Процесс оксидирования саморезов: Оксидирование – антикоррозийная защита металлов

Оксидирование – антикоррозийная защита металлов

Коррозия сопровождает металлы на всех этапах их служения человеку. Существует немало различных способов, чтобы спасти металлические изделия от коррозионного разрушения. Один из способов защиты металл сам подсказал человеку. На поверхности «голого» металла со временем образуется тонкая оксидная пленка – прочное покрытие, которое предохраняет его от агрессивного воздействия внешней среды.

Однако помимо такого естественного окисления на воздухе оксидные пленки на поверхности стали, желез, алюминия, чугуна можно получать и другими более быстрыми способами. Самый простой – это поместить образец в печь (термическое оксидирование). Также существует химический и электрохимический способ.

Химическое оксидирование

Химический способ позволяет сформировать на поверхности изделий из углеродистой и среднелегированной стали покрытие с высокими защитными и декоративными свойствами. Обработка стальных деталей осуществляется в растворе едкой щелочи и окислителей (хроматов, нитратов и др.). В результате химической реакции происходит формирование окисной пленки преимущественно черного цвета. Небольшая толщина такого покрытия никак не отражается на габаритах резьбы и самого изделия.

Анодное оксидирование

Анодирование осуществляется в проводящей среде жидкого электролита. Сущность электрохимического оксидирования заключается в том, что катод, которым является сам защищаемый металл, насыщается электронами от внешнего источника тока. Роль анода в данном случае может выполнять любой б/у металл. В результате такой реакции на поверхности детали появляется защитно-декоративная оксидная пленка. Образованное покрытие отличается более высокими защитными свойствами, чем полученное при химическом оксидировании.

Оксидирование крепежных изделий (шурупов, саморезов, болтов, шпилек, гаек) улучшает их антикоррозионные, жаростойкие и другие свойства, а также придает метизам декоративный вид и повышает их антифрикционные качества, то есть увеличивает устойчивость металла к износу.

Оксидированный крепеж приобретает глубокий черный или темно-серый цвет.

Оксидирование – один из самых простых и менее затратных способов защиты металлических крепежных элементов от ржавления. Оксидированные метизы допускается использовать в слабоагрессивных условиях внешней среды. Для повышения защитной способности оксидной пленки, крепеж дополнительно пропитывают маслами, смазками или дегидрирующими жидкостями. После процедуры промасливания металл сможет служить в средних и жестких условиях. 

Для крепежа, применяемого в особо ответственных конструкциях, оксидного покрытия недостаточно. Здесь нужен более надежный метод защиты от коррозии – металлический. Он заключается в покрытии стали слоем другого металла, устойчивого к агрессивной среде (никелирование, хромирование, оцинковывание). Но об этом в следующей статье.

Статьи о продукции Обновлено: 02.12.2020 16:28:48

Поставить оценку

Успешно отправлено, Спасибо за оценку!

Нажмите, чтобы поставить оценку

описание технологии, виды и способы

Оксидирование стали заключается в формировании на поверхности изделия или детали пленки окислов. Оксидное покрытие по многим свойствам (антикоррозионным, адгезионным, маслоемким) близко к фосфатному. Цвет стального изделия после оксидирования в зависимости от режима процесса меняется от темно-серого до блестяще-черного.

Оксидные покрытия могут быть получены, термическим, химическим и электролитическим методами. Наиболее распространен химический способ, позволяющий получать, например, на стали пленки толщиной до 3 мкм. Пленки эти пористы и пригодны для защитных покрытий только в легких коррозионных условиях, (например, для защиты мелких деталей, работающих в помещении). Считается, что по собственной антикоррозионной стойкости фосфатные покрытия превышают оксидные.

Фосфатированные или оксидированные изделия могут применяться только в легких (Л) условиях эксплуатации, если эти покрытия подвергнуты промасливанию или гидрофобизированию — в средних (С) и жестких (Ж).

1. Суть и назначение технологии

Оксидирование стали основано на окислительно-восстановительной реакции металла при его взаимодействии с атмосферным кислородом, электролитом или специальными кислотно-щелочными растворами, в результате чего на поверхности детали образуется защитная пленка, которая улучшает технические свойства металла:

• повышает твердость;

• уменьшает трение;

• увеличивает прирабатываемость деталей;

• увеличивает срок службы;

• создает декоративное покрытие (если добавить в электролит красящий раствор, можно получать поверхности с различной окраской).

Оксидные покрытия используются в различных сферах. Например, в ювелирной промышленности и бижутерии оксидные покрытия наносятся на многие металлы, включая серебро, алюминий, медь, титан, латунь и бронзу. Суть их обработки заключается в повышении прочности и придании дополнительных декоративных свойств. Так, изделия из серебра прекрасно держат форму, что позволяет изготавливать ювелирные изделия с острыми углами и тонкими узорами. Оксиды также можно использовать для создания винтажных и других эффектов.

В зависимости от характеристик и свойств металла, для создания сложных оксидов на той или иной поверхности используются различные методы.

Хорошей новостью является то, что процесс окисления распространяется по поверхности тонким слоем в несколько микрон. В этом случае размеры детали и посадочные места сверху и на поверхности остаются неизменными.

2. Виды оксидирования металлов

Существует несколько видов технологий нанесения защитных покрытий различной сложности. Простейший способ используется уже много веков и доступен каждому, кто хочет нанести защитную пленку на деталь в домашних условиях. Более сложные методы требуют специального оборудования и выполняются только в производственных условиях:

• микродуговой;

• горячий;

• холодный.

К микродуговому относится способ создания оксидной пленки с помощью электролизной установки. Обычно применяется для алюминия, серебра и их сплавов. Окисление происходит в результате прохождения тока через деталь, образуются области с высокой температурой и давлением.

Горячее оксидирование заключается в значительном нагреве детали или раствора для ускорения процесса образования оксидной пленки.

К холодным относятся, в основном, методы химического покрытия и плазменного, когда поверхность насыщается кислородом под воздействием микротоков или в насыщенном растворе солей.

3. Химическое оксидирования

Процесс химического оксидирования осуществляют путем погружения компонентов в различные растворы. Низкотемпературное покрытие осуществляется при температуре от 30 до 180 °C. Сталь погружают в щелочной или кислотный раствор с марганцем. После извлечения из ванны его смазывают маслом или пропитывают в течение нескольких секунд.

Электрохимическое оксидное покрытие наносится при низких температурах до 100 °C. Электролит представляет собой раствор нескольких нитратов и хроматов. Сталь имеет черное покрытие.

Пищевая нержавеющая сталь содержит ряд легирующих элементов, включая хром и марганец. Требуется современное оборудование для нанесения покрытий. В домашних условиях ее можно оксидировать в жидкости с нитратом натрия. Поверхность имеет ярко-синий цвет.

3.1 Анодное оксидирование

Анодное оксидирование небольших деталей может быть выполнено в домашней мастерской. Для этого необходимы аккумулятор и выпрямитель тока. Анод подключается к заготовке и источнику постоянного тока. Когда сталь погружают в раствор слабокислого электролита, электроны начинают движение, и вместе с ними частицы солей и кислот проникают в верхний слой металла. Это приводит к образованию кристаллов железа со сложными оксидами. Они постепенно покрывают всю поверхность детали, образуя слой в несколько микрон.

Скорость процесса можно регулировать для формирования оксидной пленки нужной толщины путем изменения силы тока и повышения температуры электролита. Анодирование влияет на исходные характеристики стали и цветных металлов:

• изменяет цвет;

• повышает сопротивление;

• мембрана имеет низкую электропроводимость;

• не допускает образования простых оксидов железа — коррозии.

3.2 Термическое оксидирование

Те, кто наблюдал за сваркой или нагревом деталей в термических печах, видели, как эта поверхность приобретает цвет от желтого до синего и черного. Они определяются температурой, при которой сталь была нагрета в конкретной точке. Чем выше температура металла, тем больше он окисляется и тем темнее цвет.

Для проведения термического окисления достаточно нагреть поверхность до 300 ⁰C. На стали появится тонкая пленка из желтых и светло-коричневых оксидов. Чем выше содержание легирующих элементов, тем сильнее нужно нагревать сталь.

Нагрев часто используется для ускорения химического и анодного оксидирование стали. Помещенный в горячий раствор натриевой селитры или смеси кислот металл быстрее вступает в реакцию.

3.3 Плазменное оксидирование

Метод холодного оксидирования представляет собой плазменное покрытие компонентов. Окисление происходит при низких температурах. Компонент помещается в плазму, создаваемую высокочастотными или СВЧ токами, подобными тем, которые генерируются в микроволновой печи. В камере содержится высокий уровень кислорода.

Плазменное оксидирование в основном используется для улучшения светочувствительности и электропроводности компонентов в оптическом оборудовании и печатных платах.

3.4 Лазерное оксидирование

Оксидирование изделия с помощью лазера возможно только в промышленных условиях. Деталь кладется на стол или зажимается в патроне, пишется программа, и лазер поочередно нагревает узкие полоски по всей поверхности. Хороший вариант — применение станков с ЧПУ.

Недостатком лазерного оксидирования является то, что оно затрагивает только внешнюю поверхность заготовки. Лазерная головка не проходит в отверстия малого диаметра.

3.5 Оксидирование своими руками

Сделать защитное покрытие в домашних критериях проще всего по вековому рецепту. Для этого стальная заготовка должна быть очищена от всех видов грязи и протравлена слабокислым раствором. Любые пятна, оставленные на железе, будут препятствовать процессу оксидирования.

1. Конструкционную сталь нагревают до 300 ⁰C. Для легированных и углеродистых сталей требуются более высокие температуры. Чем больше легирующих элементов, тем интенсивнее должен быть нагрев.

2. Горячую заготовку опускают в льняное масло на 8-18 минут.

3. Процесс повторяется от четырех до шести раз, чтобы обеспечить защиту стали от ржавчины и сформировать плотный изоляционный слой.

4. Закаленные стали при нагревании до температуры выше 300 ⁰C могут размягчаться. Поэтому металл после закалки нагревают токами индуктора до 250-280 ⁰C. Если нет возможности нагреть только поверхность заготовки, температуру снижают до 220-250 °C, увеличивая количество нагревов и окунаний.

Льняное масло использовалось в течение многих веков. На данный момент его можно заменить веретенным маслом, которое широко используется для закалки стали.

Как использовать саморезы

Саморезы — это распространенный тип крепежа, используемый на строительной площадке, который может облегчить вашу жизнь. При правильном использовании они могут сэкономить ваше время и потенциальную головную боль при креплении материалов.

Чтобы получить максимальную отдачу от саморезов, вам необходимо понять, как они работают и какие типы использовать в определенных обстоятельствах.

Давайте углубимся в то, что такое саморезы и как их использовать.

 

Что такое саморез?

Саморезы — это специальные винты, которые нарезают собственную резьбу при вкручивании в различные материалы. Этот процесс постукивания помогает сохранить материалы в безопасности. Саморезы можно встретить в различных типах приводов. Однако наиболее распространены крестообразные и шлицевые.

Саморезы лучше всего использовать в тех случаях, когда объект необходимо регулярно разбирать и собирать. Одним из примеров этого является часть оборудования, которое требует постоянного обслуживания.

В отличие от саморезов, для саморезов необходимо предварительно просверлить направляющее отверстие.

 

Типы саморезов

Существует два основных типа саморезов: резьбонарезные винты и резьбонарезные винты. Эти винты классифицируются по тому, как они врезаются в материал.

 

Самонарезающие винты

Самонарезающие винты смещают материал, образуя резьбу на внутренней стороне объекта. Поскольку они на самом деле не удаляют никакого материала, самонарезающие винты лучше всего использовать в тех случаях, когда винты будут ослабляться чаще.

Однако самонарезающие винты можно использовать только на более мягких материалах, достаточно податливых для образования резьбы, таких как мягкая сталь или алюминий.

 

Резьбонарезные саморезы

Самонарезающие винты, как следует из названия, нарезают резьбу в материале. Эти винты имеют режущие кромки, встроенные в сами винты, чтобы пробить резьбу и закрепить материал.

Резьбонарезные саморезы более универсальны, чем их резьбонарезные аналоги, и могут использоваться на более широком спектре материалов, включая различные металлы и даже дерево. Они идеально подходят к своим режущим кромкам, что создает дополнительную виброустойчивость.

 

Как пользоваться саморезами

Первое, что вам нужно сделать при использовании саморезов, — это отметить положение винта. Вам также необходимо убедиться, что у вас достаточно места, чтобы добраться до нужной области с помощью отвертки или дрели.

Далее нужно просверлить пилотное отверстие. Часто рекомендуется просверлить отверстие на немного меньше, чем винт, который вы собираетесь использовать. Это позволяет саморезу лучше выполнять свою работу, формируя резьбу внутри отверстия.

Закрутите винт рукой, сделав один-два оборота, чтобы он оставался на месте, пока вы берете отвертку или дрель. Закрепите винт твердыми контролируемыми движениями и убедитесь, что винт входит прямо, а не под углом.

Также важно никогда не затягивать саморезы слишком сильно. Саморезы могут легко сорваться, если они перетянуты.

 

Получите саморезы от Tanner

Компания Tanner предлагает широкий выбор саморезов с различными наконечниками, диаметрами и другими параметрами. Купите нашу коллекцию сегодня.

 

[Просмотр продуктов]

 

Май 27, 2022

Как использовать саморезы

Последнее обновление: 26 апреля 2021 г., Marsh Fasteners

Что такое саморезы?

Саморез проделывает собственное отверстие и нарезает собственную резьбу при ввинчивании в различные материалы. Саморезы доступны практически во всех типах головок винтов, доступных на рынке. Наиболее распространенной является крестообразная или прорезная головка. Наконечники и резьба саморезов бывают самых разных моделей, в зависимости от требуемого применения.

Саморезы идеально подходят для тех случаев, когда элемент требует регулярного обслуживания и постоянной разборки и сборки.

Как использовать саморезы

Сначала выберите правильный тип шурупов для желаемого крепления основания. Отметьте точное место, где будет использоваться винт, и убедитесь, что у вас достаточно места для использования отвертки или дрели.

Обычно помогает, но не всегда необходимо просверлить пилотное отверстие немного меньшего диаметра, чем фактический размер винта. Это позволяет корпусу шурупа заполнить просверленную полость, а резьба врезаться в материал по мере ввинчивания. Будьте осторожны, используйте сверло немного меньшего размера, чем саморез, иначе на резьбе ничего не будет. чтобы укусить, как он превращается.

Расположите винт прямо на одной линии с отверстием и вручную заверните его на один или два оборота. Это позволяет оставить винт в отверстии, когда вы берете в руки отвертку или дрель. Резкими короткими движениями закрутите саморез с помощью крестообразной или плоской отвертки или сверла. Убедитесь, что саморез входит прямо, и не затягивайте его слишком сильно, так как это может привести к оголению головки.

Резьбонарезные винты в сравнении с резьбонарезными саморезами

Два различных класса саморезов можно определить по действию, которое происходит при их заворачивании. Резьбообразующие винты образуют собственную резьбу при ввинчивании в материал. Резьбонарезные винты делают то же самое, но есть принципиальная разница в том, как они это делают. Винты для нарезания резьбы имеют режущие кромки, которые фактически врезаются в материал, удаляя его из области, в которую ввинчиваются винты. Резьбонарезные винты не отрезают какой-либо материал, а смещают его так, что материал обтекает резьбу.

Резьбонарезные саморезы

Эти саморезы смещают материал (обычно дерево, мягкий пластик или тонкий листовой металл), не удаляя его. Они используются, когда необходимы большие нагрузки. Этот метод обеспечивает лучшее ослабление, поскольку материал не удаляется, что обеспечивает посадку с нулевым зазором. Как правило, эти винты выдерживают ослабление без использования стопорных шайб или других устройств, предназначенных для предотвращения ослабления. Использование самонарезающих винтов ограничено теми материалами, которые достаточно податливы для их установки, такими как алюминий, мягкая сталь и цветные металлы. Формованная резьба обычно считается более прочной, чем нарезанная, потому что волокна материала сжимаются, а не отрезаются.

Резьбонарезные саморезы

Резьбонарезные винты имеют режущие кромки в виде одной или нескольких канавок, врезанных в резьбу. Это позволяет удалять ввинчиваемый материал по мере закручивания винта. Винты для нарезки резьбы более универсальны и могут использоваться на большем количестве материалов, чем их аналоги для нарезания резьбы.