Ikona strony Aludiecasting

Chromowanie Odlewanie ciśnieniowe cynku

Chromowanie Odlewanie ciśnieniowe cynku

Chromowanie części odlewanych ciśnieniowo z cynku to jeden z najskuteczniejszych sposobów na uzyskanie zarówno trwałości, jak i walorów estetycznych. W świetle współczesnego świata produkcji jest to (funkcja połączona z wyglądem) konieczność, nawet w branżach takich jak motoryzacyjna, elektroniczna, medyczna i AGD. Jest to proces, w którym solidne właściwości mechaniczne odlewanego ciśnieniowo cynku łączą się z wysokim połyskiem, odpornością na korozję i twardością powierzchni chromowania.

Niniejszy artykuł analizuje metodę chromowania na Odlewy cynkowe i jak jest wykorzystywany w świecie przemysłowym, jak działa i jakie są jego zalety odpowiednio dla producentów i użytkowników końcowych.

Zrozumienie odlewania ciśnieniowego cynku

Odlewanie ciśnieniowe cynku to precyzyjny proces produkcji metali, w którym stopiony stop cynku jest wtryskiwany pod wysokim ciśnieniem do stalowych form wielokrotnego użytku. Odlewanie ciśnieniowe jest zwykle wybierane dla cynku, ponieważ ma on doskonałą stabilność wymiarową, niską temperaturę topnienia, dobrą odporność na korozję i ekonomiczny koszt. Może wykonywać skomplikowane kształty, cienkie ścianki i jest idealny do skomplikowanych części.

Części odlewane ciśnieniowo z cynku są łatwe do powlekania, malowania lub powlekania i mogą być wykończone na powierzchni. Spośród wszystkich metod wykańczania, chromowanie i odlewanie ciśnieniowe części cynkowych po prostu nie może być lepsze.

Platerowanie na częściach odlewanych ciśnieniowo z cynku odnosi się do jakiego procesu?

Powlekanie odlewów cynkowych można zdefiniować jako proces nakładania cienkiej powłoki (lub "płytki") z materiału końcowego, takiego jak metale (zwykle nikiel, chrom lub cynk) na odlew cynkowy. Powłoka ta poprawia właściwości powierzchni części: wygląd, odporność na korozję, odporność na zużycie i ogólną trwałość.

 

 

Podział procesu powlekania części odlewanych ciśnieniowo z cynku jest następujący:

Przygotowanie: W celu usunięcia brudu, smaru lub utleniania, część odlewana z cynku jest dokładnie czyszczona.

Aktywacja powierzchniowa: Jeśli powłoka galwaniczna lepiej przylega do powierzchni, można wcześniej wykonać niewielki etap trawienia lub aktywacji.

Zastosowanie warstwy poszycia: Powlekanie galwaniczne części metalem (niklem lub chromem) jest powodowane przez prąd elektryczny, w którym jony metalu łączą się z częścią cynkową.

Wykończenie:  Na koniec platerowana część jest polerowana lub poddawana obróbce w celu zwiększenia wytrzymałości i wdzięku.

Efektem końcowym jest część o wytrzymałości cynku w połączeniu z doskonałymi właściwościami ochronnymi i estetycznymi materiału galwanicznego. Powłoka galwaniczna może być stosowana zarówno do celów funkcjonalnych, jak i dekoracyjnych.

Dlaczego warto używać chromowanych części odlewanych ciśnieniowo?

Chromowanie nadaje częściom błyszczące, lustrzane wykończenie, a także zwiększa odporność na korozję, zużycie i ogólną trwałość części. Chromowanie to nie tylko zabieg kosmetyczny dla odlewów cynkowych, ale także sposób na poprawę funkcjonalności odlewów w trudnych warunkach.

Jest to szczególnie cenne w zastosowaniach motoryzacyjnych i zewnętrznych, ponieważ chromowana część odlewu cynkowego staje się wysoce odporna na utlenianie i ekspozycję na środowisko. Co więcej, chromowanie sprawia, że powierzchnia jest gładka i nieskazitelna, wypełniając mikroskopijne niedoskonałości na powierzchni, co zwiększa estetykę produktu.

Proces chromowania cynkowych części odlewanych ciśnieniowo

Proces powlekania odlewów cynkowych wymaga precyzji, doświadczenia i znajomości zachowania materiału. Ponieważ części odlewane ciśnieniowo z cynku są bardziej wrażliwe na środowisko kwaśne niż części stalowe lub miedziane, trudniej jest pokrywać je galwanicznie. Zobacz, jak wygląda proces chromowania (krok po kroku).

 

 

 

1. Przygotowanie powierzchni

Zanim możliwe będzie jakiekolwiek powlekanie galwaniczne, część musi zostać precyzyjnie wyczyszczona, usuwając brud, olej i utlenianie. Na tym etapie zwykle stosuje się czyszczenie ultradźwiękowe, odtłuszczanie i płukanie.

2. Trawienie

Ponieważ cynk jest reaktywny, zwykle wykonuje się lekkie trawienie w celu zszorstkowania powierzchni, aby cynk był lepszy dla następnej warstwy. Część jest chroniona przed uszkodzeniem, a do osiągnięcia specjalizacji stosuje się roztwory trawiące zawierające wysoce toksyczne chemikalia.

3. Uderzenie miedziane lub niklowe

Najpierw nakładana jest cienka warstwa miedzi lub niklu jako warstwa pośrednia. Jest to konieczne, ponieważ cynk może powodować słabą przyczepność lub powstawanie pęcherzy przy bezpośrednim chromowaniu. Warstwa uderzeniowa zapewnia bazę wiążącą i poprawia niedoskonałości powierzchni.

4. Niklowanie

Następnie na warstwę uderzeniową nakładana jest galwanicznie grubsza warstwa niklu. W ten sposób uzyskuje się większość odporności na korozję i większość wykończenia.

5. Chromowanie

Na koniec nakładana jest bardzo cienka (zwykle mniej niż 0,5 mikrona) warstwa chromu. Ta cienka warstwa jest bardzo twarda i umożliwia uzyskanie charakterystycznego, błyszczącego, lustrzanego wykończenia. Podczas tego procesu kluczowe jest, aby każda z warstw była dobrze połączona, aby zapobiec pękaniu chromowanej powłoki odlewu cynkowego.

Dlaczego cynkowanie miałoby być przydatne?

Słowo to sugeruje, że cynkowanie jest metodą galwanicznego nakładania cienkiej warstwy cynku na powierzchnię metalu, takiego jak stal lub żelazo. Głównym celem cynkowania galwanicznego jest zapobieganie korozji metalu podstawowego poprzez pokrycie go rdzą i uszkodzeniem przed interakcją ze środowiskiem, które składa się z wilgoci, tlenu i innych pierwiastków.

 

Poniżej przedstawiono główne powody stosowania cynkowania:

Odporność na korozję

Wartość: Testy w mgle solnej (ASTM B117) mierzą doskonałą ochronę przed korozją, którą uzyskuje się dzięki cynkowaniu. Im większa grubość powłoki, tym lepsza ochrona. Powłoki cynkowe o grubości od 8 do 12 mikronów zwykle zapewniają do 500 godzin ochrony w środowisku mgły solnej, zanim zaczną korodować. Grubsze powłoki (tj. 20-25 mikronów) mogą zapewnić od 1000 godzin lub więcej odporności na korozję w bardzo ekstremalnych warunkach pracy.

Parametry techniczne:

Ochrona ofiarna (samoleczenie)

Cynkowanie jest anodą protektorową, więc metal podstawowy (zwykle stal lub żelazo) koroduje przed cynkiem. Zapewnia to samonaprawiającą się ochronę, w której nawet jeśli powłoka zostanie zarysowana, odsłonięty cynk zamiast stali ulegnie korozji. Przedłuża to żywotność części i zmniejsza potrzebę naprawy.

Parametry techniczne:

Twardość powierzchni i trwałość

Wartość: Dodanie powłoki galwanicznej zapewnia wzrost twardości stali bazowej w celu poprawy twardości powierzchni, dzięki czemu jest ona bardziej odporna na zarysowania, zużycie i ścieranie. W zależności od konkretnego procesu powlekania (tj. powlekania jasnego lub matowego), twardość samej warstwy powłoki może mieścić się w zakresie od 250 do 500 HV (twardość Vickersa).

Parametry techniczne:

Estetyka (wygląd i wykończenie)

Wartość: Cynkowanie zapewnia błyszczące, gładkie i jednolite wykończenie, które nadaje częściom atrakcyjny wygląd. Połysk jasnej powłoki cynkowej to polerowane i lustrzane wykończenie, podczas gdy matowe płyty cynkowe zapewniają nieodblaskową powierzchnię. Wykończenie jest określane w zależności od pożądanego efektu wizualnego.

Parametry techniczne:

Efektywność kosztowa (przystępna ochrona)

Wartość: Jedną z najbardziej opłacalnych metod ochrony przed korozją jest cynkowanie. Cynk jest znacznie tańszy niż chromowanie lub niklowanie, a zatem jest doskonałym wyborem dla masowo produkowanych komponentów. Co więcej, cynku jest nie tylko pod dostatkiem, ale także jest on stosunkowo tani w obróbce, dzięki czemu producenci mogą zaoszczędzić na kosztach.

Parametry techniczne:

Odporność na temperaturę

Wartość: Cynkowanie zapewnia dobrą odporność na umiarkowane temperatury. Cynk sam w sobie zaczyna ulegać degradacji powyżej 200°C do 300°C, a części ocynkowane działają dobrze w temperaturach do około 150°C przed awarią, ale nie są odpowiednie tam, gdzie wymagana jest wydajność w wyższych temperaturach, gdzie należy zastosować powłoki ochrony termicznej.

Parametry techniczne:

Względy środowiskowe

Wartość: Nowoczesne procesy cynkowania stają się czyste dla środowiska, o ile nie używa się chromu sześciowartościowego, a chromu trójwartościowego lub metod pasywacji. Często stosowane w połączeniu z chromowaniem trójwartościowym cynku może być również stosowane w celu poprawy odporności na korozję bez szkody dla środowiska.

Parametry techniczne:

Rodzaje chromowania

W branży odlewów cynkowych stosuje się kilka technik chromowania, z których każda ma swoje zalety w zależności od wymaganego zastosowania. Jednak typowe rodzaje chromowania wykorzystywane do produkcji części odlewanych ciśnieniowo z cynku obejmują chromowanie dekoracyjne, chromowanie twarde i chromowanie trójwartościowe. Poniżej wyjaśniono szczegółowo każdy z typów:

 

1. Jasne chromowanie (chromowanie dekoracyjne)

 Jest to najczęściej stosowany rodzaj chromowania na częściach odlewanych ciśnieniowo z cynku w celach estetycznych. Oferuje wysoce odblaskowe, błyszczące chromowanie dekoracyjne, które wzbogaca atrakcyjność wizualną części.

Proces:

 Ogólnie rzecz biorąc, dwuetapowy proces obejmuje chromowanie dekoracyjne.

W zastosowaniach dekoracyjnych grubość warstwy chromu wynosi zwykle 0,2 - 2 mikrony. Ta cienka warstwa wystarcza do uzyskania dobrego wykończenia i zapewnia pewną ochronę przed korozją i zużyciem.

Zastosowania:

Korzyści:

2. Twarde chromowanie

Większość twardego chromowania jest wykonywana ze względów funkcjonalnych, a nie estetycznych. Modyfikacje zastosowanego procesu galwanizacji tworzą grubszą i twardszą powłokę chromu, która jest twardsza, odporna na zużycie i lepiej zachowuje się w wysokich temperaturach.

Proces:

Zastosowania:

Korzyści:

3. Chromowanie trójwartościowe

Chromowanie sześciowartościowe jest tradycyjnym sposobem powlekania, ale istnieje nowa i czystsza forma powlekania, chromowanie trójwartościowe. Zamiast chromu sześciowartościowego, warstwa ta jest zastępowana cienką warstwą chromu z roztworu soli chromu trójwartościowego.

 

 

Proces:

Zastosowania:

Korzyści:

4. Chromowanie cynkowo-niklowo-kobaltowe (powlekanie hybrydowe)

 Jest to bardziej zaawansowany rodzaj chromowania niż zwykłe chromowanie, w którym chrom jest zastąpiony cynkiem, niklem i kobaltem, a pierwiastki te zapewniają doskonałą ochronę przed korozją, szczególnie w trudnych warunkach. Obejmuje to nakładanie warstwy chromu na stop niklu i kobaltu w celu poprawy ogólnej trwałości, a także odporności części na zużycie.

 

Proces:

Zastosowania:

Korzyści:

5. Chromowanie dekoracyjne/matowe

Chromowanie dekoracyjne jest podobne do chromowania matowego, które nie odbija światła, ale ma satynowe wykończenie. To wykończenie ma bardziej równomierny, delikatniejszy wygląd niż chromowanie na wysoki połysk, ale zapewnia odporność na korozję.

Proces:

Jest to proces podobny do chromowania dekoracyjnego, z tą różnicą, że nakładana jest warstwa chromu, a następnie powierzchnia jest wykańczana do matowego wykończenia przy użyciu specjalistycznej obróbki, takiej jak wykańczanie ścierne lub kontrolowane galwanizowanie.

Zastosowania:

Korzyści:

Chromowanie, części odlewane ciśnieniowo z cynku i narzędzia

Do przeprowadzenia procesu chromowania części, które zostały odlane ciśnieniowo z cynku, potrzebnych jest kilka narzędzi i urządzeń. Są one wykorzystywane do przygotowania, powlekania i wykańczania części. Poniżej znajduje się zestawienie narzędzi używanych do chromowania.

 

 

1. Zbiornik galwaniczny (zbiornik galwaniczny)

Jest to pojemnik, w którym zachodzi proces galwanizacji, powszechnie nazywany zbiornikiem galwanicznym. Jest to uchwyt roztworu galwanicznego do przechowywania roztworu galwanicznego, takiego jak kwas chromowy lub trójwartościowy roztwór chromu, i służący jako środowisko, w którym chrom może być osadzany na cynkowej części odlewanej ciśnieniowo.

 

 

 

 

Narzędzia/części:

Funkcja

Cynkowa część odlewana ciśnieniowo jest zanurzana w roztworze, a prąd elektryczny przepływa przez kąpiel, powodując osadzanie się jonów chromu na powierzchni części.

2. Zasilacz (prostownik)

Teraz mówimy o zasilaczu (prostowniku) do galwanicznej konwersji prądu przemiennego (AC) na prąd stały (DC) do galwanizacji.

 

 

 

Funkcja:

3. Kosz anodowy lub pręty

Kosz anodowy lub pręty utrzymują materiał anodowy w zbiorniku galwanicznym. Zwykle ołów, platyna lub grafit są używane jako anoda w kąpieli galwanicznej w zależności od rodzaju kąpieli galwanicznej.

Funkcja:

 

 

4. Narzędzie do czyszczenia

Aby zapewnić prawidłowe przyleganie warstwy chromu, części odlewane ciśnieniowo z cynku muszą zostać dokładnie oczyszczone przed rozpoczęciem procesu powlekania. Proces ten wykorzystuje kilka narzędzi czyszczących: 

 

 

 

a. Myjka ultradźwiękowa

Fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości w cieczy są wykorzystywane w myjce ultradźwiękowej do usuwania brudu, oleju i innych zanieczyszczeń z powierzchni części.

Funkcja:

b. Kąpiel zanurzeniowa w kwasie

Powszechną praktyką trawienia lub aktywowania powierzchni części przed galwanizacją jest zanurzanie jej w kwaśnej kąpieli zanurzeniowej.

Funkcja:

5. Zbiorniki do płukania

Są to płukane zbiorniki, w których części są wypłukiwane z wszelkich chemikaliów, olejów lub roztworów czyszczących, z którymi miały kontakt po czyszczeniu, ale przed zanurzeniem ich w roztworze galwanicznym.

 

 

 

 

 

Funkcja:

6. Zbiornik do niklowania (opcja)

W wielu przypadkach, takich jak stal nierdzewna, przed chromowaniem wykonywana jest warstwa niklowania w celu poprawy przyczepności i ogólnego wykończenia. Ten etap jest wykonywany w zbiorniku do niklowania.

Zbiornik do niklowania jest podobny do zbiornika do chromowania, ale zawiera roztwór elektrolitu niklu, taki jak siarczan niklu lub chlorek niklu. 

 

 

Funkcja:

7. Narzędzia do polerowania

Po zakończeniu chromowania, do uzyskania ostatecznego wykończenia powierzchni używane są narzędzia polerskie. Mogą to być narzędzia mechaniczne lub ręczne, w zależności od wymaganego wykończenia:

a. Maszyny polerujące

Maszyna do polerowania wymaga użycia tarczy polerskiej obracającej się z mieszanką ścierną do polerowania chromowanej powierzchni.

Funkcja:

b. Pady ścierne i ściereczki do polerowania

Polerowanie ręczne odbywa się za pomocą padów ściernych i tkanin polerskich na mniejszych częściach lub w skomplikowanych obszarach, do których nie można dotrzeć za pomocą maszyny polerskiej.

Funkcja:

8. Miernik grubości (mikrometr)

Po procesie powlekania grubość warstwy chromowanej jest mierzona za pomocą miernika grubości lub mikrometru.

 

 

 

 

Funkcja:

9. Monitory temperatury i pH

Aby zapewnić idealną temperaturę, pH i warunki roztworu do chromowania, monitory temperatury i mierniki pH są używane do monitorowania roztworu do powlekania podczas procesu.

Funkcja:

Zastosowania w przemyśle

Korzyści płynące z powlekania elementów odlewanych ciśnieniowo z cynku są wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu.

Motoryzacja

Chromowanie części odlewanych ciśnieniowo z cynku jest często stosowane w celu dodania stylu, a także zapewnienia częściom odlewanym ciśnieniowo dodatkowej miary odporności na zanieczyszczenia drogowe, wilgoć i zmiany temperatury Hydraulika i armatura łazienkowa.

Chrom nie koroduje, a jego powierzchnia jest łatwa do czyszczenia, dzięki czemu jest odporny na korozję, a zatem jest stosowany w kranach, głowicach prysznicowych i wszystkich elementach wyposażenia hydraulicznego i łazienkowego.

W Elektronika użytkowa

Cynkowe odlewy galwaniczne są wykorzystywane do produkcji precyzyjnych elementów, które przewodzą prąd i są trwałe, m.in. w pilotach zdalnego sterowania, ładowarkach i złączach.

Meble i przedmioty dekoracyjne

Niezależnie od tego, czy jest to uchwyt do szuflady, czy oprawa oświetleniowa, można mieć pewność, że tego typu element pozostanie lśniący przez wieki!

Zalety chromowanych części odlewanych ciśnieniowo z cynku

1. Trwałość

Jedną z największych zalet odlewów cynkowych pokrytych chromem jest to, że są one znacznie bardziej odporne na zużycie, korozję i uszkodzenia fizyczne. Chrom chroni część przed zarysowaniami, utlenianiem i wżerami.

2. Estetyka

Chrom nie ma sobie równych pod względem połysku i wykończenia. Nawet w przypadku tańszych materiałów, takich jak cynk, zapewnia on wygląd klasy premium, co sprawia, że jest to produkt chętnie wybierany przez konsumentów.

3. Precyzja

Wysoka dokładność wymiarowa jest możliwa dzięki odlewaniu ciśnieniowemu cynku, a dalsze powlekanie zapewnia lepszy wygląd produktu bez poświęcania wąskich tolerancji.

4. Efektywność kosztowa

Cynk jest znacznie tańszym materiałem niż na przykład stal nierdzewna lub mosiądz, ale pokrycie go chromem zapewnia najwyższą jakość wyglądu i wydajności za ułamek ceny.

5. Stabilność środowiskowa

Wilgoć, promieniowanie UV i zmiany temperatury nie szkodzą częściom, które są odpowiednio powlekane, ponieważ mają one wyższą odporność na te czynniki niż części niepowlekane.

Wyzwania i rozważania

Choć proces ten ma wiele zalet, chromowanie odlewów cynkowych ma kilka wad.

Porowatość powierzchni

Odlewy cynkowe są porowate. Bez prawidłowo dobranej warstwy pośredniej g, część może pokryć się pęcherzami podczas powlekania.

Kompatybilność

Nie wszystkie stopy cynku są chromianowane z równym powodzeniem. Niektóre preparaty muszą przejść pewien proces, aby zapobiec łuszczeniu się i pękaniu podczas pakowania i transportu.

Zgodność z przepisami dotyczącymi ochrony środowiska

Przepisy dotyczące ochrony środowiska skłoniły firmy do zastąpienia tradycyjnych procesów chromowania sześciowartościowego chromem trójwartościowym. Są one bezpieczniejsze, ale można zauważyć różnice w wyglądzie i wydajności. Koszt odrzucenia

Wysoki współczynnik odrzuceń sprawia, że kontrola jakości jest ważna, ponieważ może to być spowodowane niewłaściwym przygotowaniem powierzchni lub technikami galwanizacji.

Kontrola jakości w procesie odlewania cynku metodą galwaniczną

Przyszłość chromowanych odlewów cynkowych

Rosnący nacisk na odporność na korozję, projektowanie produktów i trwałość stopów zwiększy popyt na części chromowane i odlewane ciśnieniowo z cynku. Branża szybko się zmienia ze względu na nowsze techniki powlekania i nowsze przyjazne dla środowiska substytuty tradycyjnego chromu.

Ponadto, innowacje w dziedzinie galwanicznego odlewania cynku umożliwiają obecnie opracowywanie powłok hybrydowych, które łączą najlepsze cechy chromu z aspektami antybakteryjnymi lub zapobiegającymi pozostawianiu odcisków palców; cechy, które nie występują w przypadku chromu. Jest to szczególnie ważne w sektorze opieki zdrowotnej i w innych kategoriach produktów konsumenckich o wysokiej odporności na dotyk.

Wnioski

Poprzez chromowanie odlew cynkowy oferuje to, co najlepsze z obu światów: wysoką precyzję i niski koszt produkcji, w połączeniu z najwyższej jakości wykończeniem i trwałością. Proces ten wymaga specjalistycznej wiedzy i kontroli jakości, ale uzyskane części są bardzo powszechne pod względem estetyki, odporności na korozję i niezawodności mechanicznej wymaganej w zastosowaniach przemysłowych.

Przedstawiając korzyści, wyzwania i najlepsze praktyki związane z chromowaniem odlewów cynkowych, producenci mogą wytwarzać lepsze, trwalsze produkty, które wyróżniają się na konkurencyjnym rynku. Możliwość wykorzystania odlewu ciśnieniowego cynku i chromu sprawia, że jest to jeden z filarów produkcji w dzisiejszej nowoczesnej produkcji, ponieważ po prostu nie można się pomylić, niezależnie od tego, czy jest to część funkcjonalna, czy dekoracyjna.

Najczęściej zadawane pytania:

1: Jaki jest powód chromowania części odlewanych ciśnieniowo z cynku?

Części odlewane ciśnieniowo z cynku są szczególnie ulepszane przez chromowanie, ponieważ taka powłoka zapewnia im lepszą trwałość powierzchni, odporność na korozję i wygląd w zastosowaniach motoryzacyjnych, elektronicznych lub dekoracyjnych.

2: W jaki sposób chromowany jest odlew cynkowy?

Czyści część, nakłada niewielką warstwę miedzi lub niklu, pokrywa niklem, aby zapewnić odporność na korozję, a następnie nakłada bardzo cienką warstwę chromu, aby uzyskać połysk i twardą powłokę.

3. Jakie są wyzwania związane z galwanizacją części odlewanych ciśnieniowo z cynku?

Wyzwania, które istnieją, to porowatość powierzchni i obawa o właściwą przyczepność między warstwami, a także te związane z samym tradycyjnym procesem chromowania, w szczególności środowiskowym.

4) Jak długo trwa proces chromowania części odlewanych ciśnieniowo z cynku?

Przy dobrej konserwacji, oczekiwana żywotność chromowania wynosi 5-10 lat i więcej, w zależności od sposobu narażenia na działanie środowiska i jakości procesu chromowania.

 

Wyjście z wersji mobilnej