Konversionsbeschichtungen für Metall- und Kunststoffteile

Jack Lüge Experte für CNC-Bearbeitung

Auf etwas spezialisiert sein CNC-Fräsen, CNC-Drehen, 3d Drucken, Urethanguss, und Blechbearbeitung Dienstleistungen.


Egal wer es ist, sie möchten nicht feststellen, dass ihre Produkte beim Entwerfen und Erstellen von Produkten eine ungleichmäßige und schmutzige Korrosionsschicht aufweisen.
Aber wir alle wissen, dass Metalle rosten, wenn sie der natürlichen Umwelt ausgesetzt werden. Obwohl dies ein seit langem bestehendes Problem ist, ist es nicht ohne Lösung. Eine der besten Lösungen zur Vermeidung von Korrosion und Verschleiß besteht darin, das Teil zu beschichten, um es vor den natürlichen Faktoren zu schützen, die eine Verschlechterung verursachen.
Beschichtungen gibt es in vielen Formen, von denen jede ihre eigene einzigartige Eigenschaft hatte. Dieser Blog beschreibt einige der gebräuchlichsten Konversionsbeschichtungen.
Im Gegensatz zu passiven Beschichtungen (wie Farbe und Pulverbeschichtung) reagiert die Konversionsbeschichtung chemisch auf der Oberfläche Ihres Metall Teile. Und es ist für fast alle Metalle geeignet. In diesem Blogbeitrag gehen wir auf verschiedene Konversionsbeschichtungen und deren Vor- und Nachteile ein. Es gibt Passivierung und Schwarzoxid, die üblicherweise zum Beschichten von Stahl und Edelstahl verwendet werden; Es gibt auch Alodine und Eloxal, die üblicherweise für Aluminiumteile verwendet werden.

Die Bedeutung der Konversionsbeschichtung

Konversionsschichten werden durch Spritzen auf Metallteile aufgebracht. Konversionsbeschichtungen sind säurehaltige chemische Produkte. Sie werden immer verwendet, um das Metallsubstrat vor dem Spritzen in eine Eisen- oder Zinkphosphatoberfläche umzuwandeln. Die chemische Reaktion verändert die Metalloberfläche um die Lackhaftung und Feldleistung zu verbessern sowie Metallteile vor Korrosion, Rost und anderem Verschleiß zu schützen. Ein chemischer oder ein elektrochemischer Prozess ist ein notwendiger Prozess für die Konversionsbeschichtung.

Wie unterscheidet sich die Konversionsbeschichtung von der Galvanik?

Galvanisieren und Konversionsbeschichtung scheinen ähnlich zu sein. Sie bauen durch Bäder und Elektrolyse eine Schutzschicht auf der Oberfläche von Metallteilen auf. Beim Galvanisieren findet jedoch keine chemische Reaktion auf der Bauteiloberfläche statt, sondern das Metall wird von einem anderen Metall überdeckt. Obwohl die galvanische Beschichtung ziemlich stark ist, nutzt sie sich ähnlich ab wie Farbe.

Eloxieren & Alodine für Aluminiumteile

Eloxieren

Eine der gängigen Formen der elektrolytischen Passivierung von Aluminium ist das Eloxieren. Nachdem die Teile in einem Schwefelsäurebad von vorgeformter Korrosion befreit wurden, werden sie durch den Strom positiv aufgeladen. Dann ziehen die Teile die negativ geladenen und hochreaktiven Sauerstoffatome direkt an ihre Oberfläche. Die in diesem Prozess gebildeten Metalloxidkristall-Nanoporen können mit Farbstoffen gefüllt werden, bevor sie in einem anderen chemischen Bad versiegelt werden, wodurch die Teile mehrere Farben aufweisen.
Da durch das Eloxalverfahren eine breite Palette von Farben erzielt werden kann, verwenden Kunden diese Art der Beschichtung im Allgemeinen gerne für ihre Produkte.

Löcher in den Teilen müssen vor dem Eloxieren abgedeckt werden, da beim Eloxieren ein wenig Material auf die Oberfläche des Teils aufgetragen werden muss, um eine Reaktion hervorzurufen, und die Teile dann nach außen wachsen. Ohne Deckel werden die Löcher beim Eloxieren kleiner. Unterschiedliche Schichtdicken durch unterschiedliche Eloxalverfahren.

Alodine

Alodine, auch als chemischer Film bekannt, ähnelt dem Eloxieren. Aber Alodine verwendet sehr aktive Chromatome, um die rein chemische Reaktion voranzutreiben, anstatt Elektrizität zur Bildung seiner oxidativen Schicht zu verwenden. Wie wir wissen, ist der Hauptkatalysator der Alodine-Umwandlungsbeschichtung in der Geschichte eine sechswertige Chromverbindung. Nachdem jedoch festgestellt wurde, dass dieses Atom krebserregend ist, wurde es durch ein dreiwertiges Chromatom ersetzt und streng reguliert.

Die Teile werden in einem Chrombad gespült und anschließend getrocknet. Die Beschichtung ist zunächst klebrig, aber mit fortschreitender chemischer Reaktion härtet die Beschichtung zu einer Schutzschicht aus und wird leitfähig. Da Alodine keine signifikanten Größenunterschiede erzeugt, wird es nicht nur häufig für Schrauben, Bolzen, Halterungen und andere Befestigungselemente verwendet, sondern kann auch in vielen anderen Branchen verwendet werden. Im Vergleich zum Eloxieren ist Alodine billiger, aber auch leichter zu tragen und zu kratzen.

Können Eloxieren und Alodine zusammen verwendet werden?

Ja, beide Beschichtungen werden häufig verwendet, insbesondere für Teile, deren Materialeigenschaften über die Oberfläche des Teils geändert werden müssen. Wenn die Zeichnung beispielsweise bestimmte Toleranzen an bestimmten Kanten oder Löchern erfordert, können Sie zuerst Alodine-Finish auftragen, um das gesamte Teil zu schützen.
Dann können Sie eloxieren, wo keine besonderen Toleranzanforderungen bestehen, um zusätzliche Haltbarkeit zu gewährleisten

Passivierung & Brünierung für Stähle/Edelstähle

Passivierung

Obwohl der Begriff „Passivierung“ oft als allgemeiner Begriff für Konversionsbeschichtungen verwendet wird, müssen bei der Beschichtung von Stahlteilen und Edelstahlteilen einige Passivierungsverfahren angewendet werden. Heutzutage ist der Passivierungsprozess für Edelstahlteile sehr einfach, da er nach Optimierung der Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl einen hohen Chromgehalt aufweist. Nach der Reinigung des Teils reagiert das Chrom nahe der Oberfläche des Teils mit Sauerstoff und bildet eine Schutzschicht.

Die Phosphatumwandlungsbeschichtung ist eine weitere gängige Passivierungstechnik zum Beschichten von Stahl und Edelstahl. Es wird durch Phosphorsäure und Phosphat angetrieben, die auf den mentalen Teil aufgetragen werden, und reagiert, um stabile Metallphosphat-Nanoporen zu bilden.

Schwarzes Oxid

Schwarzoxid, eine Konversionsbeschichtung ähnlich dem Alodin-Verfahren für Aluminium, wird oft auf Stahl und Edelstahl aufgetragen, was in der Geschichte als Bräunung oder Blaufärbung bezeichnet wurde. In den letzten Jahrtausenden wurden verschiedene Verfahren für Schwarzoxid entwickelt. Letztlich ist dies ein rein chemischer Prozess, der eine leitfähige Eisenoxidschicht namens Magnetit erzeugt.

Die Reflexion der Metalloberfläche kann durch Bildung einer schwarzen Oxidschicht stark reduziert werden, während sich die Dimension des Beschichtungsteils kaum ändert. Die Schmierfähigkeit von Metallteilen wird erhöht, wenn Öl oder Wachs verwendet wird, um die schwarze Oxidschicht zu versiegeln. Daher wird diese Methode normalerweise verwendet, um den Verschleiß an Schlössern oder Zahnrädern zu verhindern.

Können Passivierung und Brünierung zusammen verwendet werden?

Ja! Tatsächlich wird dies normalerweise getan. Schwarzoxid-Oberflächen können gut mit anderen Passivierungsoberflächen aufgetragen werden, was die Lebensdauer und Korrosionsbeständigkeit von Metallprodukten erheblich verbessern kann.

Schließlich kann die Verwendung einer Konversionsbeschichtung auf den Teilen dazu beitragen, dass sie länger halten und die erforderlichen Eigenschaften wie Farbe, Härte, Schmierfähigkeit oder erhöhte Leitfähigkeit verbessern. Denken Sie also beim Entwerfen und Optimieren Ihres nächsten Produkts unbedingt an diese gängigen Konversionsbeschichtungen!