גימורי תחמוצות שחורות גישה מדויקת לגימור פני השטח

עדכון אחרון: 22/08/22

חלק עם גימורי Black-oxide

גימור משטח של מוצרים וחלקים חיוני בתעשיית הייצור מסיבות אסתטיות ומשפר את הפונקציונליות הכוללת של המוצר, ומאריך את חייו.הגימור שחור תחמוצתהוא תהליך ציפוי כימי המציב שכבה מיקרוסקופית של מגנטיט (Fe3O4) על פני השטח של חלקי מתכת.עקב חשיפה לאוויר ולחות, חלודה נוצרת בדרך כלל על פני השטח של חלקי ברזל לאחר זמן מה.גימור תחמוצת שחור עמיד בפני קורוזיה ומחלק את פני השטח של ברזל וחומרים אחרים כגון ברזל יצוק, פלדה יצוקה, נירוסטה, נחושת, אבץ, אלומיניום, פליז וכרום.

איך זה עובד?

התחמוצת השחורה נוצרת על פני החומר כאשר טבילה בתמיסת מלח אלקליין בטמפרטורה מתאימה (130 עד 150⁰ג).עובי הציפוי זניח, ולכן אינו משפיע על יציבות הממד, פרמטרי עיצוב ומאפיינים.אתה אולי תוהה למה זה נקרא גימורי תחמוצת שחור?זה בגלל שזה בסופו של דבר משחיר את המשטח המוגמר.

שלבים של ציפוי תחמוצת שחור

ישנם בעיקר חמישה שלבים בציפוי תחמוצת שחורה על החלק החיצוני של החומר להשלמת גימורי פני השטח.

שלב 1:בדוק את איכות חלקות פני השטח.אם יש חורי מצמוץ, חלודה או אי-סדירות פני השטח, הסר את הסיכון לפריחה או דימום בגישה המתאימה.

שלב 2:נקו את המשטח כדי להסיר כל אבק וחומרים מחוברים מהמשטח לפני הציפוי.

שלב 3:החל את ציפוי התחמוצת האחורי

שלב 4:שוב, נקו את המשטח לאחר הציפוי.

שלב 5:יש למרוח את ציפוי לאחר הגימור כגון שמן, פוליאוריטן, לכה, שעווה וחומרי סיכה במקרים מסוימים (ברגים, מיסבים, חלקי טורבינה ורכיבים סיבוביים אחרים).מכיוון שגימורי תחמוצת שחור לבדם אינם יכולים למנוע היווצרות חלודה ביעילות, אלו לאחר ציפויים משפרים את העמידות בפני קורוזיה.

סוגי גימורי תחמוצת שחור

מבוסס על החומרים והיישום לשימוש הקצה של החלקים לציפוי.ישנן שלוש גישות לציפוי תחמוצת שחורה:תחמוצת שחורה חמה, תחמוצת שחורה קרה ותחמוצת שחורה בטמפרטורה בינונית.למרות שישנן גישות אחרות לגימור משטח עם ציפוי Black-oxide.ההבחנה הבסיסית בין שיטות אלו היא שהניסוחים שלהן וטמפרטורות ההפעלה שונות.בואו נסתכל בפירוט על שני הסוגים הנפוצים ביותר שלהם.

הגדלה פי 15 של משטח מושחר מחומצן

1.  ציפוי שחור-חמוצת חם

בהליך זה, חתיכות ממוקמות בתנור רותח עם תמיסות אלקליות מימיות, כגון נתרן הידרו אוקסיד (NaOH), חנקות (NO3-) וניטריט (No2-), בטמפרטורות הנעות בין 135 ל-150. ⁰ג ריכוז המלח בתמיסה קובע את טמפרטורת הרתיחה.אם הריכוז גבוה, נקודת הרתיחה תהיה גבוהה מהטווח (> 150 0⁰C), ואם הריכוז נמוך, נקודת הרתיחה תהיה נמוכה יותר (<135⁰ג).היתרונות של נכס זה הם כיאנו יכולים לקבוע במהירות את הטמפרטורה הרצויה על ידי שינוי תכולת המלח, כלומר להוסיף מלח אם צריך להעלות את נקודת הרתיחה וכן הלאה.

צורה זו של ציפוי תחמוצת שחור או גימור פני השטח דורשת שלושה מתקנים מיוחדים.

·       תנור פיצוץ עם תמיסת מלח אלקליין להמרת תחמוצות ברזל לברזל נוזלי על פני השטח.

·       מערכת בקרת טמפרטורה לשמירה על נקודת הרתיחה הנדרשת.

·       מתקני ניקוי להסרת האבק והחיבור על פני השטח לאורך כל התהליך

תמיסה רותחת עם חלקים לציפוי

צעדים לביצוע;

• נקו את החלקים שיצופו באמצעות תמיסה מימית אלקלית.

• נקה באופן מיידי עם מים מזוקקים, מכיוון שתמיסות אלקליות יכולות להגיב עם פני החומר ולפגוע בגימור המשטח הראשי

• כדי לנטרל את ניקוי החומצה, נקו במים פעם נוספת.

• במשך 5 עד 45 דקות, טבלו את החתיכות בתמיסה אלקלית רותחת.

• יש לנקות במים בלחץ באמצעות סילון מים ולהניח בצד לייבוש.

• יש למרוח שעווה, שמן, לכה או חומרי ציפוי משניים אחרים על הגימורים המשניים כדי לשפר את עמידות בפני קורוזיה ומשיכה אסתטית.

2.  גימורי תחמוצת שחורים קרים

כפי שהוזכר קודם, טמפרטורת הפעולה היא ההבדל העיקרי בין גימורי תחמוצת שחורים חמים לקרים.כל ההליכים זהים מלבד ההשחרה הקרה על משטחים המבוצעים בטמפרטורת החדר.

מכיוון שלא ניתן לחסל תחמוצת ברזל בטמפרטורת החדר על פני השטח, היא במקום להטיל שכבה שחורה על המשטח המיועד לציפוי.לכן, הוא משתמש בתהליך שקיעה סטנדרטי שאינו כולל חמצון ברזל.במקום זאת, חלקי ציפוי פני השטח טבולים בתמיסת מיכל חומצה זרחתית עם מידה סבירה של נחושת סלניום ותרכובות.

כדי להפעיל את גימור פני השטח בגישה זו, הפתרון נוצר במיכל, וכל אצווה של חלקים טובלת בו למשך 20 עד 30 דקות.כל שאר הניקויים, הייבוש והציפוי המשני של שעווה ושמן זהים לגימור התחמוצת השחור החמה.

יישומים של Black-oxide Finish

חלקים עם ציפוי מתכת-אוקסיד מתעשיות שונות

גימורי פני השטח Black-Oxide משמשים בתחומי ייצור שונים, החל מצבא, רכב ועד מכשור וציוד רפואי.

צבאי: רכיבי אקדח כגון מגזינים, מגני ידיים, פגזים, אחיזות, אקדחים

רְפוּאִי:כל סוגי הציוד העשויים ממתכת וסגסוגות שצריכים להיות משטח בעל רפלקטיביות נמוכה

החומרה של כלי ייצור:מדידים, חותכים, מחברים, מיסבים, פירים ועוד

רכב: פחיות מסנן שמן, ברגים, מקומות ריתוך וכמעט כל החלקים מתחת לבלוק המנוע

חַשׁמַלִי: מסיר חוטים, מספריים, חותכים ותיבות הילוכים עבור שעונים ומכשירים חשמליים כגון מתגים, לוחות

היתרונות והחסרונות של גימור תחמוצת שחור

יתרונות:

ציפוי תחמוצת שחור על רכיבים ומוצרים מיוצרים מספק מספר יתרונות במונחים של אבטחה, אריכות ימים, פונקציונליות, חלקות פני השטח ומשיכה אסתטית.בואו נסתכל במהירות על כל אחד מהם.

מניעה מפני קורוזיה: 

תעשיית הייצור הנוכחית מסתמכת באופן משמעותי על סגסוגות ברזליות, במיוחד פלדה.שכבת התחמוצת השחורה אוטמת את פני החלק מפני אוויר ולחות, ומפחיתה את הסיכוי להיווצרות חלודה, המהווה גורם משמעותי לפירוק המוצר.מאז גימור משטח תחמוצת שחור יכול לשמש גם עבור חומרים נפוצים אחרים כמו נחושת ואלומיניום.יש לו יתרון עצום בשמירה על העמידות של מוצרים מיוצרים.

תועלת אסתטית

הוא מציע למשטח צבע שחור מרהיב ומושך שיחזיק מעמד זמן רב ללא כל התפשרות על מימד.

יתרון ריתוך

ריתוך גימורי התחמוצת השחור על משטחי החלקים משפר את יכולת הריתוך שלהם ומקל על ההרכבה.

חדות פני השטח

מוצרי ייצור מסוימים, כגון מקדחים ומברגים, דורשים חדות כדי לתפקד כראוי, והשחרה יכולה לעזור לשפר אופי זה.

סִיכָה

לאחר שהתחמוצת השחורה התייבשה על פני השטח, ציפוי משני של שעווה, שמן ושימון מקל על הדברים.

זול

קיימות שיטות גימור משטחים מדויקות אחרות בתעשיות הייצור כמו ציפוי אבקה, ציפוי אלקטרוליטי וצביעה, אך לציפוי תחמוצת שחור יש עלות נמוכה בהשוואה לגישות אלו.

עקביות מימדית

ציפויי תחמוצת שחורים הם בעובי מיקרון, מה שמבטיח שהעובי והיציבות הממדית לא ייפגעו.

שיטה זו משנה את צבע המשטח מבלי להוסיף עובי כלשהו.

יציבות סביבתית

שימוש בגימור תחמוצת שחור על פני החלקים והמוצרים המיוצרים מונע דיפוזיה של מימן ושינויים כימיים, המשפיעים על מאפייני החומר עקב גורמים סביבתיים.זה גם מספק הגנה על הסביבה מפני השפעות סביבתיות.

חסרונות

• ניתן לשפשף בקלות את כיסוי התחמוצת השחור.

• סוג זה של טיפול פני השטח הוא עתיר עבודה מכיוון שהוא כרוך בתהליכים רבים.

• עמידות הטמפרטורה של ציפוי התחמוצת השחור נמוכה, והיא עלולה להיהרס בתנאים חמים, וכתוצאה מכך להחלדה מוקדמת על פני השטח.בנוסף, גימורי התחמוצת השחורים הקרים יכולים להיות מושפעים מעבר לטמפרטורת הסביבה.

גורמים שיש לקחת בחשבון בגימורים של תחמוצת שחורה

מסגרת זמן להגנה

לפני שעוברים את הגנת תחמוצת שחורה על משטח המוצר, יש לקחת בחשבון את משך הציפוי הנדרש.

ניתוח זה סייע בקביעה אם יש להשתמש בגימור משטח תחמוצת שחור או לא.אם אורך החיים של המוצר גרוע, מומלץ לשקול אפשרויות פשוטות אחרות, כגון ציפוי צבע.זה כדאי רק אם מחזור החיים של המוצר ארוך יותר.

היישום הסופי של המוצר

שקול את השימוש הסופי של החלקים המעובדים.האם הם ישמשו ביישומים הזקוקים לדיוק גבוה, כגון תעופה וחלל, רובוטיקה או יישומים צבאיים?קבע אם אתה רוצה ללכת עם גימורי תחמוצת שחור או לא לאחר בחינת יישום השימוש הסופי.ניתן להשתמש בתהליכי גימור וציפוי משטחים חלופיים אם התוצר הסופי אינו דורש דיוק גבוה.

שיקולים סביבתיים

פריטים או חלקים מצופים תחמוצת שחור יכולים לעמוד במגוון תנאים סביבתיים.יש לו עמידות טובה ותפעול ללא כל נזק במצב מחוץ לקופסה.

עם זאת, אם המוצר האולטימטיבי מיועד לשימוש בתוך הבית, ייתכן שהוא לא יהיה חסכוני או ישים מבחינה טכנולוגית.כמו כן, לתנאי ההפעלה והשימוש יש טמפרטורה גבוהה.במקרה כזה, ייתכן שזה לא יהיה מועיל מכיוון שציפוי התחמוצת השחור עלול להתפורר תוך תקופה קצרה בטמפרטורת עבודה גבוהה.לכן יש לקחת בחשבון גורמים סביבתיים בעת שימוש בטכניקה זו לגימור פני השטח.

שאלות נפוצות לגבי גימורי תחמוצת שחורים

האם גישה זו עובדת רק עבור חומרים ברזליים?

לא, ציפוי תחמוצת אחורי שימש במשך זמן רב בגימור פני השטח של חלקי ייצור ומוצרים העשויים מסגסוגות ברזל וחומרים אחרים כגון נחושת, אלומיניום, קדמיום, אבץ וחומרים נפוצים אחרים.

האם זו הדרך הטובה ביותר למנוע את החלודה?

כן, התחמוצת השחורה המצופה מתנגדת ללחות ולאוויר המגיבים עם פני השטח ונותנת מניעה מצוינת מפני החלדה של חלקים.

האם ההשחרה נמשכת לאורך זמן?

ללא כל ספק, ציפוי מחזיק מעמד לתקופה ממושכת יותר מגישות אחרות של גימור משטח כגון ציפוי וצביעה.

סיכום

גימור תחמוצת שחור היא הטכנולוגיה המבטיחה ביותר למניעת קורוזיה ופירוק פני השטח ברכיבים ומוצרים מעובדים.זה גם יכול לשרוד זמן רב יותר מבלי לאבד את התכונות או הפונקציונליות שלו.יש לנוסיפק זמן רב שירותי ייצור תחת קורת גג אחת, מעיצוב אב טיפוס ועד גימור המוצר.

סיפקנו שירותי גימור משטחים באיכות גבוהה למוצרים וחלקים בשיטת תחמוצת שחורה ובתהליכים נוספים.אם אתה זקוק לשירותים קשורים כלשהם עבור החלקים המעובדים שלך או שירותים אחרים הקשורים לייצור, אל תהססצור קשר.