Quali sono i processi più comuni di trattamento superficiale delle viti?
Il trattamento superficiale è un metodo di processo che consiste nella formazione artificiale di uno strato superficiale sulla superficie del materiale del substrato con proprietà meccaniche, fisiche e chimiche diverse da quelle del substrato. Lo scopo del trattamento superficiale è soddisfare i requisiti di resistenza all'usura del prodotto, resistenza alla corrosione, decorazione e così via.
Nella scelta delle viti , oltre al fattore principale, occorre considerare anche il colore e la resistenza alla corrosione. I trattamenti superficiali più comuni per le viti includono ossidazione, elettroforesi, galvanostegia, dacromet e altri ancora.
In base al colore della superficie della vite, questa può essere suddivisa nelle seguenti categorie:
Viti placcate nere
Le viti nere più comuni sono quelle sottoposte a trattamento di ossidazione nera, galvanica ed elettroforesi.
Trattamento di ossidazione nera
Il trattamento di ossidazione nera è un metodo comune di trattamento chimico delle superfici; lo scopo è quello di produrre una pellicola di ossido sulla superficie del metallo per isolare l'aria e prevenire la ruggine.
Il processo consiste nell'utilizzare un forte ossidante per ossidare la superficie dell'acciaio trasformandola in ossido ferroferrico denso e liscio. Questo sottile strato di ossido ferroferrico può proteggere efficacemente l'interno dell'acciaio dall'ossidazione. Si dividono in bassa temperatura e alta temperatura.
L'ossido ferroferrico formato a bassa temperatura (circa 350°C) è di colore nero scuro, noto anche come annerimento. L'ossido ferroferrico formatosi per ossidazione ad alte temperature (circa 550°C) è di colore azzurro cielo, noto anche come trattamento di azzurrazione. Il trattamento blu è comunemente utilizzato nella produzione di armi, mentre il trattamento nero è comunemente utilizzato nella produzione industriale.
Per ossidare la superficie dell'acciaio fino a ottenere un ossido ferroferrico denso e liscio è necessario un forte ossidante. Il forte ossidante è composto da idrossido di sodio, nitrito di sodio e fosfato trisodico. Quando diventa blu, trattate l'acciaio con una soluzione ossidante forte e quando diventa nero, trattatelo con una soluzione acquosa di un forte ossidante.
Galvanotecnica
La galvanica è il processo mediante il quale si utilizza l'elettrolisi per rivestire la superficie del metallo con uno strato di altri film metallici o di leghe. Lo scopo è migliorare la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione e l'estetica.
Esistono due tipi di placcatura nera: la placcatura nera di zinco e la placcatura nera di nichel.
La zincatura nera è un tipo di trattamento antiossidante per metalli, adatto per prodotti di ferramenta. Lo zinco è chimicamente attivo e si ossida e si scurisce facilmente a contatto con l'atmosfera. Dopo la zincatura, viene trattato con cromato per formare una pellicola di conversione chimica sullo zinco, in modo che il metallo attivo si trovi in uno stato passivo; questo processo costituisce il trattamento di passivazione dello strato di zinco. La pellicola di passivazione può essere di colore bianco (zinco bianco), azzurro (zinco blu), nero (zinco nero), verde (zinco verde), ecc.
Solitamente, il processo di galvanica dello zinco nero è il seguente: sgrassaggio, pulizia, incisione con acido debole, zincatura elettrolitica, pulizia, passivazione, pulizia, asciugatura e sigillatura con vernice.
Solitamente, il processo di nichelatura nera galvanica prevede le seguenti fasi: sgrassaggio – pulizia – attivazione con acido debole – pulizia – ramatura di base – attivazione – pulizia – nichelatura nera – pulizia – passivazione – pulizia – asciugatura – verniciatura di sigillatura.
Il rivestimento di nichel nero ottenuto dal bagno di nichel nero contiene il 40-60% di nichel, il 20-30% di zinco, il 10-15% di zolfo e circa il 10% di materia organica. Il colore nero è causato dalla presenza di solfuro di nichel nero nel rivestimento, dovuto alla riduzione del tiocianato sul catodo che rilascia ioni solfuro. Durante il processo viene aggiunto il fondo in rame, la cui funzione principale è quella di facilitare la nichelatura nel post-processo e di migliorare la resistenza alla corrosione della vite.
Elettroforesi di laboratorio
L'elettroforesi è il fenomeno per cui le particelle cariche si muovono verso elettrodi con proprietà elettriche opposte sotto l'azione di un campo elettrico.
L'elettroforesi nera consiste nell'utilizzare un campo elettrico esterno per far sì che particelle come pigmenti e resine sospese nella soluzione di elettroforesi migrino direzionalmente e si depositino sulla superficie del substrato di uno degli elettrodi. Il nero elettroforetico è ampiamente utilizzato nell'industria, prendendo come esempio il processo del nero: sgrassaggio – pulizia – fosfatazione – vernice elettroforetica – asciugatura. (la resina diventa ioni positivi dopo l'elettroforesi). Rispetto al processo di verniciatura, offre migliori prestazioni costruttive, minore inquinamento e danno all'ambiente, la sua resistenza alla nebbia salina neutra è di 300 ore o più, mentre i costi e la resistenza alla corrosione sono simili a quelli del processo Dacromet.
Viti placcate bianche
Le viti bianche più comuni sono quelle galvaniche in nichel bianco, zinco bianco e così via.
Zinco bianco galvanico
Il processo di galvanica dello zinco bianco è il seguente: sgrassaggio-pulizia-attivazione con acido debole-zincatura elettrolitica-pulizia-passivazione bianca-pulizia-asciugatura. La differenza rispetto allo zinco nero è che non c'è vernice di sigillatura eccessiva e anche la soluzione di passivazione è diversa. La passivazione bianca è una pellicola di ossido di zinco incolore e trasparente che non contiene quasi cromo, quindi la resistenza alla corrosione è peggiore di quella dello zinco nero, dello zinco blu e dello zinco colorato.
La resistenza alla corrosione dello zinco bianco è migliore di quella del nichel bianco e il suo aspetto è più scuro di quello del nichel bianco.
Galvanotecnica Nichel Bianco
Il processo di nichelatura bianca è sostanzialmente lo stesso , la differenza sta nella formula della soluzione galvanica, senza l'aggiunta di solfuro di zinco.
Altre viti placcate colorate
La placcatura di altri colori comprende principalmente zinco blu, zinco verde, zinco colorato e Dacromet.
Il processo di galvanizzazione dello zinco blu e dello zinco verde è pressoché identico a quello dello zinco bianco. Lo zinco blu è una pellicola di ossido di zinco passivato contenente 0.5-0.6 mg/dm2 di cromo trivalente. La passivazione verde è dovuta al fatto che la soluzione di passivazione contiene ioni fosfato e la pellicola verde risultante è composta da cromato e fosfato.
La resistenza alla corrosione dello zinco blu è migliore di quella dello zinco bianco, e la resistenza alla corrosione dello zinco verde è migliore di quella dello zinco blu.
Lo zinco colorato ha una resistenza alla corrosione relativamente buona. Il processo di passivazione è: zincatura – pulizia – acido nitrico al 2%-3% per emettere luce – pulizia – passivazione del colore a basso tenore di cromo – pulizia – invecchiamento tramite cottura. Una temperatura troppo bassa durante la passivazione causerà una lenta formazione della pellicola e una pellicola colorata sottile. Le alte temperature renderanno la pellicola spessa e allentata e l'adesione non sarà forte. È meglio mantenere una temperatura intorno ai 25 gradi per garantire che il colore rimanga invariato per un certo periodo di tempo. Dopo la passivazione, è necessario sottoporla a cottura per migliorare l'adesione e la resistenza alla corrosione della pellicola.
Dacromet
Dacromet è un nuovo tipo di rivestimento anticorrosivo i cui componenti principali sono polvere di zinco, polvere di alluminio, acido cromico e acqua deionizzata. Il flusso del processo è il seguente: sgrassaggio con solvente organico – lucidatura meccanica – spruzzatura – cottura – spruzzatura secondaria – cottura – essiccazione.
Il vantaggio del processo Dacromet è l'ottima resistenza alla corrosione, ma lo svantaggio è che il rivestimento non è uniforme.
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