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螺釘表面處理工藝與抗腐蝕性總結

螺釘常用的表面處理工藝有氧化、電泳、電鍍、達克羅四類,今天,我們按照螺釘表面處理的顏色分類,給大家做個詳細介紹 。

一)黑色鍍層螺釘

黑色螺釘主要用來固定黑色或其它深色電器的底殼或后殼使用,為減少物的管理最多機內也使用黑色的螺釘。其主要有氧化黑、黑鎳、黑鋅和電泳黑等幾種工藝。

1、氧化黑:

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分為常溫發黑和高溫發黑,以常溫發黑為例工藝流程為:化學除油—熱水洗—冷水洗—除銹酸蝕—清洗—發黑—清洗—過油或過封閉。是在氫氧化鈉與亞硝酸鈉在大于100度的高溫下形成的一層氧化膜。

氧化膜的主要成份是四氧化三鐵(Fe3C4),膜層均度只有0.6-1.5um,抗腐蝕性相對較差,在不過油或封閉的情況下中性鹽霧只有1-2小時左右,過油后在3-4小時左右。小家電暫沒有使用此工藝的螺釘。

從外觀顏色上區分,氧化黑與黑鋅和電泳黑接近,但沒有黑鋅和電泳黑的顏色亮。


2、電鍍: 

黑色的電鍍有黑鋅和黑鎳兩種,其工藝原理基本相同,只是電鍍液的配方及后處理用的叻架或鈍化液不同。

鋅的化學性質活潑,在大氣中容易氧化變暗,最后產生“白銹”腐蝕,鍍鋅后經過鉻酸鹽處理,以便在鋅上覆蓋一層化學轉化膜,使活潑的金屬處于鈍態,是鋅層的鈍化處理。

鈍化膜從外觀可分白鈍化(白鋅)、淡藍色(藍鋅)、黑色鈍化(黑鋅)、軍綠色鈍化(綠鋅)等。

2.1鍍黑鋅:

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電鍍工藝為:除油—清洗—弱酸浸蝕—電鍍鋅—清洗—鈍化—清洗—烘干—過叻架;最后的叻架主要是黑油(一種油漆)、天那水、橡膠水按一定的配比配好的,其主要的作用是提高螺釘表面黑色均勻度及亮度和提升螺釘的抗腐蝕能力,過叻架后抗中性鹽霧能力在20以上,如可過油抗腐蝕能力還可提高。

黑鋅螺釘中性鹽霧實驗為12小時,行業水平相對較高,例行實驗中沒有出現過不合格現象。

從外觀區分比黑鎳顏色要深,與氧化黑和電泳黑比較接近,其分辨的方法為在白紙上磨幾下露出鋅的青白色。

2.2鍍黑鎳

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電鍍工藝為:除油—清洗—弱酸活化—清洗—鍍銅底—活化—清洗—電鍍黑鎳—清洗—鈍化—清洗—烘干—過叻架,從黑鎳鍍液中鍍得的黑鎳層,大致上含鎳40%-60%、鋅20%-30%、硫10%-15%、有機物10%左右。

在電鍍過程中,硫氰酸離子中的硫轉變為硫離子,并與鎳生成黑色的硫化鎳。工藝中多了鍍銅底,主要作用是后工藝中更易鍍鎳及可提高螺釘的抗腐蝕性能,一般銅底的厚度在1微米左右,如加大銅底的厚可以提高抗腐蝕性,但成分就會相應增加。

經對各電鍍廠家使用的螺釘的摸底實驗,其行業水平抗中性鹽霧一般在6-12小時,如提高各種電鍍中用到的添加劑的配比精度及原料品質,可有所提升。鍍鎳工藝中一般電鍍廠家為提高抗腐蝕性都會過油或封閉,而所用螺釘考慮到對塑膠件的腐蝕作用不能使用過油來提高鹽霧時間,中性鹽霧實驗的時間是8小時,例行實驗中不穩定,出現過幾批例行中性鹽霧不合格現象。

從外觀上區分因黑鎳比其他的黑鋅、氧化黑和電泳黑顏色深,很容易區分。

1、電泳黑

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采用電化學方法將有機樹脂的膠體粒子沉積在零件上,形成各種顏色的有機涂覆層,行業中電泳黑色使用較多,以黑色工藝為例:除油—清洗—磷化—電泳漆—烘干??煞譃殛枠O電泳(樹脂電離后成負離子)和陰極電泳(樹脂電泳后成正離子),與油漆工藝相比施工性能好,對環境的污染和危害減小其抗中性鹽霧性能在300小時或以上,成本與抗腐蝕性與達克羅工藝相近。


二)白色鍍層螺釘

白色鍍層的螺釘用到外露的也很多,主要有白鎳、白鋅及沒有表面處理的不銹鋼螺釘。

1、白鋅

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電鍍工藝為:除油—清洗—弱酸活化—電鍍鋅—清洗—白色鈍化發—清洗—烘干,與黑鋅不同之處是沒有過叻架及鈍化液的差異,白色鈍化是一種無色透明的氧化鋅薄膜,幾乎不含鉻,故耐腐蝕性相對黑鋅、藍鋅、彩鋅的差一些,行業水準在6-12小時,有此電鍍廠家通過提高鈍化液的配比精度可做到抗中性鹽霧20小時左右。

因鍍白鋅類表面處理工藝的螺釘做中性鹽霧實驗,最初出現的是表面鍍層腐蝕發白,出現生紅銹的現象是在40小時左右,所以白鋅抗腐蝕能力要好于白鎳。

外觀與白鎳相比偏暗,白鋅為鋅的原色偏青白色,與白鎳對比差別較大。

2、白鎳

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電鍍工藝為:除油—清洗—弱酸活化—清洗—鍍銅底—活化—清洗電鍍鎳—清洗—鈍化—清洗—烘干—或封閉,與黑鎳工藝基本相同,主要是電鍍液的配方不同,少了硫化鋅和加入。

鎳是銀白色微黃的金屬,為此得到更好的外觀,會加入鍍鎳的光亮劑。其抗腐蝕性與黑鎳也差異不大6-12小時,工藝中一般廠家也會過油或封閉,如考慮對塑膠件腐蝕的影響來料中應作為重點控制是否過油。


3、不銹鋼螺釘
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用的不銹鋼螺釘為SUS304材料,行業內也有用SUS202或SUS201,還有SUS410(不銹鐵螺釘)。

不銹鋼螺釘是把生產時表面油污清洗掉并形成種保護膜,其抗腐蝕性能根據材料的不同有一定差異,其抗中性鹽霧SUS304在48-96小時,SUS202做好表面清洗鈍化也可抗中性鹽霧48以上,而我們所說的不銹鐵螺釘SUS410抗中性鹽在20小時左右,其成本要比所有鐵素體加表面處理的螺釘高,所以,后面最好不要選用不銹鐵螺釘。

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 三)其他顏色鍍層螺釘

一般只為機內使用,主要有藍鋅、綠鋅、彩鋅、和達克羅等幾種,藍鋅和綠鋅根據不同需求也經常用于外部,藍鋅行業使用比較多,綠鋅較少。

1、藍鋅、綠鋅

其工藝與白鋅大致相同,藍鋅是鈍化后的氧化鋅薄膜含有0.5-0.6mg/dm2的三價鉻。綠色鈍化又叫五酸鈍化,能獲得厚實的草綠色膜,鈍化液中含有磷酸根離子,所得油光草綠色膜是由鉻酸鹽和磷酸鹽復混的、結構很復雜的保護膜。

對于其抗腐蝕能力,藍鋅比白鋅好一些,而綠鋅又比藍鋅好一些。藍鋅的顏色是微藍與白鋅相對比較接近,行業內使用較多,后面也可作為產品設計時的備選工藝的螺絲。

2、彩鋅

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在鍍鋅類的工藝中彩鋅是抗腐蝕相對較好的,其彩的鈍化工藝為:鍍鋅—清洗—2%-3%的硝酸出光—清洗—低鉻彩色鈍化—清洗—烘烤老化。鈍化溫度過低,成膜慢,色淡膜薄。溫度高,膜厚而疏松,附著不牢。最好控制在25度左右,以確保在一定時間內獲得同一色彩。

鈍化后一定要經烘烤老化,以提高膜層的附著力和耐腐蝕性能。彩鋅鍍的螺釘經摸底抗中性鹽霧在48小時以上,控制的好可做到100小時以上。

3、達克羅

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是DACROMET的縮寫和譯音,即片狀鋅基鉻鹽防護涂層,也叫鋅鋁涂層?;竟に嚍椋好撝汀扛病A熱—燒結—冷卻。工藝一般會有2-4次從涂覆到冷卻的工藝,因螺釘用浸涂如要達到一定的厚度需要多做幾次。

結構是在金屬表面上,涂覆一層達克羅溶液(即含有鱗片狀鋅、鋁[鱗片一般尺寸為0.1-0.2X10-15微米]Cr03及專用有機物的高分散混合水溶液),經300°C左右保溫烘烤一定的時間后,達克羅液中的六價鉻被還原成三價鉻,生成無定形的復合鉻酸鹽化合物(nCr03 mCr203)。

抗腐蝕能力很好中性鹽可達 300小時以上,缺點為涂層不均勻,薄的位置5-10um,厚的位置有40um左右,會影響到螺釘牙徑的深度,所以機攻螺釘和牙徑較小的螺絲很好不要用達克羅工藝作為表面處理。

總結
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