Výber správnej povrchovej úpravy skrutky závisí predovšetkým od prostredia, v ktorom sa skrutka používa. Ak chcete získať najlepšiu kombináciu vlastností, musíte najprv určiť potreby aplikácie a potom zvoliť povrchovú úpravu, ktorá poskytne požadované úrovne výkonu.
Čo znamená „čierny zinok“
Existujú dva typy čierneho galvanického pokovovania: čierny zinok a čierny nikel. Princípy procesu sú v podstate rovnaké, ale vzorec pokovovacieho roztoku a dodatočná úprava farby alebo pasivačného roztoku sú odlišné. Po galvanizácii sa vykoná úprava chrómom, aby sa povrch zinku pokryl chemickou konverznou fóliou, aby sa aktívny kov udržal v pasivovanom stave.
Proces čierneho zinkovania
Proces galvanizácie je: odmasťovanie - čistenie - leptanie slabou kyselinou - galvanizácia - čistenie - pasivácia - čistenie - sušenie - strúhanie; konečná mriežka je hlavne čierny olej (druh farby), voda Taina a guma. Voda sa mieša v určitom pomere. Jeho hlavnou funkciou je zlepšiť rovnomernosť a jas čiernej farby na povrchu skrutky a zvýšiť odolnosť skrutky proti korózii.
Po galvanizácii sa vykonáva úprava chrómom, aby sa povrch zinku pokryl chemickou konverznou fóliou, aby sa aktívny kov udržal v pasivovanom stave. Čierne zinkové skrutky sa podrobili 12-hodinovému testu neutrálnym soľným postrekom. Úroveň odvetvia je relatívne vysoká a v konvenčných experimentoch nedošlo k žiadnemu zlyhaniu. Vzhľadovo je tmavší ako čierny nikel a bližšie k oxidovej čiernej a elektroforetickej čiernej.
Technické vlastnosti čiernych pozinkovaných metrických skrutiek
- Odolnosť proti korózii: po prechode cez mriežku môže dosiahnuť viac ako 20 hodín v teste neutrálnej soľnej hmloviny (NSS); ak je skrutka olejovaná alebo utesnená, odolnosť sa ďalej zvyšuje.
- Vzhľad: tmavší, jednotná čierna farba, bližšia k oxidovej čiernej.
- Hrúbka vrstvy: elektrolytické zinkovanie nanáša tenkú a rovnomernú vrstvu, zatiaľ čo žiarové zinkovanie vytvára hrubšiu vrstvu; pri čiernom zinku sa zvykne aplikovať tenká galvanická vrstva s následnou pasiváciou.
- Kompatibilita: vhodné pre oceľové skrutky, bežne používané metrické skrutky z ocele pevnostnej triedy 8.8.
Porovnanie čierneho zinku s inými povrchovými úpravami
Existuje mnoho procesov povrchovej úpravy skrutiek, ale najbežnejšie sú oxidácia, elektroforéza, galvanické pokovovanie, Dacromet atď. Najdôležitejším faktorom pri určovaní správnej prípravy povrchu skrutky je prostredie, v ktorom sa skrutka používa.
Prečítajte si tiež: Výhody a využitie žlto zinkovaných metrických skrutiek
Čierny oxid vs. čierny zinok
Čierny oxid je konverzný povlak, ktorého hlavnou prednosťou je minimálny vplyv na rozmery dielov a dobrá odolnosť proti oderu. Hrúbka povlaku je zvyčajne ~1 mikrometer a jeho odolnosť proti korózii je stredná (zlepšená nanesením oleja). Na druhej strane pozinkovanie (vrátane čierneho zinku) poskytuje vynikajúcu ochranu proti korózii, pretože zinok pôsobí ako obetná anóda.
Elektroforéza (čierna elektroforetická skrutka)
Koloidné častice organickej živice sa ukladajú na diely pomocou elektrochemických metód, aby vytvorili organické povlakové vrstvy rôznych farieb. Priemysel používa elektroforetické černenie. Proces černenia je nasledovný: odmasťovanie-čistenie-fosfátovanie-elektroforetické lakovanie-sušenie.
V porovnaní s procesom lakovania je konštrukčný výkon lepší, znečistenie a poškodenie životného prostredia je znížené a jeho neutrálna odolnosť voči soľnému postreku je viac ako 300 hodín.
Dacromet
Vločkový ochranný povlak chrómovej soli na báze zinku sa tiež nazýva povlak zinok-hliník. Základným procesným tokom je odmasťovanie-odmasťovanie-povlakovanie-predhrievanie-spekanie-chladenie. Odolnosť proti korózii je veľmi dobrá. Neutrálna soľ môže trvať viac ako 300 hodín. Nevýhodou je, že povlak je nerovnomerný; tenká časť je 5-10 µm a hrubá časť približne 40 µm.
Výhody a obmedzenia čierneho zinku
- Výhody: dobrá odolnosť proti korózii v bežných priemyselných prostrediach, tmavý dekoratívny vzhľad, vhodné pre upevňovacie prvky v strojoch a interiérové aplikácie, relatívne nízke náklady pri galvanickom procese.
- Obmedzenia: nie je ideálne pre extrémne korózne prostredia (napr. námorné), hrúbka povlaku je tenšia než u žiarového zinkovania, pri vyšších požiadavkách na NSS môže byť potrebné olejovanie alebo kombinácia s inou pasiváciou.
Odolnosť proti korózii a testy
Čierne zinkové skrutky sa podrobili 12-hodinovému testu neutrálnym soľným postrekom, pričom v konvenčných experimentoch nedošlo k zlyhaniu. Po galvanizácii sa zinková vrstva často pasivuje chromátom alebo inou pasivačnou vrstvou, čo výrazne zvyšuje ochranu. V závislosti od typu pasivácie (čierna, žltá, modrá) sa líši aj výsledná odolnosť.
Prečítajte si tiež: Čierny orech: Všetko, čo potrebujete vedieť
Použitie metrických čiernych zinkovaných skrutiek
Bežné čierne skrutky sa používajú hlavne na upevnenie čiernych alebo iných tmavých elektrických spotrebičov na spodnú alebo zadnú časť skrine. Aby sa znížilo riadenie, vo väčšine strojov sa používajú aj čierne skrutky. Vďaka tmavému povrchu sú vhodné aj tam, kde estetika čiernej farby zodpovedá dizajnu výrobku.
Kde zvoliť iné povrchové úpravy
- Vonkajšie konštrukcie vystavené dažďu, vlhkosti a soli: preferované je žiarové zinkovanie alebo Dacromet, prípadne nerezová oceľ.
- Presné diely s úzkymi toleranciami: čierny oxid (rozmerová stabilita).
- Drevo s vysokým obsahom trieslovín (terasové dosky z dubu, smrekovca): odporúča sa nerezová oceľ (A2), pretože pozinkované skrutky môžu spôsobiť sčernanie dreva a urýchlenú koróziu.
Kompatibilita s materiálmi a odporúčania
Zinkovanie je univerzálnejšie a bežne sa používa na oceľ a železo pre vynikajúcu ochranu proti korózii. Čierny oxid je vynikajúci pre oceľové diely, kde je dôležitá rozmerová stabilita a vzhľad. Pri aplikáciách na hliník si treba dať pozor - priame nanášanie zinku na hliník je zložité a vyžaduje špeciálne kroky predbežnej úpravy.
Výber správnej metrictickej skrutky a povrchovej úpravy
Správny výber metrickej skrutky závisí od troch hlavných aspektov: rozmery, mechanické požiadavky (pevnostná trieda) a prostredie použitia. Pri exteriéri (dážď, vlhko) je nevyhnutné zvoliť materiál s vyššou koróznou odolnosťou. Priemer skrutky musí byť adekvátny veľkosti a hrúbke spájaných dielov a nakoniec vyberte typ hlavy a doplňte správne príslušenstvo (podložky, matice, poistné prvky).
Praktické odporúčania
- Pre bežné aplikácie v strojoch a interiéri: metrické skrutky triedy 8.8 s čiernym zinkom sú často dostačujúce.
- Pre náročné exteriérové aplikácie: zvážte žiarové zinkovanie, Dacromet alebo nerez A2/A4 podľa agresivity prostredia.
- Pri práci s drevom bohatým na triesloviny: používajte nerezové skrutky (A2), aby ste predišli sčernaniu dreva a urýchlenej korózii.
- Ak potrebujete minimálnu zmenu rozmerov dielov: zvoľte čierny oxid.
Tabuľka: Prehľad vlastností vybraných povrchových úprav
| Úprava | Korózna odolnosť | Vzhľad | Rozmerová stabilita |
|---|---|---|---|
| Čierny zinok (galvanické) | Stredná až dobrá (po pasivácii) | Tmavá čierna | Malý nárast hrúbky |
| Čierny oxid | Mierna (zlepšená olejom) | Matná čierna | Výborná (prakticky nulová) |
| Elektroforéza (čierna) | Veľmi dobrá (NSS >300 h pri správnom laku) | Jednotná čierna | Malý nárast hrúbky |
| Dacromet | Výborná (NSS >300 h) | Matný, variabilný | Stredná (povlak hrubý a variabilný) |
| Žiarové zinkovanie | Výborná (hrubá vrstva) | Matný, svetlý | Veľký nárast hrúbky |
Bezpečnosť a trvanlivosť spojov
Výber nesprávnej povrchovej úpravy môže viesť k zníženej životnosti skrutiek, sčernaniu okolitého materiálu alebo dokonca k bezpečnostným problémom v konštrukciách. Napríklad pri drevených terasách môže nesprávne zvolená pozinkovaná skrutka reagovať s trieslovinami v dreve, čo vedie k tmavým fľakom a urýchlenej korózii. Preto je pre vonkajšie drevené konštrukcie vhodnejšia nerezová oceľ.
Testovanie korózie - Pokročilé metódy na posúdenie trvanlivosti a bezpečnosti materiálov
Zhrnutie odporúčaní pre metrické skrutky s čiernym zinkom
- Výber je podmienený prostredím: pre interiér a neagresívne prostredie sa čierny zinok hodí veľmi dobre; pre exteriér zvážte odolnejšie varianty.
- Pri požiadavke na estetiku tmavého povrchu a súčasne primeranú koróznu ochranu môže byť čierny zinok optimálnou voľbou.
- Ak potrebujete najvyššiu odolnosť proti korózii alebo prácu v agresívnom prostredí (soľné prostredie, námorné aplikácie), uprednostnite žiarové zinkovanie, Dacromet alebo nerezovú oceľ.
- Pri práci s drevom bohatým na triesloviny používajte nerez A2/A4, nielen pozinkované skrutky.
Správny výber metrickej skrutky a jej povrchovej úpravy zaručí dlhodobú funkčnosť, bezpečnosť a estetiku spojov. Pri pochybnostiach vždy zvážte prostredie, požadovanú odolnosť proti korózii a potrebné mechanické vlastnosti skrutky.
Prečítajte si tiež: Goji Čierny Princ: Návod na pestovanie