Die Wahl der Oberflächenbehandlung ist ein Problem, mit dem jeder Designer konfrontiert ist. Es stehen viele Arten der Oberflächenbehandlung zur Verfügung, und ein erfahrener Designer sollte nicht nur die Wirtschaftlichkeit und Praktikabilität des Designs berücksichtigen, sondern auch auf den Montageprozess und sogar auf Umweltanforderungen achten. Nachfolgend finden Sie eine kurze Einführung in einige häufig verwendete Beschichtungen für Verbindungselemente, die auf den oben genannten Grundsätzen basieren und als Referenz für Verbindungstechniker dienen.
1. Elektroverzinkung
Zink ist die am häufigsten verwendete Beschichtung für kommerzielle Verbindungselemente. Der Preis ist relativ günstig und das Aussehen ist gut. Zu den gängigen Farben gehören Schwarz und Militärgrün. Die Korrosionsschutzleistung ist jedoch durchschnittlich und die Korrosionsschutzleistung ist die niedrigste unter den Zinkbeschichtungsschichten. Im Allgemeinen wird der neutrale Salzsprühtest von verzinktem Stahl innerhalb von 72 Stunden durchgeführt. Durch den Einsatz spezieller Versiegelungsmittel wird außerdem sichergestellt, dass der neutrale Salzsprühtest mehr als 200 Stunden dauert. Der Preis ist jedoch hoch und beträgt das 5- bis 8-fache des Preises für gewöhnlichen verzinkten Stahl.
Der Prozess der elektrolytischen Verzinkung ist anfällig für Wasserstoffversprödung, daher werden Schrauben über der Güteklasse 10.9 im Allgemeinen nicht mit einer Verzinkung behandelt. Obwohl Wasserstoff nach dem Galvanisieren mit einem Ofen entfernt werden kann, wird der Passivierungsfilm bei Temperaturen über 60 °C beschädigt, sodass die Wasserstoffentfernung nach dem Galvanisieren und vor der Passivierung durchgeführt werden muss. Dies hat eine schlechte Bedienbarkeit und hohe Verarbeitungskosten zur Folge. In der Realität entfernen allgemeine Produktionsanlagen Wasserstoff nicht aktiv, es sei denn, dies wird von bestimmten Kunden vorgeschrieben.
Die Konsistenz zwischen Drehmoment und Vorspannkraft verzinkter Verbindungselemente ist schlecht und instabil und sie werden im Allgemeinen nicht zum Verbinden wichtiger Teile verwendet. Um die Konstanz der Drehmomentvorspannung zu verbessern, kann die Methode der Beschichtung von Schmierstoffen nach dem Galvanisieren auch zur Verbesserung und Verbesserung der Konstanz der Drehmomentvorspannung eingesetzt werden.
2. Phosphatieren
Ein Grundprinzip besteht darin, dass die Phosphatierung relativ kostengünstiger ist als die Verzinkung, die Korrosionsbeständigkeit jedoch schlechter ist als die der Verzinkung. Nach der Phosphatierung sollte Öl aufgetragen werden, dessen Korrosionsbeständigkeit eng mit der Leistung des aufgetragenen Öls zusammenhängt. Zum Beispiel nach dem Phosphatieren, dem Auftragen eines allgemeinen Rostschutzöls und der Durchführung eines neutralen Salzsprühtests für nur 10–20 Stunden. Das Auftragen von hochwertigem Rostschutzöl kann bis zu 72–96 Stunden dauern. Der Preis ist jedoch zwei- bis dreimal so hoch wie der von allgemeinem Phosphatierungsöl.
Es gibt zwei häufig verwendete Arten der Phosphatierung für Verbindungselemente: die Phosphatierung auf Zinkbasis und die Phosphatierung auf Manganbasis. Eine Phosphatierung auf Zinkbasis hat eine bessere Schmierleistung als eine Phosphatierung auf Manganbasis, und eine Phosphatierung auf Manganbasis weist eine bessere Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit auf als eine Verzinkung. Es kann bei Temperaturen zwischen 107 und 204 °C (225 bis 400 Grad Fahrenheit) verwendet werden. Insbesondere für den Anschluss einiger wichtiger Komponenten. Zum Beispiel Pleuelschrauben und -muttern des Motors, Zylinderkopf, Hauptlager, Schwungradschrauben, Radschrauben und -muttern usw.
Hochfeste Schrauben werden phosphatiert, wodurch auch Wasserstoffversprödungsprobleme vermieden werden können. Daher verwenden Schrauben über der Güteklasse 10,9 im industriellen Bereich im Allgemeinen eine Phosphatierungsoberflächenbehandlung.
3. Oxidation (Schwärzung)
Schwärzen + Ölen ist eine beliebte Beschichtung für industrielle Verbindungselemente, da sie am kostengünstigsten ist und vor dem Kraftstoffverbrauch gut aussieht. Aufgrund seiner Schwärzung besitzt es nahezu keine Rostschutzwirkung, sodass es ohne Öl schnell rostet. Selbst bei Vorhandensein von Öl kann der Salzsprühtest nur 3–5 Stunden dauern.
4. Galvanische Trennwand
Im Vergleich zu anderen Oberflächenbehandlungen weist die Cadmiumbeschichtung eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf, insbesondere in marinen atmosphärischen Umgebungen. Die Kosten für die Behandlung von Abfallflüssigkeiten bei der Galvanisierung von Cadmium sind hoch und der Preis beträgt etwa das 15- bis 20-fache des Preises für die Galvanisierung von Zink. Daher wird es nicht in der allgemeinen Industrie eingesetzt, sondern nur für bestimmte Umgebungen. Befestigungselemente für Ölbohrplattformen und HNA-Flugzeuge.
5. Verchromung
Die Chrombeschichtung ist in der Atmosphäre sehr stabil, verfärbt sich nicht leicht und verliert nicht leicht an Glanz. Sie weist eine hohe Härte und eine gute Verschleißfestigkeit auf. Die Verchromung von Verbindungselementen dient im Allgemeinen dekorativen Zwecken. In Industriebereichen mit hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit wird es selten eingesetzt, da gute verchromte Verbindungselemente genauso teuer sind wie Edelstahl. Nur wenn die Festigkeit von Edelstahl nicht ausreicht, werden stattdessen verchromte Befestigungselemente verwendet.
Um Korrosion vorzubeugen, sollten Kupfer und Nickel vor dem Verchromen zuerst plattiert werden. Die Chrombeschichtung hält hohen Temperaturen von 1200 Grad Fahrenheit (650 ℃) stand. Es besteht aber auch das Problem der Wasserstoffversprödung, ähnlich wie beim elektrolytischen Verzinken.
6. Vernickelung
Wird hauptsächlich in Bereichen eingesetzt, in denen sowohl Korrosionsschutz als auch gute Leitfähigkeit erforderlich sind. Zum Beispiel die Abgangsklemmen von Fahrzeugbatterien.
7. Feuerverzinkung
Bei der Feuerverzinkung handelt es sich um eine Thermodiffusionsbeschichtung von flüssig erhitztem Zink. Die Schichtdicke liegt zwischen 15 und 100 μm. Und es ist nicht leicht zu kontrollieren, weist aber eine gute Korrosionsbeständigkeit auf und wird häufig im Maschinenbau eingesetzt. Beim Feuerverzinkungsprozess entstehen starke Verschmutzungen, darunter Zinkabfälle und Zinkdämpfe.
Aufgrund der dicken Beschichtung kam es zu Schwierigkeiten beim Eindrehen von Innen- und Außengewinden in Verbindungselemente. Aufgrund der Temperatur bei der Feuerverzinkung kann es nicht für Verbindungselemente über der Güteklasse 10,9 (340–500 °C) verwendet werden.
8. Zinkinfiltration
Bei der Zinkinfiltration handelt es sich um eine feste metallurgische Thermodiffusionsbeschichtung aus Zinkpulver. Die Gleichmäßigkeit ist gut und es kann sowohl in Gewinden als auch in Sacklöchern eine gleichmäßige Schicht erzielt werden. Die Beschichtungsdicke beträgt 10–110 μm. Und der Fehler kann auf 10 % kontrolliert werden. Seine Haftfestigkeit und Korrosionsschutzleistung mit dem Untergrund sind die besten bei Zinkbeschichtungen (wie Elektroverzinkung, Feuerverzinkung und Dacromet). Sein Verarbeitungsprozess ist schadstofffrei und am umweltfreundlichsten.
9. Dacromet
Es besteht kein Problem der Wasserstoffversprödung und die Leistung bei der Drehmoment-Vorlastkonsistenz ist sehr gut. Ohne Berücksichtigung von Chrom- und Umweltproblemen ist Dacromet tatsächlich am besten für hochfeste Verbindungselemente mit hohen Korrosionsschutzanforderungen geeignet.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. Mai 2023
