จะเลือกตัวยึดระหว่างกระบวนการปรับสภาพพื้นผิว เช่น การชุบสังกะสี ฟอสเฟต และการทำให้ดำคล้ำ ได้อย่างไร

เนื่องจากตัวยึดเชิงพาณิชย์เกือบทั้งหมดทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสม ตัวยึดทั่วไปจึงคาดว่าจะป้องกันการกัดกร่อน นอกจากนี้การเคลือบการรักษาพื้นผิวจะต้องติดอย่างแน่นหนาและไม่สามารถหลุดออกระหว่างการติดตั้งและถอดออก สำหรับตัวยึดเกลียว การเคลือบจะต้องบางเพียงพอเพื่อให้สามารถขันเกลียวได้หลังจากการชุบ โดยทั่วไป ขีดจำกัดอุณหภูมิของการเคลือบจะต่ำกว่าของวัสดุตัวยึด ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพิจารณาข้อกำหนดด้านอุณหภูมิการทำงานของตัวยึดด้วย

สำหรับการรักษาพื้นผิว โดยทั่วไปผู้คนจะเน้นไปที่ความสวยงามและการป้องกันการกัดกร่อน แต่หน้าที่หลักของตัวยึดคือการยึดชิ้นส่วน และการรักษาพื้นผิวก็มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการยึดของตัวยึดด้วย ดังนั้นเมื่อเลือกการรักษาพื้นผิว ควรพิจารณาปัจจัยของประสิทธิภาพการยึดด้วย นั่นคือ ความสม่ำเสมอของแรงบิดในการติดตั้ง-แรงพรีโหลด

นักออกแบบระดับสูงไม่เพียงแต่ควรคำนึงถึงการออกแบบเท่านั้น แต่ยังต้องใส่ใจกับฝีมือในการประกอบและแม้แต่ข้อกำหนดด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมด้วย ต่อไปนี้เป็นการแนะนำโดยย่อเกี่ยวกับการเคลือบที่ใช้กันทั่วไปสำหรับตัวยึดโดยอิงตามปัจจัยข้างต้นสำหรับการอ้างอิงโดยผู้ปฏิบัติงานด้านตัวยึด

1: สังกะสีด้วยไฟฟ้า

การชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้าเป็นการเคลือบทั่วไปที่ใช้สำหรับตัวยึดเชิงพาณิชย์ ราคาถูกกว่าและมีลักษณะดีกว่า โดยสามารถพบได้ในสีดำหรือสีเขียวทหาร อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนอยู่ในระดับปานกลาง และประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนนั้นต่ำที่สุดในบรรดาชั้นชุบสังกะสี (เคลือบ) โดยทั่วไป การทดสอบสเปรย์เกลือที่เป็นกลางสำหรับสังกะสีด้วยไฟฟ้าจะใช้เวลาภายใน 72 ชั่วโมง สารเคลือบหลุมร่องฟันพิเศษยังใช้เพื่อทำให้การทดสอบสเปรย์เกลือเป็นกลางมีอายุการใช้งานนานกว่า 200 ชั่วโมง แต่ราคาจะแพงกว่าการชุบสังกะสีทั่วไปถึง 5 ถึง 8 เท่า

กระบวนการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะเกิดการเปราะของไฮโดรเจน ดังนั้นสลักเกลียวที่มีเกรดสูงกว่า 10.9 โดยทั่วไปจะไม่ผ่านการชุบสังกะสี แม้ว่าเตาอบสามารถใช้เพื่อกำจัดไฮโดรเจนหลังจากการชุบได้ แต่ฟิล์มฟิล์มจะถูกทำลายที่อุณหภูมิสูงกว่า 60 องศา ดังนั้นการกำจัดไฮโดรเจนจะต้องดำเนินการหลังจากการชุบด้วยไฟฟ้าและก่อนการชุบฟิล์ม ส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานไม่ดีและต้นทุนการประมวลผลสูง ในความเป็นจริง โรงงานผลิตทั่วไปจะไม่ริเริ่มกำจัดไฮโดรเจน เว้นแต่จะได้รับคำสั่งจากลูกค้าเฉพาะราย

ความสม่ำเสมอของแรงยึดแรงบิดล่วงหน้าของตัวยึดสังกะสีด้วยไฟฟ้านั้นไม่ดีและไม่เสถียร และโดยทั่วไปจะไม่ใช้สำหรับการเชื่อมต่อในส่วนที่สำคัญ เพื่อที่จะปรับปรุงความสม่ำเสมอของแรงแรงบิด-พรีโหลด สามารถใช้วิธีการเคลือบสารหล่อลื่นหลังการชุบเพื่อปรับปรุงและปรับปรุงความสม่ำเสมอของแรงแรงบิด-พรีโหลด

2: ฟอสเฟต

หลักการพื้นฐานคือฟอสเฟตมีราคาถูกกว่าการชุบสังกะสีและมีความต้านทานการกัดกร่อนแย่กว่าการชุบสังกะสี ควรใช้น้ำมันหลังจากการฟอสเฟต และความต้านทานการกัดกร่อนมีความสัมพันธ์ที่ดีกับประสิทธิภาพของน้ำมันที่ใช้ ตัวอย่างเช่น หากคุณใช้น้ำมันป้องกันสนิมทั่วไปหลังจากฟอสเฟต การทดสอบสเปรย์เกลือที่เป็นกลางจะใช้เวลาเพียง 10 ถึง 20 ชั่วโมงเท่านั้น การใช้น้ำมันป้องกันสนิมคุณภาพสูงสามารถอยู่ได้นานถึง 72 ถึง 96 ชั่วโมง แต่ราคาของมันอยู่ที่ 2 ถึง 3 เท่าของน้ำมันฟอสเฟตธรรมดา

มีวิธีฟอสเฟตที่ใช้กันทั่วไปสองวิธีสำหรับตัวยึด: ฟอสเฟตที่มีสังกะสีเป็นส่วนประกอบหลักและฟอสเฟตที่มีแมงกานีสเป็นหลัก ฟอสเฟตที่มีสังกะสีเป็นส่วนประกอบหลักมีประสิทธิภาพการหล่อลื่นได้ดีกว่าฟอสเฟตที่มีส่วนประกอบของแมงกานีส และฟอสเฟตที่มีส่วนประกอบของแมงกานีสมีความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการสึกหรอได้ดีกว่าการชุบสังกะสี อุณหภูมิในการทำงานสามารถเข้าถึง 225 องศาฟาเรนไฮต์ถึง 400 องศาฟาเรนไฮต์ (107 ~ 204 องศา ) โดยเฉพาะการเชื่อมโยงส่วนสำคัญบางส่วน ตัวอย่างเช่น สลักเกลียวและน็อตก้านสูบเครื่องยนต์ ฝาสูบ แบริ่งหลัก น็อตมู่เล่ น็อตล้อและน็อต เป็นต้น

สลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูงด้วยฟอสเฟตยังสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาการเปราะของไฮโดรเจนได้ ดังนั้นสลักเกลียวที่มีเกรดสูงกว่า 10.9 ในเขตอุตสาหกรรมโดยทั่วไปจึงใช้การรักษาพื้นผิวด้วยฟอสเฟต

3: ออกซิเดชัน (ใส่ร้ายป้ายสี)

Black+oil เป็นสารเคลือบที่นิยมสำหรับตัวยึดอุตสาหกรรมเนื่องจากมีราคาถูกที่สุดและดูดีจนกว่าน้ำมันจะหมด เนื่องจากการใส่สีดำแทบจะไม่สามารถป้องกันสนิมได้ จึงเกิดสนิมได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้น้ำมัน แม้จะมีน้ำมัน การทดสอบสเปรย์เกลือที่เป็นกลางก็สามารถทำได้เพียง 3 ถึง 5 ชั่วโมงเท่านั้น

4: การชุบด้วยไฟฟ้าแคดเมียม

ความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคลือบแคดเมียมนั้นดีมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมในบรรยากาศทางทะเล ความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่าการรักษาพื้นผิวอื่นๆ การบำบัดของเหลวเสียในระหว่างการชุบแคดเมียมด้วยไฟฟ้ามีราคาแพงและมีราคาแพง และราคาจะอยู่ที่ประมาณ 15 ถึง 20 เท่าของสังกะสีที่ชุบด้วยไฟฟ้า ดังนั้นจึงไม่ได้ใช้ในอุตสาหกรรมทั่วไปและใช้ในสภาพแวดล้อมเฉพาะบางอย่างเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ตัวยึดที่ใช้กับแท่นขุดเจาะน้ำมันและเครื่องบิน HNA

5: ชุบโครเมี่ยม

การชุบโครเมียมมีความเสถียรสูงในบรรยากาศ ไม่เปลี่ยนสีง่าย และสูญเสียความมันวาว มีความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอได้ดี การใช้การชุบโครเมียมบนตัวยึดโดยทั่วไปมีไว้เพื่อการตกแต่ง ไม่ค่อยมีการใช้ในอุตสาหกรรมที่มีข้อกำหนดการป้องกันการกัดกร่อนสูง เนื่องจากตัวยึดชุบโครเมียมที่ดีมีราคาแพงพอๆ กับเหล็กกล้าไร้สนิม เฉพาะเมื่อเหล็กกล้าไร้สนิมมีความแข็งแรงไม่เพียงพอจึงใช้ตัวยึดชุบโครเมียมแทน

เพื่อป้องกันการกัดกร่อนควรชุบทองแดงและนิกเกิลก่อนชุบโครเมียม การชุบโครเมียมสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 1,200 องศาฟาเรนไฮต์ (650 องศาเซลเซียส) แต่ยังมีปัญหาเดียวกันกับการแตกตัวของไฮโดรเจนเช่นเดียวกับการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า

6: ชุบนิกเกิล

ส่วนใหญ่ใช้ในสถานที่ที่ต้องการทั้งป้องกันการกัดกร่อนและการนำไฟฟ้าที่ดี เช่นขั้วดึงแบตเตอรี่รถยนต์ เป็นต้น

7: การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน

การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเป็นการเคลือบการแพร่กระจายความร้อนของสังกะสีที่ให้ความร้อนกับของเหลว ความหนาของการเคลือบอยู่ที่ 15~100μm และควบคุมได้ยาก แต่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและส่วนใหญ่จะใช้ในวิศวกรรม มีมลภาวะร้ายแรงในระหว่างกระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน รวมถึงของเสียสังกะสีและไอสังกะสี

เนื่องจากการเคลือบหนา จึงเกิดปัญหาเกลียวภายในและภายนอกในตัวยึดที่ขันสกรูได้ยาก เนื่องจากอุณหภูมิของการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (340-500C) จึงไม่สามารถใช้กับตัวยึดที่สูงกว่าเกรด 10.9 ได้

8: การแทรกซึมของสังกะสี

การแทรกซึมของสังกะสีคือการเคลือบการแพร่กระจายความร้อนทางโลหะวิทยาที่เป็นของแข็งของผงสังกะสี มีความสม่ำเสมอที่ดีและสามารถรับชั้นที่สม่ำเสมอในเกลียวและรูตัน ความหนาของการเคลือบคือ 10~110μm และสามารถควบคุมข้อผิดพลาดได้ที่ 10% ความแข็งแรงในการยึดเกาะกับพื้นผิวและประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนดีที่สุดในบรรดาการเคลือบสังกะสี (สังกะสีด้วยไฟฟ้า, สังกะสีแบบจุ่มร้อน, Dacromet) กระบวนการแปรรูปปราศจากมลภาวะและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด

9: ดาโครเมต

ไม่มีปัญหาการเปราะของไฮโดรเจน และความสม่ำเสมอของแรงบิด-พรีโหลดดีมาก หากไม่คำนึงถึงราคาของโครเมียมและปัญหาด้านการรักษาสิ่งแวดล้อม จริงๆ แล้วเหมาะสมที่สุดสำหรับตัวยึดที่มีความแข็งแรงสูงและมีข้อกำหนดในการป้องกันการกัดกร่อนสูง