A la indústria de fixació,4. 8- grau bolts hexagonales troben entre els components estàndard més utilitzats. A més de la passivació natural, l’electrogalvanització (galvanització en fred) i la galvanització en calent són els dos processos de tractament superficial principals d’aquests cargols.Cargols, en particular, confiar molt en l’electrogalvanització a causa de la seva estructura de precisió i els requisits de muntatge ocult. Aquest procés millora la resistència a la corrosió i l’atractiu estètic: el recobriment de zinc dipositat electroquímicament pot allargar la vida de l’esprai de sal dels substrats d’acer des de menys de 24 hores en el seu estat nu fins a 50-100 hores (depenent del procés de recobriment), alhora que s’obté acabats superficials com la plata, el blau-blanc i el zinc de l’arc de Sant Martí.
I. Principis i característiques bàsiques de l’electrogalvanització
L’electrogalvanització és un procés de deposició electroquímica catòdica amb els principis bàsics següents:
Càtode (obra): El cargol actua com el càtode connectat al terminal negatiu d'una font d'alimentació de corrent continu. Es produeix una reacció de reducció a la seva superfície, on els ions de zinc es redueixen a zinc metàl·lics i dipositats (fórmula de reacció:Zn²⁺ + 2 e⁻ → zn).
Anode (elèctrode soluble): Una placa de zinc serveix com a ànode connectat al terminal positiu. Una reacció d’oxidació dissol la placa de zinc, reomplint els ions de zinc a l’electròlit (fórmula de reacció:Zn - 2 e⁻ → zn²⁺).
Sistema d’electròlits: Compost principalment de sals de zinc (per exemple, zncl₂, znso₄), amb sals conductores, brillants (per exemple, derivats de acetona benzilidene) i tampons de pH per assegurar la migració estable i la deposició uniforme d’ions de zinc.
Les diferències fonamentals respecte a la galvanització en calent són les següents:
| Paràmetre de procés | Electrogalvanització (galvanització freda) | Galvanització de xifres calentes |
|---|---|---|
| Temperatura de tractament | Ambient (20-50 graus) | Alta temperatura (450-480 graus) |
| Mecanisme de formació de revestiment | Deposició electroquímica | Difusió metal·lúrgica |
| Gruix de recobriment | 5–15μm | 50–80 μm (per a acer) |
| Rugositat superficial | Ra menys o igual a 0. 2μm (revestiment brillant) | Rau |
| Parts adequades | Precisió/components complexos | Grans parts estructurals |
II. Procés de tractament normalitzat
1. Pretractament (crític per a la qualitat del recobriment)
Desactivat: La neteja d’ultrasons amb agents de desgravació alcalina (NaOH + tensioactius) elimina l’oli mineral i la tall de residus de líquids, evitant que la contaminació del petroli dificulta l’adsorció d’ions de zinc.
Activació d'escabetx (necessària per a l'acer de carboni mitjà-alt):
8. 8- Bolts de grau(acer de carboni mitjà) es immersa en una solució d’àcid clorhídric del 15-20% (50–60 graus) per dissoldre l’escala d’òxid de ferro (Fe₃o₄), després de la reacció:Fe₃o₄ + 8 Hcl → 2Fecl₃ + Fecl₂ + 4 H₂o. Després de l'escabetx, es neutralitzen amb una solució de carbonat de sodi al 5% i es van esbandir tres vegades amb aigua contracorrent fins que sigui neutra (pH =6. 5–7,5).
Gravat suau: Una immersió d’àcid sulfúric diluït del 5% (3-5 segons) elimina la pel·lícula de passivació superficial just abans de xapar, garantint un substrat actiu.
2. Deposició electrogalvanitzadora
Paràmetres de bany: Densitat de corrent 1–3A/DM² (corrent excessiu provoca cremades, corrent insuficient condueix a recobriments porosos), temperatura 25–35 graus, pH 4,5–5,5 (el medi àcid suprimeix l’evolució d’hidrogen). El temps de xapa està controlat per un mesurador d’hores d’ampere basat en el gruix objectiu (per exemple, 30 minuts per 8 μm).
Propietats de recobriment: La capa de zinc és uniforme i densa, capaç de cobrir micro-defectes com ratllades poc profundes, però no pot reparar dents profunds o fosses de rovell (calen prèviament la mòlta mecànica).
3. Millora de post-tractament
Processos de passivació:
Passivació de color blau-blanc (crom trivalent): Prova de polvorització de sal 48–72 hores, acabat brillant de color blau, respectuós amb el medi ambient.
Passivació de l'arc de Sant Martí (crom hexavalent, esborra): Salt spray test >100 hores, acabat multicolor, resistència a la corrosió superior.
Passivació sense crom (titani/molibdat): Prova de polvorització de sal 36–48 hores, acabat blanc de plata, complint els estàndards ROHS.
Tractament de segellat: Els segellants solubles en aigua s’apliquen a fils per omplir els porus de recobriment, millorant la resistència a la humitat i la humitat (especialment per a dispositius electrònics).
Iii. Comparació amb altres processos de tractament superficial
| Elaborar | Material aplicable | Tipus de revestiment | Gruix | Prova de polvorització de sal | Aplicacions típiques |
|---|---|---|---|---|---|
| Electrogalvanització | Peces d'acer | Recobriment de zinc metàl·lic | 5–15μm | 48–100 hores | Cargols de precisió, components electrònics |
| Galvanització de xifres calentes | Peces d'acer | Recobriment d'aliatge de ferro de zinc | 50–80μm | >500 hores | Estructures d'acer a l'aire lliure, cargols del pont |
| Oxidació anòdica | Aliatges d'alumini/alumini | Pel·lícula d'òxid d'alumini | 5–25μm | 200–500 hores | Fixadors d'alumini, parts aeroespacials |
| Dacromet | Aliatges basats en acer/alumini | Recobriment basat en zinc sense crom | 6–8μm | >1000 hores | Cargols d'automòbils d'alta corrosió |
Nota: l’oxidació anòdica és exclusiva de l’alumini i els seus aliatges, formant una pel·lícula porosa al₂o₃ mitjançant l’electròlisi-finament diferent dels principis d’electrogalvanització.
Iv. Aplicacions industrials i control de qualitat
1. Escenaris d'aplicació
Casos d’ús ideals: Entorns atmosfèrics generals (humitat<85%RH), indoor assembly, and scenarios requiring high appearance and torque precision (e.g., furniture, electronics, automotive interior parts).
Limitacions: Inadequat per a esprai d’alta sal (ambients marins), àcid fort/alcalí, immersió a llarg termini o condicions de gran resistència (es prefereix la galvanització o el dacromet de dipòsit calent).
2. Normes de prova
Gruix de recobriment: Mesurat per espectroscòpia de fluorescència de raigs X (XRF), complint amb GB/T 9799-2011Recobriments metàl·lics i altres inorgànics: recobriments electrogalvanitzats a l'acer.
Adhesió: Provat mitjançant CASS (polvoritzador de sal acètic accelerat de coure) segons la ISO 2819; No es permet la butllofa ni el pelat del recobriment.
Aparició: Inspecció visual sota 6.000k Llum estàndard; La lleugera diferència de color uniforme és acceptable, però el recobriment que falta, les taques negres o els cristalls dendrítics estan prohibits.
3. ADVERTIMENTS DE FALLA
Risc d’embritjaments d’hidrogen: Per als substrats més durs que 32HRC, es requereix un tractament de deshidrogenació en hora 4- a 200 graus després de xapar per evitar la fractura induïda per l'estrès.
Adaptació ambiental: En entorns que contenen sofre d’alta humitat (per exemple, atmosferes industrials), es recomana recobriments d’aliatge de níquel de zinc, que ofereixen una resistència a la corrosió millorada 3x.
V. Resum tècnic
L’electrogalvanització és el tractament superficial preferit per a mig a baixfixadors, representant més del 70% del mercat, a causa de la seva operació ambiental, de baix cost (aproximadament 1/3 de galvanització en calent) i aspecte controlable. Els seus avantatges bàsics es troben en la uniformitat i el manteniment de la precisió del muntatge, cosa que la fa adequada per a escenaris que requereixen resistència a la corrosió moderada i atractiu estètic. En controlar estrictament l’activació de pretractament, la composició d’electròlits i la densitat de pel·lícules de passivació, es pot aconseguir una producció massiva d’alta qualitat, complint estàndards internacionals i domèstics com GB/T i ISO.
