ХОЛОДНОЕ ЧЕРНЕНИЕ

ХОЛОДНОЕ ЧЕРНЕНИЕ СТАЛЕЙ, ЧУГУНОВ И ПОРОШКОВЫХ МЕТАЛЛОВ
Техпроцесс "Инста-Блэк 333"

Разработка фирмы  "EPI" – оригинальное название "Insta-Blak 333"

 

Insta-Blak® 333

Инста-Блэк 333

 

обработка с сохранением размеров

 

v     При цеховой тем­пературе, простым ополаскиванием в химически неаг­рессивном растворе, на деталях форми­руются покрытия, ко­торые по декоративности (глубоко­насыщенный чер­ный цвет) и коррози­онной стойкости не уступают по­крытиям, получаемым при горячем щелоч­ном оксидировании в нитратных растворах

v     Про­цесс применим для чернения  различных ста­лей: угле­роди­стых и легированных, конструк­ционных и инструмен­таль­ных, холодно-  и го­рячекатаных, после ковки или штамповки, а также чугунов и порошко­вых металлов; при этом отсутствует образование белого со­ляного на­лета, что присуще горячему оксидированию; не происхо­дит также и вы­щела­чивание по­рошковых металлов и чугунов

v     Одна и та же ванна может использоваться для черне­ния при комнатной температуре деталей из сталей и чугунов, разных марок и видов

v     Покрытия ха­рактери­зу­ются долговечностью, из­носо­стойкостью и отлич­ными противозадир­ными свойст­вами – приработка сопрягаю­щихся деталей об­легча­ется, свойства режущего инстру­мента улучша­ются

v     Посадочные размеры деталей и твердость сохраняются

v     Отсутствует  легко удаляемый темный налет, присущий другим процес­сам чернения при комнатной температуре

v     Процесс рекомендуется производи­телям инструмента, подшипников, прецизи­онных деталей машин, станков, крепежных и других изделий

 

Сравнение холодного чернения с горячим оксидированием

ХОЛОДНОЕ ЧЕРНЕНИЕ (ХЧ) - «ИНСТА-БЛЭК 333»

ГОРЯЧЕЕ ОКСИДИРОВАНИЕ

Цеховая температура

Температура ванны > 140 °C

Низкая стоимость и простота эксплуата­ции ванны

Высокая стоимость и сложность эксплуата­ции ванны

Ванна ХЧ всегда готова к работе

Нужно много времени на разогрев

Отсутствует коробление

Возможно коробление деталей

Можно чернить чугун

Проблемы с обработкой чугуна

Низкая стоимость оборудования, легко изготовить самостоятельно

Высокие затраты на приобретение сложного оборудования

Линия ХЧ устанавливается практически в любом месте, в любом цехе

Установка допускается только в специальных помеще­ниях

Простая вентиляция

Нужна мощная вытяжка

Безопасность обслуживания

Повышенные требования по ТБ

 На практике чернению подвергаются следующие изде­лия: шпиндель­ные патроны, планшайбы, шестерни, вы­сокопроч­ные звездочки в цепных пе­редачах, втулки, резцедержатели, цанги, режу­щий инструмент для стан­ков – торцевые и концевые фрезы, инструмент с твер­досплавными пла­сти­нами, сверла, спиральные сверла, кольцевые пилы, ручной инстру­мент, плашки, метчики, развертки, де­тали кон­трольно-измерительных прибо­ров, детали оптических приборов, пру­жины, втулки, болты, гайки, шайбы, винты, шурупы, мебельные де­тали, пряжки и пр. В автомо­бильной про­мышленности чернят: тяговые штанги (tie rods); детали подвески; поршневые кольца; свечи зажигания; крепеж; шланговые хомуты; форсунки;  гид­равлические цилиндры и пр. Производители подшипников, в том числе и подшипников для автопрома, об­рабатывают корпуса, наружные кольца, обоймы, крышки. Чернение не приводит к измене­нию размеров, зато, когда начинается при­ра­ботка, наличие покры­тия обеспечи­вает трущимся поверхностям отличные про­тивозадирные свойства. Процесс является незаменимым при обработке удлиненных деталей, напр., валов электромо­торов, ко­торые нельзя подвергать горячему оксиди­рованию из-за опасности коробления.

 

Процесс успешно применяют тысячи предприятий по всему миру, напр. в США его применяют «Дженерал Моторс», «Бош» (американский филиал немецкого производителя инстру­мента) и многие другие, особенно производители инструмента.

В России, начиная с 2002 г., процесс внедрен уже на 12 предприятиях.

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛАБОРАТОРНЫЙ ВАРИАНТ ЧЕРНЕНИЯ

 

БАРАБАННАЯ ЛИНИЯ ХОЛОДНОГО ЧЕРНЕНИЯ

 

 

ООО «СОНИС»

Современные химико-гальванические технологии

Тел.: (495) 545-76-24, 517-46-51, info@sonis-co.ru

 

Партнер в Украïнi: ТОВ «Укргальванохiм», м. Харкiв

Тел.: +38 (0) 066-881-41-01, ukrgalvanohim@ukr.net

 

Вернуться на главную  www.sonis-co.ru

 

Каталог