Finiture con ossidi neri Un approccio preciso per la finitura superficiale

Ultimo aggiornamento: 22/08/22

Parte con finiture in Ossido nero

La finitura superficiale di prodotti e parti è essenziale nell'industria manifatturiera per motivi estetici e migliora la funzionalità complessiva del prodotto e ne prolunga la durata.ILfinitura in ossido neroè un processo di rivestimento chimico che deposita uno strato microscopico di magnetite (Fe3O4) sulla superficie delle parti metalliche.A causa dell'esposizione all'aria e all'umidità, la ruggine si forma comunemente sulla superficie delle parti ferrose dopo un po' di tempo.Una finitura in ossido nero resiste alla corrosione e leviga la superficie di materiali ferrosi e di altro tipo come ghisa, acciaio fuso, acciaio inossidabile, rame, zinco, alluminio, ottone e cromo.

Come funziona?

L'ossido nero si forma sulla superficie del materiale quando immerso in una soluzione salina alcalina ad una temperatura adeguata (da 130 a 150⁰C).Lo spessore del rivestimento è trascurabile, quindi non influisce sulla stabilità dimensionale, sui parametri di progettazione e sulle proprietà.Forse ti starai chiedendo perché si chiama finitura in ossido nero?È perché alla fine annerisce la superficie finita.

Fasi del rivestimento in ossido nero

Ci sono principalmente cinque passaggi nel rivestimento di ossido nero sull'esterno del materiale per completare le finiture superficiali.

Passo 1:Verificare la qualità della levigatezza della superficie.Se sono presenti occhiaie, ruggine o irregolarità della superficie, eliminare il rischio di fioritura o sanguinamento con l'approccio appropriato.

Passo 2:Pulire la superficie per rimuovere polvere e materiali attaccati dalla superficie prima del rivestimento.

Passaggio 3:Applicare il rivestimento di ossido posteriore

Passaggio 4:Ancora una volta, pulire la superficie dopo il rivestimento.

Passaggio 5:Applicare il rivestimento post-finitura come olio, poliuretano, lacca, cera e lubrificanti in alcuni casi (viti, cuscinetti, parti della turbina e altri componenti rotanti).Poiché le finiture in ossido nero da sole non possono prevenire efficacemente la formazione di ruggine, questi rivestimenti successivi migliorano la resistenza alla corrosione.

Tipologie di finiture brunite

In base ai materiali e all'applicazione finale delle parti da rivestire.Esistono tre approcci per il rivestimento in ossido nero:Ossido nero caldo, Ossido nero freddo e Ossido nero a media temperatura.Sebbene esistano altri approcci per le finiture superficiali con rivestimento in ossido nero.La differenza fondamentale tra questi metodi è che le loro formulazioni e temperature operative sono diverse.Diamo un'occhiata ai due tipi più comuni di essi in dettaglio.

Ingrandimento 15x della superficie annerita ossidata

1.  Rivestimento in ossido nero a caldo

In questa procedura, i pezzi vengono posti in un forno bollente con soluzioni acquose alcaline, come idrossido di sodio (NaOH), nitrati (NO3-) e nitriti (No2-), a temperature comprese tra 135 e 150 ⁰C. La concentrazione di sale nella soluzione determina la temperatura di ebollizione.Se la concentrazione è elevata, il punto di ebollizione sarà superiore all'intervallo (> 150 0⁰C), e se la concentrazione è bassa, il punto di ebollizione sarà inferiore (<135⁰C).I vantaggi di questa proprietà sono quellipossiamo stabilire rapidamente la temperatura desiderata modificando il contenuto di sale, cioè aggiungere sale se è necessario aumentare il punto di ebollizione, e così via.

Questa forma di rivestimento in ossido nero o finitura superficiale richiede tre strutture specializzate.

·       Altoforno con soluzione salina alcalina per convertire gli ossidi di ferro in ferro liquido in superficie.

·       Sistema di controllo della temperatura per mantenere il punto di ebollizione richiesto.

·       Impianti di pulizia per rimuovere la polvere e l'attaccamento sulla superficie durante tutto il processo

Soluzione bollente con parti da rivestire

Passi da seguire;

• Pulire le parti che verranno rivestite utilizzando una soluzione acquosa alcalina.

• Pulire istantaneamente con acqua distillata, poiché le soluzioni alcaline possono reagire con la superficie del materiale e degradare la finitura superficiale primaria

• Per neutralizzare la pulizia acida, pulire nuovamente con acqua.

• Per 5 a 45 minuti, immergere i pezzi in una soluzione alcalina bollente.

• Pulire con acqua pressurizzata utilizzando un getto d'acqua e mettere da parte ad asciugare.

• Applicare cera, olio, lacca o altri materiali di rivestimento secondario alle finiture secondarie per migliorare la resistenza alla corrosione e l'aspetto estetico.

2.  Finiture in ossido nero freddo

Come accennato in precedenza, la temperatura di esercizio è la principale differenza tra le finiture in ossido nero caldo e freddo.Tutti i procedimenti sono gli stessi tranne quell'annerimento a freddo su superfici effettuato a temperatura ambiente.

Poiché l'ossido di ferro non può essere liquidato a temperatura ambiente sulla superficie, è piuttosto che depositare uno strato nero sulla superficie da rivestire.Pertanto, impiega un processo di deposizione standard che non include l'ossidazione del ferro.Invece, le parti del rivestimento superficiale vengono immerse in una soluzione di serbatoio di acido fosforico con un ragionevole grado di selenio, rame e composti.

Per eseguire la finitura superficiale con questo approccio, la soluzione viene creata nel serbatoio e ogni lotto di parti viene immerso in esso per 20-30 minuti.Tutte le altre pulizie, l'asciugatura e il rivestimento secondario di cera e olio sono gli stessi delle finiture in ossido nero a caldo.

Applicazioni della Finitura Ossido Nero

Parti con rivestimento in ossido di metallo di varie industrie

Le finiture superficiali Black-Oxide sono utilizzate in vari settori produttivi che vanno dal militare, all'automotive, ai dispositivi e alle attrezzature mediche.

Militare: componenti per armi come caricatori, paramani, bossoli, impugnature, pistole

Medico:Tutti i tipi di apparecchiature realizzate in metallo e leghe che necessitavano di una superficie a bassa riflettività

L'hardware degli strumenti di produzione:Calibri, frese, elementi di fissaggio, cuscinetti, alberi e altro ancora

Settore automobilistico: lattine del filtro dell'olio, viti, punti di saldatura e quasi tutte le parti sotto il blocco motore

Elettrico: levafili, forbici, tronchesi e riduttori per orologi ed elettrodomestici come interruttori, schede

PRO e CONTRO della finitura in ossido nero

PROFESSIONISTI:

Un rivestimento di ossido nero su componenti e beni prodotti offre numerosi vantaggi in termini di sicurezza, longevità, funzionalità, levigatezza della superficie ed estetica.Diamo una rapida occhiata a ciascuno di essi.

Prevenzione dalla corrosione: 

L'attuale industria manifatturiera si affida in modo significativo alle leghe ferrose, in particolare all'acciaio.Lo strato di ossido nero sigilla la superficie del pezzo dall'aria e dall'umidità, riducendo la possibilità di formazione di ruggine, che è una causa significativa del degrado del prodotto.Poiché l'approccio della finitura superficiale in ossido nero può essere utilizzato anche per altri materiali comuni come rame e alluminio.Ha un enorme vantaggio nel mantenere la durata dei prodotti fabbricati.

Beneficio estetico

Offre alla superficie uno splendido e accattivante colore nero che durerà a lungo senza alcun compromesso dimensionale.

Vantaggio di saldabilità

La saldatura delle finiture in ossido nero sulla superficie dei pezzi ne migliora la saldabilità e facilita l'assemblaggio.

La nitidezza della superficie

Alcuni prodotti di produzione, come trapani e cacciaviti, richiedono un'affilatura per funzionare correttamente e l'annerimento può aiutare a migliorare questo carattere.

Lubrificazione

Dopo che l'ossido nero si è asciugato sulla superficie, un rivestimento secondario di cera, olio e lubrificante facilita le cose.

Basso costo

Esistono altri metodi precisi di finitura superficiale nelle industrie manifatturiere come la verniciatura a polvere, la galvanica e la verniciatura, ma il rivestimento con ossido nero ha un costo basso rispetto a questi approcci.

Consistenza dimensionale

I rivestimenti in ossido nero hanno uno spessore di micron, garantendo che lo spessore e la stabilità dimensionale non vengano compromessi.

Questo metodo cambia il colore della superficie senza aggiungere alcuno spessore.

Stabilità ambientale

L'utilizzo di una finitura in ossido nero sulla superficie dei manufatti e dei beni previene la diffusione dell'idrogeno ei cambiamenti chimici, che influiscono sulle caratteristiche del materiale a causa di fattori ambientali.Fornisce inoltre protezione ambientale contro gli effetti ambientali.

CONTRO

• Il rivestimento di ossido nero potrebbe essere facilmente rimosso.

• Questo tipo di trattamento superficiale è laborioso perché prevede numerosi processi.

• La resistenza alla temperatura del rivestimento di ossido nero è bassa e può essere distrutta in condizioni di caldo, con conseguente formazione di ruggine precoce sulla superficie.Inoltre, le finiture in ossido nero freddo possono essere influenzate oltre la temperatura ambiente.

Fattori da considerare nelle finiture in ossido nero

Periodo di protezione

Prima di passare attraverso la protezione all'ossido nero sulla superficie del prodotto, è necessario considerare la durata del rivestimento richiesta.

Questa analisi ha aiutato a determinare se fosse necessario utilizzare o meno una finitura superficiale in ossido nero.Se la longevità del prodotto è scarsa, potresti prendere in considerazione altre semplici opzioni, come la verniciatura.Vale la pena solo se il ciclo di vita del prodotto è più lungo.

L'applicazione finale del prodotto

Considerare l'uso finale delle parti lavorate.Saranno utilizzati in applicazioni che richiedono alta precisione, come applicazioni aerospaziali, di robotica o militari?Determinare se si desidera utilizzare o meno finiture in ossido nero dopo aver esaminato l'applicazione di utilizzo finale.È possibile utilizzare processi di finitura superficiale e rivestimento alternativi se il prodotto finale non richiede un'elevata precisione.

Considerazioni ambientali

Gli articoli o le parti rivestite di ossido nero possono resistere a una vasta gamma di condizioni ambientali.Ha una buona durata e funzionamento senza alcun danno nello stato pronto all'uso.

Tuttavia, se il prodotto finale è destinato all'uso in interni, potrebbe non essere conveniente o tecnologicamente fattibile.Inoltre,\ le condizioni operative e di utilizzo hanno una temperatura elevata.In tal caso, potrebbe non essere vantaggioso perché il rivestimento di ossido nero potrebbe disintegrarsi in un breve periodo a una temperatura di esercizio elevata.Pertanto, quando si utilizza questa tecnica per la finitura superficiale, è necessario considerare i fattori ambientali.

Domande frequenti sulle finiture in ossido nero

Questo approccio funziona solo per i materiali ferrosi?

No, il rivestimento di ossido posteriore è stato utilizzato per molto tempo nella finitura superficiale di parti di produzione e prodotti realizzati con leghe ferrose e altri materiali come rame, alluminio, cadmio, zinco e altri materiali comuni.

È il modo migliore per prevenire la ruggine?

Sì, l'ossido nero rivestito resiste all'umidità e all'aria che reagiscono con la superficie e fornisce un'eccellente prevenzione contro la ruggine delle parti.

L'annerimento dura a lungo?

Senza dubbio, il rivestimento dura per un periodo più lungo rispetto ad altri approcci di finitura superficiale come la galvanica e la verniciatura.

Conclusione

La finitura in ossido nero è la tecnologia più promettente per prevenire la corrosione e il degrado superficiale nei componenti e nei prodotti lavorati.Può anche sopravvivere più a lungo senza perdere le sue caratteristiche o funzionalità.abbiamoservizi di produzione forniti da tempo sotto lo stesso tetto, dalla progettazione del prototipo alla finitura del prodotto.

Abbiamo fornito servizi di finitura superficiale di alta qualità per prodotti e parti utilizzando il metodo dell'ossido nero e altri processi.Se hai bisogno di servizi associati per le tue parti lavorate o altri servizi relativi alla produzione, non esitare a farloContattaci.