Подробное техническое объяснение электрогалванизированной обработки поверхности болта

 

В индустрии крепежа,4. 8- шестигранные болтыявляются одними из наиболее широко используемых стандартных компонентов. Помимо естественной пассивации, электрогалванизирование (холодное оцинкование) и гальванизация горячих укол-это два основных процесса обработки поверхности для этих болтов.Винты с головкой гнездо, в частности, в значительной степени полагаются на электрогалванизирование из -за их точной структуры и скрытых требований к сборке. Этот процесс усиливает коррозионную стойкость и эстетическую привлекательность: электрохимически осажденное цинковое покрытие может продлевать срок службы солевого распыления стальных субстратов с менее чем 24 часа в их голое состояние до 50–100 часов (в зависимости от процесса покрытия), при этом достигая разнообразных поверхностных отделений, таких как серебро, голубая и радужная цинк.

 

I. Принципы и основные характеристики электрогалванизации

Электрогалванизирование - это катодный процесс электрохимического осаждения со следующими принципами основных принципов:

 

Катод (заготовка): Болт действует как катод, подключенный к отрицательному терминалу источника питания постоянного тока. Реакция восстановления происходит на его поверхности, где ионы цинка уменьшаются до металлического цинка и осаждаются (Реакционная формула:Zn²⁺ + 2 e⁻ → zn).

Анод (растворимый электрод): Цинковая пластина служит анодом, подключенным к положительному терминалу. Реакция окисления растворяет цинковую пластину, пополняя ионы цинка в электролите (Реакционная формула:Zn - 2 e⁻ → Zn²⁺).

Электролитная система: Составлено в основном из солей цинка (например, Zncl₂, Znso₄), с проводящими солями, осветляющими (например, производными бензилиден ацетона) и PH -буферами для обеспечения стабильной миграции и равномерного осаждения ионов цинка.

 

Фундаментальные отличия от горячего оцинкования следующие:

 

Параметр процесса	Электрогалванизация (холодное оцинкование)	Горячая оцелька
Температура обработки	Окружающая среда (20–50 градусов)	Высокая температура (450–480 градусов)
Механизм формирования покрытия	Электрохимическое осаждение	Металлургическая диффузия
Толщина покрытия	5–15μm	50–80 мкм (для стали)
Шероховатость поверхности	RA меньше или равна 0. 2 мкм (яркое покрытие)	Ra больше или равна 1. 0 мкм (грубое покрытие)
Подходящие детали	Точность/сложные компоненты	Большие структурные детали

 

II Стандартизированный процесс лечения

1. Предварительная обработка (критическая для качества покрытия)

Обезжиривание: Ультразвуковая чистка с щелочными обезжиренными агентами (NAOH + поверхностно -активные вещества) удаляет минеральное масло и режущие остатки жидкости, предотвращая загрязнение нефти от препятствия ионов цинка.

Активация маринала (необходимая для углеродистой стали средней высоты):
8. 8- Болты класса(средняя углеродистая сталь) погружены в раствор соляной кислоты 15–20% (50–60 градусов) для растворения шкалы оксида железа (Fe₃O₄), после реакции:Fe₃o₄ + 8 hcl → 2fecl₃ + fecl₂ + 4 h₂oПолем После маринования они нейтрализуют 5% карбонатного раствора натрия и три раза промывают контркойной водой до нейтрального (pH =6. 5–7,5).

Мягкое травление: 5% разбавляющий серную кислоту (3–5 секунд) удаляет пленку Passivation Passivation непосредственно перед покрытием, обеспечивая активный субстрат.

2. Электрогалванизирующее осаждение

Параметры ванны: Плотность тока 1–3a/dm² (чрезмерный ток вызывает сжигание, недостаточный ток приводит к пористым покрытиям), температура 25–35 градусов, pH 4,5–5,5 (кислотная среда подавляет эволюцию водорода). Время покрытия контролируется ампер-часовым метром в зависимости от толщины цели (например, 30 минут для 8 мкм).

Свойства покрытия: Цинк-слой является равномерным и плотным, способным покрывать микро-дефекты, такие как мелкие царапины, но не может восстанавливать глубокие вмятины или ямы ржавчины (механическое шлифование требуется заранее).

3. Повышение после лечения

Процессы пассивации:

Сине-белая пассивация (тривалентный хром): Тест на соленый спрей 48–72 часов, сине-белая глянцевая отделка, экологически чистая.

Пассивация Rainbow (гексавалентный хром, поэтапный): Salt spray test >100 часов, разноцветная отделка, превосходная коррозионная стойкость.

Пассивация без хрома (титан/молибдат): Тест на соленый спрей 36–48 часов, серебряная белая отделка, соответствует стандартам ROHS.

Перепекающая обработка: Растворимые в воде герметики наносятся на резьбы для заполнения поры покрытия, повышения сопротивления влаге и влажности (особенно для электронных устройств).

 

Iii. Сравнение с другими процессами обработки поверхности

Процесс	Применимый материал	Тип покрытия	Толщина	Тест на соленый спрей	Типичные приложения
Электрогалванизация	Стальные детали	Металлическое цинковое покрытие	5–15μm	48–100 часов	Точные болты, электронные компоненты
Горячая оцелька	Стальные детали	Цинко-железное сплавовое покрытие	50–80μm	>500 часов	Открытые стальные конструкции, мостовые болты
Анодное окисление	Алюминиевые/алюминиевые сплавы	Алюминиевая оксидная пленка	5–25μm	200–500 часов	Алюминиевые застежки, аэрокосмические детали
Дакромет	Стальные/алюминиевые сплавы	Без хрома на основе цинка покрытие	6–8μm	>1000 часов	Автомобильные болты с высокой коррозийной сопротивлением

 

Примечание. Анодное окисление является исключительным для алюминия и его сплавов, образуя пористую пленку al₂o₃ через электролиз-фонд, отличающееся от принципов электрогалванизации.

 

IV Промышленные применения и контроль качества

1. Сценарии приложения

Идеальные варианты использования: Общая атмосферная среда (влажность<85%RH), indoor assembly, and scenarios requiring high appearance and torque precision (e.g., furniture, electronics, automotive interior parts).

Ограничения: Не подходящие для спрей с высокой соли (морская среда), сильной кислоты/щелочи, долгосрочного погружения или ультра-высоких условий (гальванизирование или дакрометта для горячей дип).

2. Стандарты тестирования

Толщина покрытия: Измерено с помощью рентгеновской флуоресцентной спектроскопии (xrf), соответствует Gb/t 9799-2011Металлические и другие неорганические покрытия - электрогалванизированные покрытия на стали.

Адгезия: Протестировано через CASS (медная ускоренная уксусная кислота соль соли) в соответствии с ISO 2819; Не допускается пузырь или очистка покрытия.

Появление: Визуальный осмотр под 6000 тыс. Стандартный свет; Небольшая равномерная разница в цвете является приемлемой, но запрещено отсутствующее покрытие, черные пятна или дендритные кристаллы.

3. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ

Риск водородного охррения: Для субстратов сильнее 32HRC, A 4- Часовая лечение дегидрирования при 200 градусах требуется после покрытия, чтобы предотвратить вызванный стрессом перелом.

Экологическая адаптация: В средах, содержащей содержание серы высокой влажности (например, промышленные атмосферы), рекомендуются сплавные покрытия цинка, предлагая 3 раза улучшенную коррозионную стойкость.

 

V. Техническое резюме

Электрогалванизация является предпочтительной обработкой поверхности для середины до низкого уровнякрепеж, составляют более 70% рынка из-за его эксплуатационной операции, низкой стоимости (приблизительно 1/3 гальванизации горячих дип) и контролируемого внешнего вида. Его основные преимущества заключаются в однородности покрытия и поддержании точности сборки, что делает его подходящим для сценариев, требующих умеренной коррозионной сопротивления и эстетической привлекательности. Строго контролируя активацию предварительной обработки, композицию электролита и плотность пленки пассивации, может быть достигнуто высококачественное массовое производство, соблюдение международных и внутренних стандартов, таких как GB/T и ISO.