پوشش پیچ و مهره ها:

چه نوع پوشش های محافظ فوق العاده بادوام که فولادی را که در آن قرار می گیرد حفظ می کند، وجود دارد و چه اهدافی را دنبال می کند؟ اگر پیچ و مهره فولادی را در دست بگیرید، تقریباً هرگز فولاد واقعی نیست که لمس می کنید. یک پوشش پیچ و مهره نازک بین انگشتان شما و فولاد وجود دارد – فقط چند میکرومتر ضخامت – که عملکرد پیچ و مهره را به یک یا چند روش بهبود می بخشد. می تواند در برابر خوردگی محافظت کند. می تواند باعث کاهش اصطکاک مواد شود. همچنین می تواند ارزش زیبایی شناختی را افزایش دهد، که در مورد پیچ های چرخ کرومی است.

ارزان ترین و ساده ترین نوع پوشش ضد خوردگی، گالوانیزه خالص است. گالوانیزه در بسیاری از موارد، اما نه در همه موارد، حفاظت در برابر خوردگی کافی را ارائه می دهد.

زمانی که گالوانیزه خالص کافی نباشد، می توان به جای آن از آلیاژهای روی – ترکیبی از روی و سایر فلزات – استفاده کرد. در صورت نیاز به محافظت بیشتر، می توان از زینک تکه تکه استفاده کرد. تکه های روی تعدادی از مزایای مانند محافظت برابر یا بهتر در برابر خوردگی با لایه نازک تر و حذف خطر شکنندگی هیدروژن را ارائه می دهند.

یکی دیگر از اهداف پوشش می تواند روانکاری مواد باشد. برای اینکه پیچ گوشتی های بادی کنترل شده با گشتاور یک پیچ را به درستی سفت کنند، به مقدار مناسبی اصطکاک نیاز است. مواد کاهنده اصطکاک مانند پلی تترا فلوئورواتیلن (که بیشتر با نام تجاری تفلون شناخته می شود) را می توان برای کنترل میزان اصطکاک با پوشش مخلوط کرد.

توسعه مبتنی بر محیط زیست. استفاده از تکنیک های سازگار با محیط زیست یک روند واضح با توجه به پوشش ها است.

مهمتر از همه، یک انتقال بزرگ برای به حداقل رساندن استفاده از کروم شش ظرفیتی (Cr6+) در حال انجام است.

کروم شش ظرفیتی به طور گسترده به عنوان بیرونی ترین لایه در بالای پوشش واقعی استفاده شده است. این امر، نه کم‌تر، در مورد پیچ‌ها صدق می‌کند، که در مقادیر زیادی در جایی که با یکدیگر تماس پیدا می‌کنند و پوشش بیرونی آسیب می‌بیند، کار می‌کنند. Cr6+ می تواند این آسیب را با تشکیل ترکیبات سطحی مختلف ترمیم کند، اما این ویژگی واکنشی آن را برای محیط زیست نیز خطرناک می کند. به‌عنوان یک جایگزین، نانو افزودنی‌ها در حال بررسی هستند تا ببینند آیا می‌توانند همان اثر خود ترمیم‌کننده را ارائه دهند یا خیر.

جایگزین های قابل قبول برای Cr6+ امروزه در دسترس هستند اما در حال حاضر گران تر هستند. سایر پوشش‌ها نیز از طریق استفاده از مواد شیمیایی و مصرف انرژی تا حدودی تأثیرات زیست‌محیطی دارند. با این حال، در بسیاری از موارد به گفته مهندسان، آنها منجر به کاهش اثرات کلی زیست محیطی می شوند.

عملکردهای بیشتر باعث صرفه جویی در هزینه می شود. روند دیگر در این زمینه تقاضای مشتریان بیشتر برای پوشش هایی با تعداد کارکرد بیشتر است. شرکت‌ها بسیار هوشیار هستند و پرداخت مقداری بیشتر برای مثلاً پیچ‌های خود روان‌کننده رایج‌تر می‌شود، زیرا این یک مرحله کار را حذف می‌کند و منجر به مونتاژ کارآمدتر می‌شود.

همچنین ببینید: درباره گالوانیزه پیچ و مهره

شرکت‌ها بیشتر و بیشتر بر هزینه کل تمرکز می‌کنند و متوجه می‌شوند که افزایش جزئی در هزینه خرید می‌تواند منجر به کاهش قابل‌توجه در «هزینه چرخه عمر» شود. همچنین هنگام اعمال پوشش، رنگ کردن پیچ و مهره رایج تر می شود. این گاهی اوقات به دلایل زیبایی شناسی است، اما همچنین مرسوم است که از کدگذاری رنگ برای تشخیص اجزای مختلف از یکدیگر استفاده شود.

حفاظت در برابر خوردگی یک فرآیند پیچیده است زیرا همه چیز به شرایط محیطی بستگی دارد. موادی که در یک محیط خاص در برابر خوردگی بسیار مقاوم هستند ممکن است کاملاً نامناسب باشند و در محیط های دیگر به سرعت خورده شوند. فولاد کربن و فولاد کم آلیاژ، که در نهایت در محیط های مرطوب زنگ می زند، در غیر این صورت در مقابل اسید سولفوریک غلیظ در برابر خوردگی مقاوم هستند. و آلومینیوم به خوبی در برابر اسید نیتریک مقاومت می کند، علیرغم این واقعیت که وقتی در معرض اسیدهای قوی و قلیایی قرار می گیرد، به راحتی خورده می شود. بنابراین، انتخاب محافظ در برابر خوردگی با شرایط دقیقی که ماده در معرض آن قرار می گیرد تعیین می شود: کدام اسیدها، قلیاها، نمکها، ترکیبات آلی و غیره در محیط اطراف وجود خواهند داشت؟ این امر باعث می شود هنگام انتخاب پوشش همیشه با یک متخصص مشورت کنید.

آزمایشات نمک پاشی

تست های استاندارد پاشش نمک برای اندازه گیری اثربخشی انواع مختلف حفاظت در برابر خوردگی استفاده می شود. نتایج نشان می‌دهد که مواد می‌توانند چند ساعت قبل از تشکیل زنگ سفید قابل مشاهده (اکسید روی) و زنگ قرمز (اکسید آهن) در برابر محلول نمک پاشیده شده مقاومت کنند.

بحث های تجاری

– پوشش‌ پیچ و مهره باکیفیت باعث کاهش هزینه‌ها از جمله قطعات تعویضی، تعمیرات و از دست رفتن درآمد ناشی از آسیب خوردگی می‌شوند.

– پوشش‌های باکیفیت کار را کارآمدتر می‌کنند، به عنوان مثال، با فعال کردن خود روانکاری و کدگذاری رنگ.

– پوشش‌های باکیفیت، اگر با دقت انتخاب شوند، اثرات زیست‌محیطی کمتری دارند (عمر طولانی‌تر، کاهش نیاز به قطعات جایگزین، کاهش نیاز به حمل‌ونقل، امکانات بیشتر برای بازیافت اجزا).

– پوشش های با کیفیت بالا نیاز به بازرسی آسیب خوردگی در سازه هایی با الزامات ایمنی بالا را کاهش می دهند.

حقایق: روش ها

منفعل شدن

با ایجاد بیرونی ترین لایه نازک از محصولات خوردگی، به عنوان مثال یک اکسید فلزی روی یک پوشش، سرعت وقوع خوردگی را می توان کاهش داد. این عمل غیرفعال سازی نامیده می شود و اغلب به عنوان پوشش بعدی روی یا آلیاژ روی انجام می شود.

گالوانیزه شدن گرم، فرآیند غوطه وری داغ

این ماده با غوطه ور شدن در فلز مذاب (بالای 420 درجه سانتیگراد برای روی خالص) پوشش داده می شود. در بیشتر موارد، این محافظت بهتری نسبت به گالوانیزه کردن الکتریکی ایجاد می کند.

کرومیزاسیون

کرومیزاسیون، یعنی پوشش بعدی با کروم شش ظرفیتی (Cr6+)، به دلیل اینکه Cr6+ برای محیط زیست بسیار خطرناک است، اکنون کمتر و کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

الکتروگالوانیزه کردن، الکترولیز

در فرآیند الکتروگالوانیزه کردن، مواد در محلولی حاوی یون‌های فلزی فرو می‌روند و به منبع جریان الکتریکی متصل می‌شوند و در نتیجه یک پوشش نازک بر روی سطح ماده تشکیل می‌شود. یک عارضه جانبی منفی این است که شکنندگی هیدروژن – کاهش استحکام ساختاری – می تواند برای مثال در فولادهای با استحکام بالا رخ دهد. با این حال، این می تواند با اصلاح بعدی برطرف شود.

فسفاتیزاسیون

در طول فسفاته کردن، یک پوشش نازک از فسفات آهن یا روی روی مواد رسوب می‌کند. پوشش فسفات مقدار معینی از محافظت در برابر خوردگی را ارائه می دهد و در عین حال سطح خوبی را برای رنگ آمیزی یا روغن کاری فراهم می کند. هم اجسام فولادی تصفیه نشده و هم اجسام فولادی با پوشش روی می توانند فسفاته شوند./پوشش پیچ و مهره

تکه های روی

این مواد در محلولی حاوی فلس های فلزی فرو می روند. سپس حرارت داده می شود تا تکه ها با هم ذوب شوند و پوسته ای بادوام تشکیل دهند که به شدت به مواد می چسبد. پوشش با پولک ها به دلایل مختلف روز به روز رایج تر می شود: محافظت در برابر خوردگی بسیار موثری را فراهم می کند، می تواند با مخلوطی از روان کننده ها ترکیب شود و این یک فرآیند نسبتا دوستدار محیط زیست است./پوشش پیچ و مهره

پلی تترا فلوئورواتیلن

PTFE پلاستیکی که با نام تجاری تفلون شناخته می شود، اغلب در ترکیب با محافظ فلزی در برابر خوردگی استفاده می شود تا میزان اصطکاک مورد نظر را به پیچ و مهره ها بدهد. علاوه بر ویژگی های اصطکاک شدید، PTFE همچنین یک پلاستیک بادوام است که فرسوده نمی شود، توسط اشعه ماوراء بنفش تجزیه نمی شود و در برابر حرارت و مواد شیمیایی بسیار مقاوم است.

همچنین ببینید : پیچ و مهره تیتانیوم مناسب است یا فولاد ضد زنگ؟

حقایق: ترکیبات

فلز روی

وقتی روی و آهن با هم باشند، روی ابتدا در آب خورده می شود. حتی زمانی که آهن مستقیماً در معرض خوردگی قرار می گیرد، مقدار مشخصی از وجود روی محافظت می شود. به طور نسبی، روی همچنین یک فلز سازگار با محیط زیست است که در مقادیر زیاد موجود است و نسبتاً ارزان است. و علیرغم این واقعیت که برای آهن “خود را قربانی” می کند، در اکثر شرایط بسیار آهسته خورده می شود. ترکیب همه این ویژگی ها به روی موقعیت منحصر به فردی را با توجه به حفاظت در برابر خوردگی می دهد. روی هم به صورت خالص و هم به صورت آلیاژی استفاده می شود.

آلیاژهای روی

ترکیب فلزات دیگر ویژگی های پوشش روی را به طرق مختلف افزایش می دهد. آهن روی حاوی مقدار بسیار کمی آهن است – فقط حدود 1-1.5 درصد./پوشش پیچ و مهره

روی نیکل به طور معمول دارای مقدار نیکل حدود 12 درصد است که به این آلیاژ چندین مزیت در مقایسه با روی خالص می دهد. از جمله، می تواند دماهای بالاتر را تحمل کند و در تماس با برخی مواد دیگر مانند آلومینیوم و چوب تحت فشار عملکرد بهتری داشته باشد.

روی-آلومینیوم به صورت ورقه‌ای اعمال می‌شود و یک پوشش رایج بر روی فولاد با استحکام بالا است که در شرایط بسیار سختی مانند صنایع دریایی و خودروسازی استفاده می‌شود.