پیچ و مهره ها پس از تولیدمانند سایر ابزارهای فلزی، فرآیندهایی مانند پوشش دهی، ماشین کاری و … بر روی آن انجام می شود تا خواص قطعه بهبود یابد. سیاه کاری پیچ و مهره یکی از روش های پوششی است که به منظور بهبود خواصی مانند مقاومت در برابر خوردگی پیچ و مهره ها پس از تولید انجام می شود. سیاه کاری به دو صورت کلی صورت می پذیرد.
در این مقاله درمورد پیچ و مهره سیاه کاری شده و انواع روش های سیاه کاری، مزیت های آن و موارد استفاده پیچ و مهره سیاه کاری شده صحبت خواهیم کرد، پس تا آخر مقاله با ما همراه باشید تا اطلاعات لازم در مورد پیچ و مهره سیاه کاری شده بدست آورید.
معرفی پیچ و مهره سیاه کاری شده
سیاه کاری پیچ و مهره عملیاتی است که بر روی اکثر فلزات از جمله فلزات و آلیاژهای از جنس آهن مانند فولاد انجام می شود. در طی این فرآیند که یک فرآیند ایجاد پوشش است، یک پوشش سیاه روی پیچ و مهره ایجاد می شود. پیچ و مهره برای انجام فرآیند سیاه کاری داخل محلول مخصوص سیاه کاری قرار داده می شود و باعث واکنش مواد موجود بر روی پیچ و مهره با مواد موجود در محلول شده، و منجر به ایجاد یک لایه اکسید سیاه (Fe3O4) روی پیچ و مهره می‌شود. این پوشش ایجاد شده باعث بهبود خواص پیچ و مهره مانند مقاومت در برابر خوردگی آن خواهد شد. گاهی اوقات این فرآیند علاوه بر ارتقاء کیفیت خواص پیچ و مهره، با هدف بهبود ظاهر پیچ و مهره برای کاربرانی که این جنبه (زیبایی) را مهم می دانند، انجام می شود.
روش های مختلف سیاه کاری پیچ و مهره
سیاه‌کاری پیچ و مهره به روش‌های مختلفی انجام می‌شود. پرکاربردترین روش‌های سیاه کاری، دو روش سیاه کاری گرم و سیاه کاری سرد است. در هر روش شرایط انجام فرایند متفاوت است و پوشش ایجاد شده خواص متفاوتی دارد. در هر دو رو سیاه کاری پرداخت‌های اولیه و نهایی یکسان است و تنها شرایط انجام سیاه کاری متفاوت است.
سیاه کاری سرد پیچ و مهره
همانطور که از اسم این نوع نوع سیاه‌کاری مشخص است، در دمای پایین انجام می‌شود. در واقع پیچ و مهره در روش سیاه‌کاری سرد، در دمای محیط در داخل محلول سیاه‌کاری قرار می‌گیرند و یا محلول به روش‌های مختلف روی سطح پیچ و مهره اعمال می‌شود. در این روش محلول سیاه کاری، یک محلول قلیایی قوی (PH=13) است که از واکنش پیچ و مهره با این محلول، یک اکسید سیاه رنگ روی سطح پیچ و مهره به صورت پوششی قرار می‌گیرد. پوشش ایجاد شده در روش سیاه کاری سرد پوششی با ضخامت کم و نسبتا ضعیف در برابر سایش و خراشیدگی است. از این روش برای کاربردهای بسیار معمولی استفاده می‌شود. مراحل انجام سیاه کاری سرد پیچ و مهره به صورت زیر است.
- تمیز کردن سطح پیچ و مهره از آلودگی‌ها و چربی‌ها.
- شستشوی سطح پیچ و مهره با آب به مدت طولانی.
- اسید شویی پیچ و مهره با هدف زنگ زدایی آن.
- قرار دادن پیچ و مهره در داخل محلول سیاه کاری قلیایی.
- شستشوی پیچ و مهره بعد از سیاه کاری.
- پرداخت‌های بعدی بر روی پیچ و مهره.
سیاه کاری پیچ و مهره به روش گرم
از دیگر روش های سیاه کاری پیچ و مهره، روش گرم است. عمل سیاه کاری در این روش در دمای بالا بین 135-146 صورت می گیرد. این دما، بهترین محدوده دمایی برای سیاه کاری است که خارج از آن سیاه کاری به درستی انجام نمی شود و پوشش خوبی نخواهیم داشت. در این فرآیند از واکنش سطح پیچ با مواد سیاه‌کننده در دمای بالا، یک لایه اکسید سیاه روی سطح پیچ ایجاد می‌شود. روش گرم سیاه کاری شامل مراحل زیر است:
چربی زدایی سطح پیچ و مهره.
شستشوی سطح پیچ و مهره با آب برای مدت طولانی.
اسیدشویی پیچ و مهره با هدف از بین بردن زنگ زدگی.
قرار دادن پیچ و مهره داخل محلول سیاه کننده در دمای بالا.
شستن پیچ و مهره بعد از فرآیند سیاه کاری.
پرداخت های بعدی روی پیچ.
تست پیچ و مهره سیاه کاری شده
برای اینکه متوجه شویم روکش سیاه رنگی که روی پیچ و مهره انجام شده، پوشش مورد انتظار است و ویژگی های لازم را دارد یا خیر؟، معمولاً روی پیچ و مهره های سیاه شده آزمایشاتی انجام می شود. در واقع این تست ها به عنوان کنترل کیفیت پوشش انجام می شود.
اولین گام در کنترل کیفیت پیچ و مهره سیاه شده، بررسی چشمی است. در این نوع بازرسی که نیاز به ابزار خاصی ندارد و فقط با چشم غیر مسلح یا مسلح انجام می شود. در این بازرسی خراش های سطحی پوشش، عدم یکنواختی پوشش اکسید سیاه، هرنوع ترک بر روی سطح پسچ و مهره بررسی می شود.
آزمایش زنگ زدگی و لکه پیچ و مهره سیاه کاری شده
این آزمایش زنگ زدگی و لکه پیچ و مهره سیاه شده در واقع به منظور کیفیت روکش و همچنین بررسی توانایی این لایه ایجاد شده برای جلوگیری از زنگ زدگی صورت می گیرد. این آزمایش با کشیدن دست روی لایه سیاه به وجور آمده انجام می شود. در صورتی که چیزی از لایه ایجادشده به دست شما نچسبد اینلایه و پوشش کیفیت لازم را دارا است. و این آزمایش حتما باید بدون هیچ گونه پرداخت دیگری انجام شود، وتنها با استفاده از دست باشد.
مزایای پیچ و مهره سیاه کاری شده
فرآیند سیاه کاری پیچ و مهره به منظور بالارفتن خواص آن صورت می گیرد. در واقع قرار دادن یک لایه اکسید شده روی سطح پیچ و مهره های آهنی و فولادی باعث بالارفتن کیفیت خواص و عملکرد آنها در استفاده می شود. نکته این است که سیاه‌کاری که به منظور بالارفتن مقاومت پیچ و مهره در برابر خوردگی و زنگ زدگی انجام می‌شود، بسیار ارزان و راحت تر نسبت به سایر روش ها پوشش دهی است. به صورت کلی پیچ و مهره سیاه کاری شده دارای مزیت های زیر است:
- این یک روش ارزان و راحت است.
- بالارفتن مقاومت در برابر خوردگی پیچ و مهره.
- بالارفتن مقاومت محیطی پیچ و مهره.
- افزایش زیبایی پیچ و مهره.
- عدم شکنندگی هیدروژنی پیچ و مهره.
- برای عملیات جوشکاری مشکلی ندارد.
- بالارفتن کیفیت خواص مکانیکی.
- پس زمینه برای پرداخت های دیگر.
موارد استفاده پیچ و مهره سیاه کاری شده
از این پیچ و مهره در مواردی که اتصال در معرض رطوبت یا بخارات و مواد شیمیایی است و به طور کلی نیاز به مقاومت در برابر خوردگی وجود دارد و همچنین در مواردی که ظاهر اتصالات برای کاربر مهم است مورد استفاده قرار می گیرد. پیچ و مهره سیاه کاری شده در صنایع زیر استفاده می شود:
- کشتی سازی و دریایی.
- خودروسازی.
- ساخت و ساز
- نفت، گاز و پتروشیمی.
- نظامی و دفاعی.
در این مقاله در مورد پیچ و مهره سیاه کاری شده مطالبی را ارائه دادیم تا با دلایل این فرآیند و خواص آن برای پیچ و مهره آشنا شوید.
