., furniture, electronics, automotive interior parts).
Ierobežojumi: Nepiemērots augstas sāls aerosolam (jūras videi), spēcīgu skābi/sārmu, ilgtermiņa iegremdēšanu vai īpaši augstas izturības apstākļus (priekšroka tiek dota karstā dipai cinkošanai vai Dacromet).
2. Pārbaudes standarti
Pārklājuma biezums: Mēra ar rentgena fluorescences spektroskopiju (XRF), atbilst GB/T 9799-2011Metāliski un citi neorganiski pārklājumi - elektrogalvāniski pārklājumi uz tērauda.
Saķere: Pārbaudīts caur Cass (vara paātrināts etiķskābes sāls aerosols) saskaņā ar ISO 2819; Nav atļauta pārklājuma pūslīšu vai lobīšana.
Izskats: Vizuāla pārbaude zem 6000K standarta gaismas; Ir pieļaujama neliela vienveidīga krāsu atšķirība, bet trūkst pārklājuma, melni plankumi vai dendritiski kristāli.
3. Brīdinājumi par neveiksmi
Ūdeņraža embitēšanas risks: Substrātiem, kas ir grūtāki par 32 stundu, pēc pārklāšanas ir nepieciešama 4- stundu dehidrogenēšanas ārstēšana ar 200 grādiem, lai novērstu stresa izraisītu lūzumu.
Vides adaptācija: Augstas humidity sēra saturošā vidē (piemēram, rūpnieciskā atmosfēra) ir ieteicams cinka-nikla sakausējuma pārklājumi, piedāvājot 3x uzlabotu izturību pret koroziju.
V. Tehniskais kopsavilkums
Elektrogalvanizācija ir vēlamā virsmas apstrāde vidējā līdz zemākstiprinājumi, veidojot vairāk nekā 70% tirgus, sakarā ar tā apkārtējās temperatūras darbību, zemām izmaksām (aptuveni 1/3 no karstā dip cinkošanas) un kontrolējama izskata. Tās galvenās priekšrocības ir saistītas ar montāžas precizitātes vienveidību un uzturēšanu, padarot to piemērotu scenārijiem, kuriem nepieciešama mērena korozijas pretestība un estētiska pievilcība. Stingri kontrolējot pirmapstrādes aktivizāciju, elektrolītu sastāvu un pasivācijas filmu blīvumu, var sasniegt augstas kvalitātes masveida ražošanu, kas atbilst starptautiskiem un vietējiem standartiem, piemēram, GB/T un ISO.
