Powłoka z czarnego tlenku: proces, zalety i wady oraz jej zastosowania

Powłoka z czarnego tlenku to powłoka należąca do kategorii konwersji, czyli obróbki powierzchni, w której do wytworzenia powłoki wykorzystuje się proces chemiczny. Nazwa „czarne utlenianie lub czernienie” pochodzi od zdolności powłoki do przyciemniania koloru powierzchni metalu.

Proces obróbki powierzchni czarnym tlenkiem polega na zanurzeniu obrobionych części metalowych w roztworze alkalicznym, który przekształca żelazo na powierzchni metalu w związek zwany magnetytem, ​​który tworzy warstwę na powierzchni metalu. Czarna powłoka. Metale, które można utlenić na czarno, obejmują stal nierdzewną, miedź, lut srebrny, cynk itp.
 

Czysty
Proces polega na przygotowaniu przedmiotu obrabianego do pokrycia czarnym tlenkiem, a operatorzy odtłuszczają i czyszczą części roztworem alkalicznym. Następnie spłucz alkaliczny roztwór wodą destylowaną.

Usuwanie rdzy/trawienie:

Proces ten jest wymagany tylko wtedy, gdy części są zardzewiałe lub zgorzelone. Polega na namoczeniu gotowych części w roztworze kwasu w celu usunięcia wszelkich plam rdzy i tlenków z części.
Neutralizacja:Proces ten jest wymagany tylko wtedy, gdy w gotowej części znajdują się ślepe otwory lub jeśli część wymaga montażu. Obejmuje to ponowne czyszczenie części roztworem alkalicznym. Pomaga to zapobiec krwawieniu, które może uszkodzić powierzchnię części.
Usuwanie powłoki:Proces ten stosuje się tylko wtedy, gdy gotowa część jest powlekana innymi materiałami (takimi jak chrom, cynk, kadm itp.). Operator musi usunąć powłokę z części, ponieważ wykończenie z czarnego tlenku nie może przylegać do platerowanej części.
Obróbka utleniająca na czarno
Jest to proces obróbki powierzchni czarnym tlenkiem, podczas którego mechanicy zanurzają obrobione części metalowe w zbiorniku zawierającym różne roztwory alkaliczne, takie jak wodorotlenek sodu, azotany i/lub azotany. Na tym etapie występują różne temperatury, które określają rodzaj powłoki na powierzchni części.

W wysokich temperaturach (141 stopni) proces pozostawia na części powłokę z magnetytu (Fe2O3). Jednakże w niskich temperaturach roboczych (90 – 120 stopni) w procesie tym na powierzchni części osadza się powłoka miedziowo-selenowa (Cu2Se).

Przetwarzanie końcowe
Bez obróbki końcowej gotowe części są nadal bardzo podatne na korozję. Zasada ta nie dotyczy jednak powierzchni z oksydowanej na czarno stali nierdzewnej lub mosiądzu. Dzieje się tak dlatego, że metale te mają nieodłączne właściwości antykorozyjne. Jednakże w przypadku innych części metalowych obróbka tylnej powierzchni jest dość ważna. Typowe metody obróbki końcowej obejmują olej, wosk i lakier.

Olej jest powszechnym materiałem do obróbki końcowej stosowanym przez mechaników. Rozjaśnia powierzchnie oraz poprawia właściwości smarne i antykorozyjne. Wosk spowoduje, że powierzchnia stanie się matowa, ale wzmocnią się jej właściwości smarne i antykorozyjne. Farba jest również dobrym rozwiązaniem, ale należy to zrobić szybko, ponieważ powłoka z czarnego tlenku schnie bardzo szybko.

Podobnie jak większość innych metod obróbki powierzchni, czarny tlenek ma zalety, które czynią go użytecznym w różnych zastosowaniach. Ma jednak również pewne wady. Poniżej wymieniono niektóre zalety i wady powłok z czarnego tlenku.

Ta obróbka powierzchni jest jedną z najbardziej opłacalnych metod obróbki powierzchni w obróbce precyzyjnej. Jest bardziej opłacalny w porównaniu do innych procesów, takich jak galwanizacja.
Dodaje jedynie niewielką powłokę do rozmiaru części. Dlatego czarny tlenek jest procesem obróbki powierzchni odpowiednim dla materiałów do precyzyjnego zastosowania.
Wszechstronność tej obróbki powierzchni pozwala również na zastosowanie pokrywanych nią części w różnych gałęziach przemysłu.
Obróbka końcowa ma właściwości smarujące, co ułatwia połączenie gotowej części z współpracującymi częściami.

Ciągłe używanie części oksydowanych na czarno w środowiskach o wysokiej temperaturze może powodować zużywanie się i rdzewienie powłoki powierzchniowej.

W porównaniu z innymi obróbkami powierzchni efekt obróbki powierzchni czarnym tlenkiem jest stosunkowo prosty.

Ponieważ ta obróbka powierzchni może zminimalizować rozmiar precyzyjnie obrobionych części, a także ich pochłanianie światła, odporność na zużycie itp., sprawia, że ​​jest to również opłacalny proces obróbki powierzchni. W tej sekcji zebraliśmy niektóre zastosowania powłok z czarnego tlenku.

Zastosowania medyczne
Ponieważ części z powierzchniami z czarnego tlenku mają właściwości pochłaniające światło, można je stosować w światłoczułych urządzeniach medycznych, takich jak aparaty rentgenowskie.

Komponenty elektryczne
Narzędzia do ściągania izolacji, przekaźniki czasowe, obcinaki itp. to elementy elektryczne pokryte czarnym tlenkiem.

Części samochodowe
Wiele części samochodowych wykorzystuje również powłoki z czarnego tlenku, które można znaleźć w puszkach po oleju, tulejach zawieszenia, świecach zapłonowych, elementach zaworów hamulcowych i nie tylko.

Narzędzia montażowe
Precyzyjne obrabiarki używane do produkcji zespołów często są również oksydowane na czarno, czego dobrym przykładem są narzędzia takie jak łożyska, elementy złączne i sprawdziany.