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Finitions aux oxydes noirs Une approche précise pour la finition de surface

Finitions aux oxydes noirs Une approche précise pour la finition de surface

Dernière mise à jour : 22/08/22

Pièce avec finitions Black-oxide

Pièce avec finitions Black-oxide

La finition de surface des produits et des pièces est essentielle dans l'industrie manufacturière pour des raisons esthétiques et améliore la fonctionnalité globale du produit et prolonge sa durée de vie.Lesfinition oxyde noirest un processus de revêtement chimique qui dépose une couche microscopique de magnétite (Fe3O4) sur la surface des pièces métalliques.En raison de l'exposition à l'air et à l'humidité, la rouille se forme généralement à la surface des pièces ferreuses après un certain temps.Une finition en oxyde noir résiste à la corrosion et lisse la surface des matériaux ferreux et autres tels que la fonte, l'acier moulé, l'acier inoxydable, le cuivre, le zinc, l'aluminium, le laiton et le chrome.

 

Comment ça marche?

L'oxyde noir se forme à la surface du matériau lorsqu'il est immergé dans une solution saline alcaline à une température appropriée (130 à 1500C).L'épaisseur du revêtement est négligeable, de sorte qu'elle n'affecte pas la stabilité dimensionnelle, les paramètres de conception et les propriétés.Vous vous demandez peut-être pourquoi cela s'appelle des finitions en oxyde noir ?C'est parce qu'il finit par noircir la surface finie.

 

Étapes du revêtement d'oxyde noir

Il y a principalement cinq étapes dans le revêtement d'oxyde noir sur l'extérieur du matériau pour compléter les finitions de surface.

 

Étape 1:Vérifiez la qualité du lissé de la surface.S'il y a des trous clignotants, de la rouille ou des irrégularités de surface, éliminez le risque de floraison ou de saignement avec l'approche appropriée.

 

Étape 2:Nettoyez la surface pour enlever la poussière et les matériaux attachés de la surface avant le revêtement.

 

Étape 3:Appliquer le revêtement d'oxyde arrière

 

Étape 4:Encore une fois, nettoyez la surface après le revêtement.

 

Étape 5:Appliquez le revêtement de finition tel que l'huile, le polyuréthane, la laque, la cire et les lubrifiants dans certains cas (vis, roulement, pièces de turbine et autres composants rotatifs).Étant donné que les finitions à l'oxyde noir ne peuvent à elles seules empêcher efficacement la formation de rouille, ces revêtements ultérieurs améliorent la résistance à la corrosion.

 

Types de finitions en oxyde noir

En fonction des matériaux et de l'application finale des pièces à revêtir.Il existe trois approches pour le revêtement d'oxyde noir :Oxyde noir chaud, oxyde noir froid et oxyde noir à température moyenne.Bien qu'il existe d'autres approches pour les finitions de surface avec revêtement Black-oxide.La distinction fondamentale entre ces méthodes est que leurs formulations et leurs températures de fonctionnement sont différentes.Examinons en détail les deux types les plus courants d'entre eux.

 Grossissement 15x de la surface noircie oxydée

Grossissement 15x de la surface noircie oxydée

 

1.  Revêtement d'oxyde noir chaud

Dans cette procédure, les pièces sont placées dans un four à ébullition avec des solutions alcalines aqueuses, telles que l'hydroxyde de sodium (NaOH), les nitrates (NO3-) et les nitrites (No2-), à des températures allant de 135 à 150 0C. La concentration de sel dans la solution détermine la température d'ébullition.Si la concentration est élevée, le point d'ébullition sera supérieur à la plage (> 150 00C), et si la concentration est faible, le point d'ébullition sera plus bas (<1350C).Les avantages de cette propriété sont queon peut établir rapidement la température désirée en modifiant la teneur en sel, c'est-à-dire ajouter du sel si le point d'ébullition doit être augmenté, et ainsi de suite.

Cette forme de revêtement d'oxyde noir ou la finition de surface nécessite trois installations spécialisées.

·       Haut fourneau avec une solution saline alcaline pour convertir les oxydes de fer en fer liquide en surface.

·       Système de contrôle de la température pour maintenir le point d'ébullition requis.

·       Installations de nettoyage pour enlever la poussière et l'attachement sur la surface tout au long du processus

Solution bouillante avec pièces à revêtir

Solution bouillante avec pièces à revêtir

 

Étapes à suivre;

  • Nettoyer les pièces qui seront revêtues à l'aide d'une solution aqueuse alcaline.
  • Nettoyez instantanément avec de l'eau distillée, car les solutions alcalines peuvent réagir avec la surface du matériau et dégrader la finition de surface primaire
  • Pour neutraliser le nettoyage acide, nettoyez à nouveau avec de l'eau.
  • Pendant 5 à 45 minutes, immergez les pièces dans une solution alcaline bouillante.
  • Nettoyer à l'eau sous pression à l'aide d'un jet d'eau et laisser sécher.
  • Appliquez de la cire, de l'huile, de la laque ou d'autres matériaux de revêtement secondaires sur les finitions secondaires pour améliorer la résistance à la corrosion et l'attrait esthétique.

 

2.  Finitions oxyde noir froid

Comme mentionné précédemment, la température de fonctionnement est la principale différence entre les finitions d'oxyde noir chaudes et froides.Toutes les procédures sont les mêmes à part ce noircissement à froid sur les surfaces effectué à température ambiante.

 

L'oxyde de fer ne pouvant être liquidé à température ambiante sur la surface, il s'agit plutôt de déposer une couche noire sur la surface à revêtir.Par conséquent, il utilise un processus de dépôt standard qui n'inclut pas l'oxydation du fer.Au lieu de cela, les pièces de revêtement de surface sont plongées dans une solution de réservoir d'acide phosphorique avec un degré raisonnable de cuivre et de composés de sélénium.

 

Pour opérer la finition de surface avec cette approche, la solution est créée dans le réservoir, et chaque lot de pièces y est immergé pendant 20 à 30 minutes.Tous les autres nettoyages, séchages et revêtements secondaires de cire et d'huile sont les mêmes que les finitions à l'oxyde noir chaud.

 

Scénario

Finition oxyde noir chaud

Finition oxyde noir froid

Composé de revêtement

Oxyde de fer, appelé magnétite (Fe3O4)

cuivre et composés de sélénium

Moment de l'opération

5 à 45 minutes

20 à 30 minutes

Température de fonctionnement

135 à 150 degrés Celsius

Température ambiante (20 à 250C)

Durabilité

Suite

moins

Précision

Il donne plus de stabilité dimensionnelle que les finitions en oxyde noir froid

Il a moins de stabilité dimensionnelle car il s'agit d'une approche de dépôt simple

Coût

De plus, cela nécessitait beaucoup d'installations, chauffage, contrôle de la température, et autres.

Moins, il nécessite une solution de dépôt (acide phosphorique)

Sécurité de fonctionnement

Beaucoup de sécurité et de précautions en raison de la température de fonctionnement élevée

Excellent

 

Applications de la finition oxyde noir

Pièces avec revêtement en oxyde métallique de diverses industries

Pièces avec revêtement en oxyde métallique de diverses industries

 

Les finitions de surface Black-Oxide sont utilisées dans divers domaines de fabrication allant de l'armée, de l'automobile aux dispositifs et équipements médicaux.

 

Militaire: Composants d'armes à feu tels que chargeurs, protège-mains, obus, poignées, armes de poing

Médical:Tous les types d'équipements fabriqués à partir de métaux et d'alliages nécessitant une surface à faible réflectivité

La quincaillerie des outils de fabrication:Jauges, fraises, fixations, roulements, arbres, etc.

Automobile: Bidons de filtre à huile, vis, emplacements de soudure et presque toutes les pièces sous le bloc moteur

Électrique: Extracteur de fils, ciseaux, cutters et boîtes de vitesses pour horloges et appareils électriques tels que interrupteurs, tableaux

 

AVANTAGES et INCONVÉNIENTS de la finition oxyde noir

 

AVANTAGES:

Un revêtement d'oxyde noir sur les composants et les produits produits offre plusieurs avantages en termes de sécurité, de longévité, de fonctionnalité, de douceur de surface et d'attrait esthétique.Jetons un coup d'œil rapide à chacun d'eux.

 

Prévention de la corrosion : 

L'industrie manufacturière actuelle dépend largement des alliages ferreux, en particulier de l'acier.La couche d'oxyde noir scelle la surface de la pièce contre l'air et l'humidité, réduisant ainsi le risque de formation de rouille, qui est une cause importante de dégradation du produit.Étant donné que l'approche de finition de surface en oxyde noir peut également être utilisée pour d'autres matériaux courants comme le cuivre et l'aluminium.Il a un énorme avantage dans le maintien de la durabilité des produits manufacturés.

Bénéfice esthétique

Il offre à la surface une couleur noire magnifique et attrayante qui durera longtemps sans aucun compromis sur les dimensions.

Avantage de soudabilité

Souder les finitions d'oxyde noir sur les surfaces des pièces améliore leur soudabilité et facilite l'assemblage.

La netteté de la surface

Certains produits manufacturés, tels que les perceuses et les tournevis, nécessitent une netteté pour fonctionner correctement, et le noircissement peut aider à améliorer ce caractère.

Lubrification

Une fois que l'oxyde noir a séché sur la surface, une couche secondaire de cire, d'huile et de lubrification facilite les choses.

Faible coût

Il existe d'autres méthodes de finition de surface précises dans les industries manufacturières telles que le revêtement en poudre, la galvanoplastie et la peinture, mais le revêtement d'oxyde noir a un faible coût par rapport à ces approches.

Cohérence dimensionnelle

Les revêtements d'oxyde noir ont une épaisseur d'un micron, garantissant que l'épaisseur et la stabilité dimensionnelle ne sont pas compromises.

Cette méthode change la couleur de la surface sans ajouter d'épaisseur.

Stabilité environnementale

L'utilisation d'une finition en oxyde noir sur la surface des pièces et des produits fabriqués empêche la diffusion d'hydrogène et les changements chimiques, qui ont un impact sur les caractéristiques du matériau en raison de facteurs environnementaux.Il fournit également une protection environnementale contre les effets environnementaux.

 

LES INCONVÉNIENTS

  • Le revêtement d'oxyde noir pourrait facilement être effacé.
  • Ce type de traitement de surface est laborieux car il implique de nombreux processus.
  • La résistance à la température du revêtement d'oxyde noir est faible et il peut être détruit dans des conditions chaudes, entraînant une rouille précoce sur la surface.De plus, les finitions en oxyde noir à froid peuvent être affectées au-delà de la température ambiante.

 

Facteurs à prendre en compte dans les finitions d'oxyde noir

 

Délai de protection

Avant de passer par la protection d'oxyde noir sur la surface du produit, la durée de revêtement requise doit être prise en compte.

Cette analyse a aidé à déterminer si une finition de surface en oxyde noir devait être utilisée ou non.Si la longévité du produit est médiocre, vous voudrez peut-être envisager d'autres options simples, telles que le revêtement de peinture.Cela n'a d'intérêt que si le cycle de vie du produit est plus long.

 

L'application finale du produit

Considérez l'utilisation finale des pièces usinées.Seront-ils utilisés dans des applications nécessitant une haute précision, telles que l'aérospatiale, la robotique ou les applications militaires ?Déterminez si vous souhaitez utiliser des finitions en oxyde noir ou non après avoir examiné l'application d'utilisation finale.Vous pouvez utiliser d'autres processus de finition de surface et de revêtement si le produit final ne nécessite pas une grande précision.

 

Considérations environnementales

Les articles ou pièces revêtus d'oxyde noir peuvent résister à une gamme de conditions environnementales.Il a une bonne durabilité et un bon fonctionnement sans aucun dommage à l'état prêt à l'emploi.

Cependant, si le produit final est destiné à un usage intérieur, il peut ne pas être rentable ou techniquement faisable.De plus, les conditions de fonctionnement et d'utilisation ont une température élevée.Dans ce cas, cela pourrait ne pas être avantageux car le revêtement d'oxyde noir pourrait se désintégrer en peu de temps à une température de travail élevée.Ainsi, les facteurs environnementaux doivent être pris en compte lors de l'utilisation de cette technique pour la finition de surface.

 

FAQ concernant les finitions en oxyde noir

 

Cette approche ne fonctionne-t-elle que pour les matériaux ferreux ?

Non, le revêtement d'oxyde arrière est utilisé depuis longtemps dans la finition de surface des pièces de fabrication et des produits fabriqués à partir d'alliages ferreux et d'autres matériaux tels que le cuivre, l'aluminium, le cadmium, le zinc et d'autres matériaux courants.

 

Est-ce le meilleur moyen d'éviter la rouille ?

Oui, l'oxyde noir revêtu résiste à l'humidité et à l'air réagissant avec la surface et offre une excellente prévention contre la rouille des pièces.

 

Le noircissement dure-t-il longtemps ?

Sans aucun doute, le revêtement dure plus longtemps que d'autres approches de finition de surface telles que la galvanoplastie et la peinture.

 

Conclusion

La finition par oxyde noir est la technologie la plus prometteuse pour prévenir la corrosion et la dégradation de surface des composants et produits usinés.Il peut également survivre plus longtemps sans perdre ses caractéristiques ou ses fonctionnalités.Nous avonsdepuis longtemps fourni des services de fabrication sous un même toit, de la conception du prototype à la finition du produit.

 

Nous avons fourni des services de finition de surface de haute qualité pour les produits et les pièces en utilisant la méthode de l'oxyde noir et d'autres procédés.Si vous avez besoin de services associés pour vos pièces usinées ou d'autres services liés à la fabrication, n'hésitez pas àNous contacter.

 


Heure de publication : 22 août 2022

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