تحليل كامل لتكنولوجيا المعالجة السطحية السوداء لمواد مختلفة

في مجالات التصنيع الصناعي ومعالجة الأجزاء الدقيقة والإلكترونيات الاستهلاكية ، تفضل تقنية المعالجة السطحية السوداء للغاية لأنها تجمع بين الوظائف والجمال. تختلف عمليات المعالجة السوداء للمواد المختلفة (مثل الحديد ، والفولاذ المقاوم للصدأ ، والألمنيوم ، والتيتانيوم) بشكل كبير ، مما يؤثر بشكل مباشر على مقاومة التآكل ، صلابة ، وتكلفة المنتج. ستقوم هذه المقالة بتحليل 8 حلول معالجة السطح السوداء السائدة ، وتغطي اختيار المواد ، وخصائص العملية ، وسيناريوهات تطبيق الصناعة لمساعدتك في مطابقة احتياجاتك بدقة.

مخطط معالجة السطح الأسود للمواد القائمة على الحديد

1. الحديد + علاج الزنك الأسود

العملية الأساسية : يتم تحقيق المظهر الأسود عن طريق التخميل الصباغة بعد electrogalvanizing.

المعلمات الرئيسية :

• الصف المادي : يجب توضيح درجة الأداء الميكانيكي لأجزاء الحديد (الصف 4.8 ، الصف 8.8 ، الصف 10.9 ، الصف 12.9). تحتاج الدرجات العالية (مثل الصف 12.9) إلى التنبؤ بحساسية الطلاء إلى تحضرة الهيدروجين.
• تجربة بخاخ الملح : يبلغ اختبار رذاذ الملح للعلاج التقليدي للزنك السوداء 24 ساعة ، ويمكن زيادة الطلب المتطرف إلى 48-120 ساعة (يجب تعديل صيغة سائل التخميل وعملية الختم).

تطبيق الصناعة : مثبتات السيارات ، الأجهزة الخارجية (مثل مفصلات السياج).

2. علاج الحديد + السوداء

مبدأ العملية : القلوية عالية درجة الحرارة الأكسدة أو درجة حرارة الغرفة الأكسدة الكيميائية لتوليد طبقة فيلم أكسيد الفيروفريريك.

التحليل الايجابيات وسلبيات :

• التكلفة المنخفضة والتشغيل السهل ، ولكن مقاومة ارتداء ضعيفة (سمك الفيلم هو فقط 0.5-1.5μم).
• مناسبة لسيناريوهات التحميل غير المرتفعة ، مثل مقابض الأدوات وأسطح التروس.

3. Iron + Zinc-Nickel Alloylating

أبرز النقاط الفنية : يمكن أن تصل مقاومة رذاذ الملح لسبائك الزنك نيكل (عادة ما تحتوي على 12-15 ٪ من النيكل)

نقاط التصميم :

• يجب التحكم في قيمة الرقم الهيدروجيني والكثافة الحالية لحل الطلاء لتجنب احتضان الطلاء.
• الخيار الأول للهندسة العسكرية والبحرية ، مثل صمامات السفن ومفاصل خطوط أنابيب النفط.

4. الحديد + النيكل الأسود الكهربائي

خصائص المظهر : الطلاء عبارة عن رمااء سوداء ويمكن تخصيصها بتأثيرات غير لامعة/شبه لامعة.

صعوبات العملية : مطلوب محلول الطلاء الكهربائي الملح الملح الذي يحتوي على الكبريت ، ويحتاج ما بعد العلاج إلى إغلاق micropores لتحسين مقاومة التآكل.

الاستخدامات النموذجية : أقواس الأدوات الضوئية ، أجهزة الأثاث الراقية.

تكنولوجيا المعالجة السوداء للفولاذ المقاوم للصدأ

1. الفولاذ المقاوم للصدأ + الأكسدة الأسود

تصنيف العملية :

• الأكسدة الكيميائية: يتم إنشاء فيلم أكسيد أسود من خلال محلول كرومات أو موليبات ، بسمك فيلم يبلغ حوالي 0.2-0.5μم.
• أكسدة درجة الحرارة العالية: يتم علاج الفيلم في ثنائي كرومات الصخور ، وطبقة الفيلم أكثر كثافة (قابلة للتطبيق على 316L الأدوات الجراحية).

التكيف المادي :

• 303/304 الفولاذ المقاوم للصدأ (معيار A2) يستخدم عادة في آلات الطعام ؛ 316 الفولاذ المقاوم للصدأ (A4 Standard) مقاوم لتآكل كلوريد ومناسبة للبيئات البحرية.

2. الفولاذ المقاوم للصدأ + الكهربائي الأسود

مزايا العملية :

• يغطي فيلم الطلاء الكهربي بالتساوي الهياكل المعقدة ، ويمكن أن يكون غير لامع (RAL 9005) أو لمعان مرتفع (RAL 9006).
• جنبا إلى جنب مع مقاومة التآكل للركيزة الفولاذ المقاوم للصدأ ، يمكن أن تصل مقاومة رذاذ الملح الكلي 1000 ساعة.

اعتبارات التكلفة : يحتوي خط الكهرباء على استثمار مرتفع وهو مناسب للإنتاج الضخم للمباني الإلكترونية للمستهلك (مثل صناديق شحن سماعات الرأس).

حل أنود الأسود لسبائك الألومنيوم

1. النوع الثاني من الأنود العادي

عوامل المعالجة :

• الكهربة حمض الكبريتيك ، سمك الفيلم 3-6μم ، صلابة حوالي 200-400HV.
• يمكن أن تكون مصبوغة إلى أسود داكن (تحتاج إلى التحكم في تركيز الصبغة ودرجة حرارة الختم).

سيناريوهات قابلة للتطبيق : 3C منتج منتج (مثل الكمبيوتر المحمول A) ، إطار الطائرات بدون طيار.

2. النوع الثالث أنود شديد

اختراق الأداء :

• سمك الفيلم 20-50μM ، Surface Hardness 500-800HV (بالقرب من السيراميك).
• يتطلب التحليل الكهربائي منخفض الحرارة (-5°ج ل 10°ج) ، استهلاك الطاقة العالية.

تطبيقات صناعية : المكونات الهيدروليكية للطيران ، قضبان السلاح.

تقنية الطلاء الأسود PVD لسبائك التيتانيوم

1. مبادئ ومزايا العملية

• يمكن لترسيب البخار المادي (PVD) إنشاء أفلام من السيراميك السوداء مثل TIN و TICN على سطح التيتانيوم مع صلابة تتجاوز 2000HV.
• لا يوجد خطر من تعويض الهيدروجين ، والتوافق الحيوي الجيد ، ويلبي معايير الزرع الطبي (مثل المفاصل الاصطناعية التيتانيوم GR5).

2. حالات تطبيق الصناعة المتطورة

• الفضاء : TC4 Titanium Alloy Engine Plade PVD Coating ، مقاومة درجة الحرارة تصل إلى 600°C.
• البضائع الفاخرة : علبة مراقبة التيتانيوم TA1 مغطاة بالأسود ، حيث تجمع بين الخفة ومقاومة التآكل.

شجرة الاختيار: كيفية اختيار أفضل حل للعلاج الأسود

تقنية المعالجة السوداء للمواد غير المعدنية

المعالجة السطحية للبلاستيك الهندسي

تقنية طلاء PVD

• استخدم ماء المغنطيسية المتوسطة التردد لإيداع فيلم CRCN الأسود على سطح نظرة خاطفة ، مما يقلل من معامل الاحتكاك من 0.3 إلى 0.12. تستخدم الشركة المصنعة للمعدات أشباه الموصلات هذا لحل مشكلة الامتزاز الإلكتروستاتيكي لأسلحة نقل الويفر.

 تعديل كربنة الليزر

• يولد ليزر الألياف 1064NM طبقة سوداء من الهيكل النانوي الدقيق على سطح ABS ، ويصل اختبار مقاومة الخدش VDA 230-209 إلى المستوى 4. تم تطبيق هذه التكنولوجيا بنجاح على إنتاج الأجزاء الداخلية للسيارات.

معالجة المواد الخزفية

طريقة SOL-GEL

• يعرض الصقيل الأسود الذي أعدته Tetrabutyl Titanate Crefursor بريقًا حريريًا بعد التلبد عند 1300 ℃. تحصل العلامة التجارية على أدوات المائدة الراقية على تأثير يغير الألوان للضوء البارد والدافئ عن طريق إضافة 3 ٪ من أكسيد الكوبالت.

نيترنج البلازما

• يتم التعامل مع السيراميك Si₃n₄ بالبلازما عند 800 ℃ لتشكيل طبقة سوداء Sinxoy على السطح ، ويزداد صلابة بنسبة 30 ٪. تم استخدام هذه التكنولوجيا في مجال تصنيع الدقة.

خاتمة

يحتاج اختيار تكنولوجيا المعالجة السطحية السوداء إلى النظر بشكل شامل في خصائص الركيزة وبيئة العمل وميزانية التكلفة. على سبيل المثال ، تفضل الأجهزة الطبية التيتانيوم + PVD ضمان السلامة الحيوية ، في حين أن أجزاء الحديد في الهواء الطلق تحتاج إلى أن تكون كهربائية مع سبيكة الزنك نيكل لمقاومة تآكل رذاذ الملح. يوصى بالتواصل بتعمق مع Havicn حول معلمات المواد (مثل تصنيف A2/A4 من الفولاذ المقاوم للصدأ) ومعايير الاختبار (مدة رذاذ الملح) لضمان التنفيذ الدقيق للحل الفني.
احصل على عرض أسعار فوري