黒染仕上げ 表面仕上げへの緻密なアプローチ

最終更新日: 22/08/22

黒染部分

製品や部品の表面仕上げは、美的な理由から製造業において不可欠であり、製品の全体的な機能を改善し、寿命を延ばします。の黒染め仕上げ金属部品の表面にマグネタイト (Fe3O4) の微細な層を堆積させる化学コーティング プロセスです。.空気や湿気にさらされるため、鉄製の部品の表面には、しばらくすると錆が発生することがよくあります。黒色酸化仕上げは腐食に強く、鋳鉄、鋳鋼、ステンレス鋼、銅、亜鉛、アルミニウム、真鍮、クロムなどの鉄やその他の材料の表面を滑らかにします。

それはどのように機能しますか？

適切な温度（130～150℃）のアルカリ塩溶液に浸漬すると、材料表面に黒色酸化物が形成されます。⁰C）。コーティングの厚さは無視できるほど小さいため、寸法安定性、設計パラメータ、および特性には影響しません。なぜ黒染め仕上げと呼ばれるのか不思議に思われるかもしれません。それは最終的に仕上げ面を黒くするからです。

黒染の工程

材料の外側に黒色酸化物をコーティングして表面仕上げを完了するには、主に5つのステップがあります。

ステップ1:表面の滑らかさの品質を確認してください。ブリンクホール、サビ、表面の凹凸がある場合は、適切なアプローチでフラワリングやブリードアウトのリスクを排除してください。

ステップ2:塗装前に表面を清掃し、表面のゴミや付着物を取り除いてください。

ステップ 3:裏面酸化被膜を塗布する

ステップ 4:再度、コーティング後に表面をきれいにします。

ステップ 5:場合によっては、オイル、ポリウレタン、ラッカー、ワックス、および潤滑剤などの仕上げ後コーティングを適用します (ネジ、ベアリング、タービン部品、およびその他の回転部品)。黒色酸化皮膜処理だけでは防錆効果がないため、これらの後処理により耐食性が向上します。

黒染の種類

コーティングする部品の材料と最終用途に基づきます。黒色酸化被膜には、次の 3 つのアプローチがあります。高温黒染、冷黒染、中温黒染.黒色酸化物コーティングによる表面仕上げには他のアプローチもありますが。これらの方法の基本的な違いは、配合と操作温度が異なることです。それらの最も一般的な2つのタイプを詳しく見てみましょう。

酸化して黒くなった表面の 15 倍の倍率

1.  熱間黒染

この手順では、135 から 150 の範囲の温度で、水酸化ナトリウム (NaOH)、硝酸塩 (NO3-)、および亜硝酸塩 (No2-) などのアルカリ水溶液が入った沸騰炉にピースを入れます。 ⁰C. 溶液中の塩濃度によって沸点が決まります。濃度が高い場合、沸点は範囲よりも高くなります (> 150 0⁰C）、濃度が低い場合、沸点は低くなります（<135⁰C）。この物件のメリットは、塩の含有量を変更することで、目的の温度をすばやく確立できます。つまり、沸点を上げる必要がある場合は塩を追加します。

この形態の黒色酸化被膜または表面仕上げには、3 つの特殊な設備が必要です。

·       表面で酸化鉄を液体鉄に変換するためのアルカリ塩溶液を備えた高炉。

·       必要な沸点を維持するための温度制御システム。

·       工程全体で表面のゴミや付着物を除去する洗浄設備

コーティングする部品を含む沸騰溶液

従うべきステップ;

• アルカリ水溶液を使用してコーティングする部品を洗浄します。

• アルカリ溶液は材料の表面と反応し、一次表面仕上げを劣化させる可能性があるため、蒸留水ですぐに洗浄してください。

• 酸性クレンジングを中和するには、もう一度水で洗い流してください。

• 沸騰したアルカリ性溶液に 5 ～ 45 分間浸します。

• ウォータージェットを使用して加圧水で洗浄し、乾燥させるために取っておきます。

• ワックス、オイル、ラッカー、またはその他の二次コーティング材料を二次仕上げに適用して、耐食性と美的魅力を向上させます。

2.  コールドブラックオキサイド仕上げ

前述のように、動作温度は、ホット ブラック オキサイド仕上げとコールド ブラック オキサイド仕上げの主な違いです。すべての手順は、室温で表面を冷黒くする以外は同じです。

酸化鉄は常温では表面に溶けないため、塗装する表面に黒色の層を析出させるのではなく、コーティングします。したがって、鉄の酸化を含まない標準的な堆積プロセスを採用しています。代わりに、表面コーティング部品は、適度な程度のセレン銅と化合物を含むリン酸タンク溶液に浸されます。

このアプローチで表面仕上げを行うには、タンク内で溶液を作成し、部品の各バッチをその中に 20 ～ 30 分間浸漬します。他のすべてのクレンジング、乾燥、およびワックスとオイルの二次コーティングは、ホット ブラック オキサイド フィニッシュと同じです。

黒染の用途

さまざまな業界の金属酸化物コーティングを施した部品

Black-Oxide の表面仕上げは、軍事、自動車から医療機器や機器に至るまで、さまざまな製造分野で使用されています。

軍隊: マガジン、ハンドガード、シェル、グリップ、ハンドガンなどのガン コンポーネント

医学:反射率の低い表面にする必要がある金属および合金で作られたすべてのタイプの機器

製造ツールのハードウェア:ゲージ、カッター、ファスナー、ベアリング、シャフトなど

自動車: オイルフィルター缶、ネジ、溶接箇所、エンジンブロック下のほぼ全てのパーツ

電気: ワイヤーリムーバー、はさみ、カッター、時計やスイッチ、ボードなどの電化製品のギアボックス

黒染の賛否両論

長所:

製造された部品や製品の黒色酸化被膜は、安全性、寿命、機能性、表面の滑らかさ、および美的魅力の点でいくつかの利点を提供します。それぞれについて簡単に見てみましょう。

腐食防止: 

現在の製造業は鉄合金、特に鉄鋼に大きく依存しています。黒色酸化物層は部品の表面を空気や湿気から密閉し、製品劣化の重大な原因である錆の発生を抑えます。黒色酸化表面仕上げアプローチは、銅やアルミニウムなどの他の一般的な材料にも使用できます。製造された製品の耐久性を維持する上で大きな利点があります。

美的効果

それは寸法の妥協なしで長持ちするゴージャスで魅力的な黒色の表面を提供します。

溶接性の利点

ピースの表面に黒色酸化仕上げを溶接すると、溶接性が向上し、組み立てが容易になります。

表面の鋭さ

ドリルやドライバーなどの一部の製造品は、正しく機能するために鋭さが必要であり、黒化はこの特性を改善するのに役立ちます.

潤滑

黒色酸化物が表面で乾燥した後、ワックス、オイル、および潤滑剤の二次コーティングが作業を容易にします。

低価格

粉体塗装、電気メッキ、塗装など、製造業では他にも精密な表面仕上げ方法がありますが、黒色酸化被膜はこれらの方法に比べて低コストです。

寸法の一貫性

黒色酸化物コーティングはミクロンの厚さで、厚さと寸法安定性が損なわれないことを保証します。

この方法では、厚みを追加せずにサーフェスの色を変更します。

環境安定性

製品の部品や製品の表面に黒染処理を施すことで、環境要因による材料の特性に影響を与える水素の拡散や化学変化を防ぎます。また、環境影響に対する環境保護も提供します。

短所

• 黒い酸化被膜は簡単にこすり落とすことができました。

• このタイプの表面処理は、多くのプロセスを必要とするため、手間がかかります。

• 黒色酸化被膜は耐熱性が低く、高温状態で破壊され、表面が早期に錆びる可能性があります。さらに、コールドブラックオキサイド仕上げは、周囲温度を超えて影響を受ける可能性があります。

黒染め仕上げの注意点

保護期間

製品表面の黒色酸化物保護を行う前に、必要なコーティング期間を考慮する必要があります。

この分析は、黒色酸化表面仕上げを使用するかどうかを決定するのに役立ちました。製品の寿命が短い場合は、塗装コーティングなど、他の簡単なオプションを検討することをお勧めします。製品のライフ サイクルが長くなる場合にのみ、価値があります。

製品の最終用途

機械加工された部品の最終用途を考慮してください。航空宇宙、ロボット工学、軍事用途など、高精度が必要な用途で使用されますか?最終的な使用用途を検討した後、黒色酸化仕上げを使用するかどうかを決定します。最終製品が高い精度を必要としない場合は、代替の表面仕上げおよびコーティング プロセスを使用できます。

環境への配慮

黒色酸化物でコーティングされたアイテムまたは部品は、さまざまな環境条件に耐えることができます。箱から出してすぐに破損することなく、耐久性と操作性に優れています。

ただし、最終的な製品が屋内での使用を意図している場合、費用対効果が低く、技術的に実行可能ではない可能性があります。また、\動作および使用条件は高温です。その場合、作業温度が高いと黒色酸化被膜が短時間で崩壊する可能性があるため、有益ではない可能性があります。したがって、この技術を表面仕上げに使用する場合は、環境要因を考慮する必要があります。

黒染め仕上げに関するよくあるご質問

このアプローチは、鉄系材料に対してのみ機能しますか?

いいえ、裏面酸化膜コーティングは、鉄合金や銅、アルミニウム、カドミウム、亜鉛、その他の一般的な材料で作られた部品や製品の表面仕上げに長い間使用されてきました。

錆びを防止する最良の方法はありますか？

はい、コーティングされた黒色酸化物は、表面と反応する湿気や空気に抵抗し、部品の錆びを防止します。

黒ずみは長持ちしますか？

間違いなく、コーティングは、電気メッキや塗装などの他の表面仕上げ方法よりも長持ちします。

結論

黒色酸化仕上げは、機械加工された部品や製品の腐食や表面劣化を防止するための最も有望な技術です。また、その機能や機能を失うことなく、より長く生き残ることができます。我々は持っています試作品の設計から製品の仕上げまで、一貫した製造サービスを提供してきました。

黒染法などによる高品質な製品・部品の表面処理サービスを提供しています。機械加工部品またはその他の製造関連サービスに関連するサービスが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。お問い合わせ.