Išsamus elektrogalvanizuoto varžto paviršiaus apdorojimo techninis paaiškinimas

 

Tvirtinimo elementų pramonėje,4. 8- hex varžtaiyra vieni iš plačiausiai naudojamų standartinių komponentų. Be natūralaus pasyvaus, elektrogalvanizavimas (šaltas galvanizavimas) ir karštakojis galvanizavimas yra du pagrindiniai šių varžtų paviršiaus apdorojimo procesai.Šešiakampio lizdo galvos dangtelio varžtai, visų pirma, labai priklauso nuo elektrogalvanizacijos dėl jų tikslios struktūros ir paslėptų surinkimo reikalavimų. Šis procesas padidina atsparumą korozijai ir estetiniam patrauklumui: elektrochemiškai nusėdusi cinko danga gali prailginti plieno substratų druskos purškimo tarnavimo laiką nuo mažiau nei 24 valandų jų plikoje būsenoje iki 50–100 valandų (atsižvelgiant į dangos procesą), tuo pačiu pasiekiant įvairius paviršiaus apdaila, pavyzdžiui, sidabro, mėlynos spalvos ir vaivorykštės cinko.

 

I. Elektrogalvanizacijos principai ir pagrindinės savybės

Elektrogalvanizavimas yra katodinis elektrocheminio nusėdimo procesas, turintis šiuos pagrindinius principus:

 

Katodas (ruošinys): Varžtas veikia kaip katodas, prijungtas prie neigiamo nuolatinės srovės maitinimo šaltinio gnybto. Sumažinta reakcija įvyksta jos paviršiuje, kai cinko jonai yra redukuojami iki metalinio cinko ir nusėda (reakcijos formulė:Zn²⁺ + 2 e⁻ → zn).

Anodas (tirpus elektrodas): Cinko plokštė tarnauja kaip anodas, prijungtas prie teigiamo gnybto. Oksidacijos reakcija ištirpina cinko plokštelę, papildančią cinko jonus elektrolite (reakcijos formulė:Zn - 2 e⁻ → zn²⁺).

Elektrolitų sistema: Daugiausia sudaryta iš cinko druskų (pvz., Zncl₂, Znso₄) su laidžiomis druskomis, ryškėjančiaisiais (pvz.

 

Pagrindiniai skirtumai nuo karštakojaus cinkavimo yra šie:

 

Proceso parametras	Elektrogalvanizavimas (šaltas cinkavimas)	Karšto-DIP galvanizavimas
Gydymo temperatūra	Aplinkos (20–50 laipsnių)	Aukšta temperatūra (450–480 laipsnis)
Dangos formavimo mechanizmas	Elektrocheminis nusėdimas	Metalurginė difuzija
Dangos storis	5–15μm	50–80 μm (plienui)
Paviršiaus šiurkštumas	RA mažiau arba lygus 0. 2μm (ryški danga)	RA didesnis arba lygus 1. 0 μm (grubi danga)
Tinkamos dalys	Tikslūs/sudėtingi komponentai	Didelės konstrukcinės dalys

 

Ii. Standartizuotas gydymo procesas

1. Išankstinis apdorojimas (kritinis dangos kokybei)

Nuriebus: Ultragarsinis valymas šarminiu nuriebimo agentais (NaOH + paviršiaus aktyviosiomis medžiagomis) pašalina mineralinio aliejaus ir pjaustymo skysčių liekanas, neleidžiant alyvos užteršimui trukdyti cinko jonų adsorbcijai.

Marinavimo aktyvinimas (būtinas vidutinio stiprumo anglies plienui):
8. 8- klasės varžtai(Vidutinis anglies plienas) yra panardintas į 15–20% druskos rūgšties tirpalą (50–60 laipsnių), kad ištirpintų geležies oksido skalę (Fe₃o₄), po reakcijos:Fe₃o₄ + 8 hcl → 2fecl₃ + fecl₂ + 4 h₂o. Po marinavimo jie neutralizuojami 5% natrio karbonato tirpalu ir tris kartus nuplaunami priešrankio vandeniu iki neutralaus (pH =6}. 5–7,5).

Švelnus ofortas: 5% praskiesto sieros rūgšties kritimas (3–5 sekundės) pašalina paviršiaus pasyvavimo plėvelę prieš pat dengimą, užtikrinant aktyvų substratą.

2. Elektrogalvanizuojantis nusėdimas

Vonios parametrai: Srovės tankis 1–3a/dm² (per didelė srovė sukelia deginimą, nepakankama srovė lemia porėtą dangą), temperatūra 25–35 laipsniai, pH 4,5–5,5 (rūgštinė aplinka slopina vandenilio evoliuciją). Dengimo laikas kontroliuojamas ampero valandos matuokliu, atsižvelgiant į tikslinį storią (pvz., 30 minučių 8 μm).

Dangos savybės: Cinko sluoksnis yra vienodas ir tankus, galintis padengti mikrokekentes, pavyzdžiui, negilius įbrėžimus, tačiau negali ištaisyti gilių įdubimų ar rūdžių duobių (iš anksto reikalingas mechaninis šlifavimas).

3. Pagerinimas po gydymo

Pasyvavimo procesai:

Mėlynai balta pasyvacija (trivalentis chromas): Druskos purškimo testas 48–72 valandas, mėlynai balta blizganti apdaila, ekologiška.

Vaivorykštės pasyvumas (šešiakvališkas chromas, fazingas): Salt spray test >100 valandų, įvairiaspalvė apdaila, pranašesnis atsparumas korozijai.

Pasyvumas be chromo (titanas/molibdatas): Druskos purškimo testas 36–48 valandas, sidabrinės baltos spalvos apdaila, atitinka ROHS standartus.

Sandarinimas gydymas: Vandenyje tirpūs sandarikliai uždedami ant sriegių, kad būtų užpildytos dangos poros, pagerinant atsparumą drėgmei ir drėgmei (ypač elektroniniams prietaisams).

 

Iii. Palyginimas su kitais paviršiaus apdorojimo procesais

Procesas	Taikoma medžiaga	Dangos tipas	Storis	Druskos purškimo testas	Tipiškos programos
Elektrogalvanizacija	Plieninės dalys	Metalinė cinko danga	5–15μm	48–100 valandų	Tikslūs varžtai, elektroniniai komponentai
Karšto-DIP galvanizavimas	Plieninės dalys	Cinko geležies lydinio danga	50–80μm	>500 valandų	Lauko plieno konstrukcijos, tilto varžtai
Anodinė oksidacija	Aliuminio/aliuminio lydiniai	Aliuminio oksido plėvelė	5–25μm	200–500 valandų	Aliuminio tvirtinimo detalės, aviacijos ir kosmoso dalys
Dacromet	Plieniniai/aliuminio lydiniai	Cinko pagrindo be chromo danga	6–8μm	>1000 valandų	Didelio korozijos atsparumo automobilių varžtai

 

Pastaba: anodinė oksidacija yra išskirtinė aliuminiui ir jo lydiniams, sudaranti porėtą al₂o₃ plėvelę per elektrolizę, skirtą ir kitokią nuo elektrogalvanizacijos principų.

 

Iv. Pramoninės programos ir kokybės kontrolė

1. Taikymo scenarijai

Idealaus naudojimo atvejai: Bendra atmosferos aplinka (drėgmė<85%RH), indoor assembly, and scenarios requiring high appearance and torque precision (e.g., furniture, electronics, automotive interior parts).

Apribojimai: Netinkamas dėl didelio druskos purškimo (jūrinės aplinkos), stiprios rūgšties/šarminio, ilgalaikio panardinimo ar ypač didelio stiprumo sąlygų (pirmenybė teikiama karštakojant cinkizuojant ar dakromet).

2. Testavimo standartai

Dangos storis: Išmatuotas rentgeno fluorescencijos spektroskopija (XRF), atitinka GB/T 9799-2011Metalinės ir kitos neorganinės dangos - elektrogalvanizuotos dangos ant plieno.

Sukibimas: Išbandytas per CASS (vario pagreitintą acto rūgšties druskos purškalą) pagal ISO 2819; Leidžiama pūsti ar nulupti dangą.

Išvaizda: Vaizdinis patikrinimas pagal 6000K standartinę šviesą; Nedidelis vienodas spalvų skirtumas yra priimtinas, tačiau draudžiama dingti danga, juodos dėmės ar dendritiniai kristalai.

3. Įspėjimai apie gedimą

Vandenilio įkyrios rizika: Jei substratams sunkiau nei 32HRC, po dengimo, norint išvengti streso sukelto lūžio, reikia A 4- valandos dehidrogenizacijos apdorojimo 200 laipsniais.

Aplinkos adaptacija: Rekomenduojama esant aukšto smukimo sieros turinčioje aplinkoje (pvz., Pramoninėje atmosferoje), rekomenduojamos cinko-nikelio lydinio dangos, suteikiančios 3x pagerėjusį atsparumą korozijai.

 

V. Techninė santrauka

Elektrogalvanizacija yra pageidaujamas paviršiaus apdorojimas nuo vidutinio iki žemo galotvirtinimo detalės, tai sudaro daugiau nei 70% rinkos dėl savo aplinkos temperatūros veikimo, mažų išlaidų (maždaug 1/3 karštosios karštligės cinkavimo) ir kontroliuojamos išvaizdos. Pagrindiniai jo pranašumai yra dengimo vienodumas ir surinkimo tikslumo palaikymas, todėl jis tinka scenarijams, kuriems reikalingas vidutinio sunkumo atsparumas korozijai ir estetiniam patrauklumui. Griežtai kontroliuojant išankstinio apdorojimo aktyvaciją, elektrolitų sudėties ir pasyvaus plėvelės tankį, galima pasiekti aukštos kokybės masės gamybą, atitinkančias tarptautinius ir buitinius standartus, tokius kaip GB/T ir ISO.