Acabats d'òxid negre Un enfocament precís per a l'acabat superficial

Última actualització: 22/08/22

Part amb acabats d'òxid negre

L'acabat superficial de productes i peces és essencial en la indústria manufacturera per motius estètics i millora la funcionalitat global del producte i allarga la seva vida útil.Elacabat d'òxid negreés un procés de recobriment químic que diposita una capa microscòpica de magnetita (Fe3O4) sobre la superfície de les peces metàl·liques..A causa de l'exposició a l'aire i la humitat, l'òxid es forma habitualment a la superfície de les peces fèrriques al cap d'un temps.Un acabat d'òxid negre resisteix la corrosió i suavitza la superfície de ferros i altres materials com ara ferro colat, acer fos, acer inoxidable, coure, zinc, alumini, llautó i crom.

Com funciona?

L'òxid negre es forma a la superfície del material quan es submergeix en una solució de sal alcalina a una temperatura adequada (130 a 150ºC).⁰C).El gruix del recobriment és insignificant, de manera que no afecta l'estabilitat dimensional, els paràmetres de disseny i les propietats.Potser us preguntareu per què s'anomena acabats d'òxid negre?És perquè finalment ennegreix la superfície acabada.

Passos del recobriment d'òxid negre

Hi ha principalment cinc passos en el recobriment d'òxid negre a l'exterior del material per completar els acabats superficials.

Pas 1:Comproveu la qualitat de la suavitat de la superfície.Si hi ha forats de parpelleig, òxid o irregularitats superficials, elimineu el risc de floració o sagnat amb l'enfocament adequat.

Pas 2:Netegeu la superfície per eliminar la pols i els materials adherits a la superfície abans del recobriment.

Pas 3:Apliqueu el recobriment d'òxid posterior

Pas 4:De nou, netegeu la superfície després del recobriment.

Pas 5:Apliqueu el recobriment posterior a l'acabat, com ara oli, poliuretà, laca, cera i lubricants en alguns casos (cargols, coixinets, peces de turbina i altres components rotatius).Com que els acabats d'òxid negre per si sols no poden prevenir la formació d'òxid de manera eficaç, aquests recobriments posteriors milloren la resistència a la corrosió.

Tipus d'acabats d'òxid negre

Basat en els materials i l'aplicació final de les peces a revestir.Hi ha tres enfocaments per al recobriment d'òxid negre:Òxid negre calent, òxid negre fred i òxid negre a mitja temperatura.Encara que hi ha altres enfocaments per als acabats superficials amb recobriment d'òxid negre.La distinció fonamental entre aquests mètodes és que les seves formulacions i temperatures de funcionament són diferents.Vegem en detall els dos tipus més comuns d'ells.

Ampliació 15x de la superfície ennegrida oxidada

1.  Recobriment d'òxid negre calent

En aquest procediment, les peces es col·loquen en un forn d'ebullició amb solucions alcalines aquoses, com l'hidroòxid de sodi (NaOH), nitrats (NO3-) i nitrits (No2-), a temperatures que oscil·len entre 135 i 150ºC. ⁰C. La concentració de sal en la solució determina la temperatura d'ebullició.Si la concentració és alta, el punt d'ebullició serà superior al rang (> 150 0⁰C), i si la concentració és baixa, el punt d'ebullició serà més baix (<135⁰C).Els avantatges d'aquesta propietat són quepodem establir ràpidament la temperatura desitjada modificant el contingut de sal, és a dir, afegir sal si cal augmentar el punt d'ebullició, etc.

Aquesta forma de recobriment d'òxid negre o l'acabat superficial requereix tres instal·lacions especialitzades.

·       Alt forn amb una solució de sal alcalina per convertir els òxids de ferro en ferro líquid a la superfície.

·       Sistema de control de temperatura per mantenir el punt d'ebullició requerit.

·       Instal·lacions de neteja per eliminar la pols i l'adhesió a la superfície durant tot el procés

Solució d'ebullició amb peces a recobrir

Passos a seguir;

• Netegeu les parts que es recobriran amb una solució aquosa alcalina.

• Netegeu a l'instant amb aigua destil·lada, ja que les solucions alcalines poden reaccionar amb la superfície del material i degradar l'acabat de la superfície principal.

• Per neutralitzar la neteja àcida, netejar amb aigua una vegada més.

• Durant 5 a 45 minuts, submergiu les peces en una solució alcalina bullint.

• Netejar amb aigua a pressió amb un raig d'aigua i deixar assecar.

• Apliqueu cera, oli, laca o altres materials de recobriment secundari als acabats secundaris per millorar la resistència a la corrosió i l'atractiu estètic.

2.  Acabats d'òxid negre en fred

Com s'ha esmentat abans, la temperatura de funcionament és la principal diferència entre els acabats d'òxid negre calent i fred.Tots els procediments són els mateixos a més de l'ennegriment en fred de superfícies realitzat a temperatura ambient.

Atès que l'òxid de ferro no es pot liquidar a temperatura ambient a la superfície, és més que dipositar una capa negra a la superfície a recobrir.Per tant, empra un procés de deposició estàndard que no inclou l'oxidació del ferro.En canvi, les peces de recobriment superficial es submergeixen en una solució de dipòsit d'àcid fosfòric amb un grau raonable de coure i compostos de seleni.

Per operar l'acabat superficial amb aquest enfocament, la solució es crea al dipòsit i cada lot de peces s'hi submergeix durant 20 a 30 minuts.La resta de neteja, assecat i recobriment secundari de cera i oli són els mateixos que els acabats d'òxid negre calent.

Aplicacions de l'acabat d'òxid negre

Peces amb recobriment d'òxid metàl·lic de diverses indústries

Els acabats superficials d'òxid negre s'utilitzen en diversos camps de fabricació que van des de militars, automoció fins a dispositius i equipaments mèdics.

Militars: Components de la pistola com ara revistes, guardamans, cartutxos, punxes, pistoles

Medicina:Tots els tipus d'equips fets de metall i aliatges que necessitaven una superfície de baixa reflectivitat

El maquinari de les eines de fabricació:Calibres, talladors, elements de subjecció, coixinets, eixos i molt més

Automoció: llaunes de filtre d'oli, cargols, ubicacions de soldadura i gairebé totes les peces sota el bloc del motor

Elèctric: removedor de filferro, tisores, talladors i caixes de canvis per a rellotges i aparells elèctrics com interruptors, taulers

PRO i CONTRA de l'acabat d'òxid negre

PROS:

Un recobriment d'òxid negre en components i productes produïts ofereix diversos avantatges en termes de seguretat, longevitat, funcionalitat, suavitat de la superfície i atractiu estètic.Fem una ullada ràpida a cadascun d'ells.

Prevenció de la corrosió: 

La indústria manufacturera actual depèn significativament dels aliatges ferrosos, especialment de l'acer.La capa d'òxid negre segella la superfície de la peça de l'aire i la humitat, reduint la possibilitat de formació d'òxid, que és una causa important de la degradació del producte.Atès que l'acabat superficial d'òxid negre també es pot utilitzar per a altres materials comuns com el coure i l'alumini.Té un gran avantatge per mantenir la durabilitat dels productes fabricats.

Benefici estètic

Ofereix a la superfície un color negre preciós i atractiu que durarà molt de temps sense cap compromís de dimensions.

Avantatge de soldabilitat

La soldadura dels acabats d'òxid negre a les superfícies de les peces millora la seva soldabilitat i facilita el muntatge.

La nitidesa de la superfície

Alguns productes de fabricació, com ara trepans i tornavís, requereixen una nitidesa per funcionar correctament, i l'ennegriment pot ajudar a millorar aquest caràcter.

Lubricació

Després que l'òxid negre s'hagi assecat a la superfície, un recobriment secundari de cera, oli i lubricació facilita les coses.

Baix cost

Hi ha altres mètodes d'acabat superficial precisos a les indústries de fabricació, com ara el recobriment en pols, la galvanoplastia i la pintura, però el recobriment d'òxid negre té un cost baix en comparació amb aquests enfocaments.

Coherència dimensional

Els recobriments d'òxid negre tenen un gruix de micres, cosa que garanteix que el gruix i l'estabilitat dimensional no es vegin compromesos.

Aquest mètode canvia el color de la superfície sense afegir cap gruix.

Estabilitat ambiental

L'ús d'un acabat d'òxid negre a la superfície de peces i béns fabricats evita la difusió de l'hidrogen i els canvis químics, que afecten les característiques del material a causa de factors ambientals.També proporciona protecció mediambiental contra els efectes ambientals.

CONTRES

• La coberta d'òxid negre es podria treure fàcilment.

• Aquest tipus de tractament de superfícies requereix molta mà d'obra perquè implica nombrosos processos.

• La resistència a la temperatura del recobriment d'òxid negre és baixa i es pot destruir en condicions de calor, donant lloc a l'oxidació primerenca a la superfície.A més, els acabats d'òxid negre fred es poden veure afectats més enllà de la temperatura ambient.

Factors a tenir en compte en els acabats d'òxid negre

Temps de protecció

Abans de passar per la protecció d'òxid negre a la superfície del producte, s'ha de tenir en compte la durada del recobriment requerida.

Aquesta anàlisi va ajudar a determinar si s'havia d'utilitzar o no un acabat superficial d'òxid negre.Si la longevitat del producte és baixa, potser voldreu considerar altres opcions senzilles, com ara el recobriment de pintura.Només val la pena si el cicle de vida del producte és més llarg.

Aplicació final del producte

Considereu l'ús final de les peces mecanitzades.S'utilitzaran en aplicacions que necessiten alta precisió, com ara aplicacions aeroespacials, robòtiques o militars?Determineu si voleu optar per acabats d'òxid negre o no després d'examinar l'aplicació d'ús final.Podeu utilitzar processos alternatius d'acabat i recobriment de superfícies si el producte final no requereix alta precisió.

Consideracions ambientals

Els articles o peces recobertes d'òxid negre poden suportar una sèrie de condicions ambientals.Té una bona durabilitat i funcionament sense cap dany en l'estat fora de la caixa.

Tanmateix, si el producte final està pensat per a ús en interiors, pot ser que no sigui rendible o tecnològicament viable.A més, les condicions de funcionament i ús tenen una temperatura elevada.En aquest cas, pot ser que no sigui beneficiós perquè el recobriment d'òxid negre es podria desintegrar en un curt període de temps a una temperatura de treball elevada.Per tant, s'han de tenir en compte els factors ambientals quan s'utilitza aquesta tècnica per a l'acabat superficial.

Preguntes freqüents sobre els acabats d'òxid negre

Aquest enfocament només funciona per a materials ferrosos?

No, el recobriment d'òxid posterior s'ha utilitzat durant molt de temps en l'acabat superficial de peces i productes de fabricació d'aliatges ferrosos i altres materials com ara coure, alumini, cadmi, zinc i altres materials habituals.

És la millor manera d'evitar l'oxidació?

Sí, l'òxid negre recobert resisteix la humitat i l'aire que reaccionen amb la superfície i ofereix una excel·lent prevenció sobre l'oxidació de les peces.

L'ennegriment dura molt de temps?

Sense cap mena de dubte, el recobriment dura un període més llarg que altres enfocaments d'acabat de superfícies com ara la galvanoplastia i la pintura.

Conclusió

L'acabat d'òxid negre és la tecnologia més prometedora per prevenir la corrosió i la degradació superficial en components i productes mecanitzats.També pot sobreviure durant més temps sense perdre les seves característiques o funcionalitats.tenimDurant molt de temps va oferir serveis de fabricació sota un mateix sostre, des del disseny de prototips fins a l'acabat del producte.

Hem lliurat serveis d'acabat de superfícies d'alta qualitat per a productes i peces mitjançant el mètode d'òxid negre i altres processos.Si necessiteu algun servei associat per a les vostres peces mecanitzades o altres serveis relacionats amb la fabricació, no dubteu acontacteu amb nosaltres.