Преимущества холодного чернения

Антикоррозионная защита – на годы продлевается срок службы деталей, увеличи­вается срок их хранения на складе. Совместно с уплотнением в фир­менных анти­коррах  «E-Teк» технология обеспечивает превос­ходную коррози­онную стойкость, до 150 часов в камере солевого тумана.

Долговечность, износостойкость – черное химическое конверсионное по­крытие не выкрашивается, не растрескивается, не отслаивается.

Противозадирные свойства – в случае приработки сопряженных дета­лей, при первоначальном контакте и во время последующего притирания про­исхо­дит выработка черного, обеспечивающего смазку трущихся поверхностей, слоя с одновременным фор­мированием нагартованных поверхностей.

Скольжение – пропитка в антикоррах «Е-Тек» не только увели­чивает коррозионную стойкость изделий,  но и при необходимости делает их поверхность маслянистой, что обеспечивает плавную работу со­прягаемых де­талей.

Стабильность размеров – размеры при чернении существенно не меня­ются, они увеличиваются лишь на 0,12 – 0,25 мкм; это означает, что свойства поверхности детали после чернения сохраняются – полированные поверхности оста­ются блестящими, твердость по Роквеллу термообработанных деталей не из­меняется. Размеры прецизионных деталей сохраняются, отсутствует коробле­ние, которое может иметь место  при нагревании.

Декоративные свойства – деталь приобретает глубоконасыщенный черный цвет, что улучшает ее внешний вид и товарные качества.

Удобство – легко применять на месте, не передавая детали на обработку субподрядчикам; не надо ждать, когда нагреется раствор для чернения; не надо подстраиваться под график поставок извне; не нужно тратиться на выполнение чернения на стороне; сохраняется контроль производственного процесса и  ка­чества; можно использовать при любых объемах производства; особенно хо­рошо происходит чернение больших партий мелких деталей во вращающихся барабанах (скорость вращения 1-2 об./мин).

Более высокая производительность – детали могут оксидироваться за 2 – 4 минуты в отличие от  15 – 30 минут при горячем оксидировании. Обычно в два раза больше деталей может оксидироваться за то же время, что и при го­рячем оксидировании, т.е. можно организовать работу в одну смену вместо двух. Достаточно большие временные допуски на чернение – от 2 до 5 минут позво­ляют ав­томатизировать процесс (алогичные технологии других фирм допус­кают лишь короткое 90-секундное погружение).

Технологичность – процесс малочувствителен к вариациям концентрации основного препарата «Инста-Блэк 333 6Х» – одинаковые результаты можно получить при его содержании 15, 20 или 25 мл/л. Широкие технологические допуски, простота контроля и корректировки рабочего раствора делают процесс легко управляемым, благодаря чему различные операторы могут обеспечить достижение надлежащего качества обработки.

Продолжительный срок службы ванны – раствор может восполняться непрерывно посредством периодического добавления свежего препарата; не­которые ванны работают уже по 10-15 лет.

Расширение ассортимента черненых деталей – процесс легко внедрить и применять; это позволяет придавать деталям, которые раньше никак не об­рабатывались, прекрасный декоративный товарный вид и заодно обеспечить им отличную антикоррозионную защиту.

Снижение энергетических затрат  – чернение осуществляется при ком­натной температуре по сравнению с горячим оксидированием при 145 °С.

Безопасность – для приготовления раствора оксидирования использу­ются неагрессивные водоразбавляемые химикаты без запаха, отсутствует не­обхо­димость в принудительной вентиляции, как в случае горячего, вредного для здоровья, оксидиро­вания; не применяются опасные едкие вещества с вредными испарениями; при доливании в раствор отсутствует опасность раз­брызгивания горячих, остав­ляющих ожоги на коже, химикатов.

Низкие капитальные затраты и более продолжительный срок службы оборудования – нет необходимости в установке дорого­стоящего оборудова­ния и аппа­ратуры; устанавливаются обыкновенные семь ванн без нагревательных устройств, кон­трольно-из­мери­тельных приборов и вытяжной вентиляции, подобных используемым в случае го­рячего ок­сидиро­вания.

Низкие затраты на выполнение обработки – обеспечиваются высокой технологичностью процесса – простота осуществления, возмож­ность в одной и той же ванне обрабатывать стали и чугуны раз­ных марок и видов; возможность обработки детали насыпью и т.д.

Низкие нормы расхода – на чернение до 180 м² поверхности деталей за­трачива­ется примерно 1 л 6-кратного концентрата «Инста-Блэк 333 6Х».

Обработка осуществляется в семь стадий (в семи ваннах одинакового размера). Если детали не подвергались термообработке, изготовлены из обык­новенных сталей или после струйно-аб­разивной обработки, то воз­можен и пя­тистадийный процесс (без акти­вации и после­дующей промывки).

1 Химическое обезжирива­ние – такие загрязнения, как смазочно-охлаж­дающие жидкости, эмульсии, смазки и ингибиторы коррозии должны быть удалены. Загрязне­ния могут замедлять последующие про­цессы или препятствовать им, отри­цательно влиять на адгезию и внешний вид пленки. Рекоменду­ется погружение деталей на 2–5 минут при 50 – 65 °С в 10 %-ный щелочной раствор препарата «Е-Клин 148  Е» (E-Kleen 148 E).

2  Промывка погружением в ванну с холодной проточной водопроводной водой на 30 – 60 с. Неотмытая, прилипшая пленка щелочного раствора обезжи­ривания быстро загрязнит ванну на следующей операции активации или чернения, что приведет к плохой адгезии чёрной оксидной пленки и появлению пятен на поверхности.

3 Активация погружением на 0,5 – 5 мин в 20 %-ный водный раствор пре­парата «Е-Преп 258» (E-Prep 258) при 18 – 30° С

4 Промывка погружением в ванну с холодной проточной водопроводной водой на 30 – 60 с для удаления остатков раствора активации

5 Чернение – погружением на 2 – 4 мин при комнатной температуре в кис­лый раствор (рН 1,8), содержащий 17 – 20 мл/л препарата «ИнстаБлэк 333 6Х». Процесс малочувствителен к ва­риациям концентрации – одинаковые ре­зультаты можно получить при 17, 25 и 40 мл/л. Легко управляется разными операторами

6 Промывка погружением в ванну с холодной проточной водопроводной водой на 30 – 60 с для удаления остатков раствора чернения

7 Уплотнение погружением деталей на 1 мин в один из фирменных пленко­обра­зующих ингибированных гидрофобизирующих составов, име­нуемых антикоррами «Е-Тек». При этом антикорр быстро вытесняет влагу, остающуюся на поверхности де­тали после предшест­вующей про­мывки, и впитывается порами покрытия, что обеспечивает долговременную защиту де­тали от коррозии.

На следующем рис. представлена 9-стадийная схема обработки, применяемая в тех случаях, когда из-за наличия на деталях ржавчины, окалины, оксидных пленок требуется стадия травления

Цены на гальванические покрытия при серийном производстве

Стоимость услуг нанесения гальванических покрытий зависит от геометрии изделий, объемов партий, сроков исполнения и графика поставок и согласуются отдельно для каждого вида изделий.

Минимальная стоимость работ - 10 тыс.руб. 

Наименование покрытия	Толщина, мкм	Цена за 1 дм2, руб.
Сверхтвёрдое хромирование	до 30 мкм	от 400
	31 мкм и +	по чертежам
Хромирование (стандартное)	1-24 мкм	от 150
	25-50 мкм	от 250
	51 мкм и +	по чертежам
Никелирование	1-12 мкм	от 55
Меднение	1-12 мкм	от 55
Цинкование	7-15 мкм	от 20
Анодное оксидирование алюминия	3-24 мкм	от 10
Золочение	0.2-1 мкм	300 - 700
	>1 мкм	от 700
Серебрение	0.2-1 мкм	50 - 70
	>1 мкм	от 70
Родирование	0.5-10 мкм	от 280
Палладирование	0.1-1 мкм	от 310
Платинирование	1-10 мкм	от 410
Микродуговое оксидирование	10-30 мкм	от 175

Услуги по дополнительной (предварительной / финишной) обработке (шлифовке, наплавке, полировке, гарцовке) согласуются, при необходимости, отдельно. Стоимости по ряду позиций сильно зависят от покрываемых изделий, если вы не нашли нужного покрытия

ЛАБОРАТОРНЫЙ ВАРИАНТ ЧЕРНЕНИЯ

БАРАБАННАЯ ЛИНИЯ ХОЛОДНОГО ЧЕРНЕНИЯ

Расчет посадки с натягом

Исходные данные:

Эскиз 1. Вал-шатун

Рисунок 1. Шатун с размерами

d вала =20 мм

d₁ – диаметр осевого отверстия на валу =0 мм

d₂ – наружный диаметр втулки =6 мм

D отверстия =20 мм

l длина соединения = 17 мм

l длина рычага ( шатуна) = 200 мм

Расчет:

Учитывая, что наш велосипедист весит 70 кг, то максимальная сила нажатия на педаль будет 70 кг, а длина шатуна 20см, можно вычислить критический момент на валу:

Mкр=70кг*0,2м=14кг*м=137Н/м.

По известному значению внешней нагрузки Mкр и размерам соединения (d и l) определяется требуемое эксплуатационное удельное давление при действии крутящего момента М_кр.:

P_э = 2М_кр/π·d·l·f;

f – коэффициент трения при запрессовке, зависит от материалов соединяемых деталей и вида запрессовки, так как у нас обе сопрягаемые детали изготовлены из стали, то для стали этот коэффициент равен 0.8

Pэ=2*137Н*м/3,14*0,2м*0,17м*0,08=3223 Н*м

Определение (N_min) минимального натяга в соединении:

Для сплошного вала (d₁ = 0), С_В = 1- μ_В;

C_A=1­­­­­+(0,2/0,06)²/1+(0,2/0,06)²+0,3=11,89/(-9,89)+0,3=1,5

C_B=1-0.3=0.7

N_min=3223Н*м(1,5/2,1*10⁵ мПа+0,721*10⁵)²=1418/2,1*10⁵ Н/м

Если d₁/d=0 то по формуле

P_доп ≤ 0.58бтА [1-(d/d²]Ω на поверхности вала

Наибольшее допустимое удельное давление

P_доп =0.58*295Н/м[1-(0.2/0.06²)²]*0.8=171*(2419)=41364 кг/м²

N_max= P_доп(C_A/E_A+C_B/E_B)d

N_max=41364(1.5/2.1*10⁵+0.7/2.1*10⁵)*0.2=41364(1.5/2.1*10⁵+0.7/2.1*10⁵)*0.2=11085Н/м

Изображение 1. Вал в сборе со звездами (без шатуна)

Как проходит электрическое оксидирование

Рисунок 2. Электрическое оксидирование

После оксидировании, деталь приобретает черный цвет, так как покрывается защитным слоем, который защищает деталь от царапин и каких либо воздействий окружающей среды.