新闻资讯NEWS

非电解锌片涂层常见外观问题

发表时间:2020-5-2 9:31:55  作者:三圆  来源:三圆  浏览量:2360

一、常见外观状态

表面白斑 下图中螺栓和螺母表面均存在片状或条状的白色斑迹,这些白色斑迹究竟是不是白锈呢?

我们先来看下普通镀锌层在中性盐雾试验过程中出现白锈的形态:

什么是白锈 ?

白锈是相对于红锈命名的,红锈是金属基体腐蚀呈现的锈蚀产物,白锈则是镀锌钝化层的腐蚀产物,也就是说锌腐蚀产生白锈,白锈的主要成分为氢氧化锌。白锈呈白色絮状,结构松散,去除后在镀层表面对应位置会留下黑色斑迹,表明镀层已经失去防腐作用,进一步腐蚀则会呈现红锈状态。非电解锌片涂层表面的白色斑迹与白锈有着本质区别,不属于白锈。

图片中的碟形防滑锁紧垫圈表面存在明显的粘连斑迹。
粘连是垫圈类产品在涂覆非电解锌片涂层时极易呈现的一种外观形态。

图片中内六角螺钉螺纹位置及内六孔位置存在明显的涂覆残液。
残液是具有内扳拧结构螺钉、小规格螺钉(M6及以下)和细牙螺栓在涂覆非电解锌片涂层时极易呈现的一种外观状态。

图片中不同批次的内六角螺钉,左侧螺钉涂层呈偏暗的银灰色,右侧螺钉涂层呈光亮的银灰色。

二、原因分析

这些常见的外观状态是什么原因导致的?会不会影响涂层的防腐性能?下面小万就逐一进行分析。首先我们回顾一下非电解锌片涂层的工艺流程,以便我们理解这几个常见外观形态的成因。
如下为非电解锌片涂层工艺流程图:

非电解锌片涂层的涂覆过程可简单表述为:
清洗除油 → 喷砂除锈 → 浸入溶液涂覆 → 料框旋转离心法去除残液 → 固化
(多次涂覆及面涂需重复——涂覆 → 除残液 → 固化过程)

◆ 表面白斑的形成原因

非电解锌片涂层表面出现白斑,实际上是一种用于调节产品表面摩擦系数的透明润滑层碰撞、摩擦形成的。为什么会发生碰撞、摩擦 ?非电解锌片涂层在涂覆时均是批量涂覆,几十或上百公斤的紧固件在同一料筐中进行涂覆,涂敷完成后倾倒在传送带上,传送至固化炉固化。固化完成后由转运料筐转运,进行二次或三次涂覆。在涂覆或转运过程中紧固件之间的碰撞、摩擦不可避免。涂层因碰撞、摩擦出现轻微磨损是否会影响防腐性能 ?请看下图非电解锌片涂层结构示意

非电解锌片涂层为复合涂层,由微小的锌片、铝片以及起到粘结作用的聚合物组成。以常见的三涂三烘工艺为例,整个涂层厚度>10μm ,每片大约厚度为0.1μm-0.2μm,工件的镀层大约有50-100层保护膜,即使工件表面出现磨损,划伤几层保护膜也不会影响其防腐性能。

中性盐雾试验验证

下图是涂层表面存在白斑的螺栓在盐雾试验箱中进行1000小时中性盐雾试验后的状态。

螺栓表面无红锈,原白斑位置未见腐蚀。
非电解锌片涂层表面的白斑不影响产品的实际使用及防腐性能。
◆ 粘连斑迹
粘连是垫圈类产品在进行非电解锌片涂层涂覆时最容易出现的一种表面状态。
垫片批量浸入涂覆溶液中,由于液体的吸附效应会出现相互粘连,涂层固化后会形成粘结,这一现象在处理锥形弹性垫圈时尤为突显。
粘连斑迹是否会影响产品使用及涂层的防腐性能?
非电解锌片涂层几乎无硬度,因此垫片的粘连斑迹不会影响正常装配使用。
粘连实际上是涂层表面的多余涂覆液固化形成的,产品本身的涂层并未受到影响,因此不会影响产品的防腐性能。
◆ 残液
残液最常见于具有内扳拧结构的螺钉处理中,由于内六孔位置较深,涂覆液会有一定的残留。
在极特殊情况下,离心去除残液时两支螺钉的头部贴合,导致残液无法靠离心力甩除,造成内六孔位置积存大量涂覆液,见以下内六角圆柱头螺钉示意图。

螺纹位置存在残液是另一种常见的残液形态,常见于螺距较小的螺钉、细牙螺栓、美制极细牙螺栓的涂覆。如,规格M6及以下的螺钉,牙距≤1mm的大规格细牙螺栓,牙距为UNEF、UNS的美制螺栓等在供货之前均需要供需双方协商关于残液的特殊要求。

残液是否会影响产品使用及涂层的防腐性能?
非电解锌片涂层几乎无硬度,因此内六孔残液一般不会影响正常装配使用。螺纹残液由于配合原因,在螺钉拧入时残液会脱落,有可能影响螺钉的正常装配,因此要尽量避免。残液属于原涂覆层的残留,不会影响涂层的防腐性能。

◆ 色差
色差常见于不同涂覆批次产品,涂覆前生产厂会按照盐雾试验要求进行涂覆液的调配,使用相同涂覆液的产品涂覆后表面颜色可以保持一致。 当某一批涂覆液消耗完后生产厂会再次进行涂覆液调配,虽然配置原液使用的搅拌设备相同,用量配比有操作标准可依,但是不同批次配置的原液在涂覆后表面颜色、光泽很难做到完全一致。因此,不同批次涂覆的产品会存在轻微色差。色差是否会影响产品使用及涂层的防腐性能?涂层色差属于正常的工艺现象不会影响产品的实际使用以及涂层的防腐性能。

三、控制方案

非电解锌片涂层的外观问题如何有效控制?
表面白斑、涂层磨损
非电解锌片涂层表面白斑本质上是涂层受到碰撞磨损导致的。涂覆过程中可采用悬挂喷涂的方法进行控制,但是此方法仅适用于规格、自重较大的螺栓类紧固件,对于小规格的紧固件操作起来既不经济也不实用。目前最常用的防护方法为涂敷完成后整体加尼龙护套,防止运输过程中对涂层表面造成重复磕碰。

粘连斑迹
从涂覆工艺和实际操作方面来看,垫圈类产品涂覆时的粘连是很难完全避免的。如果要做到完全避免粘连就需要在入炉固化之前对垫圈类产品进行人工干预,保证每一个垫片都是单独平铺在传送网带上,这种操作方法将极大的降低涂覆厂的生产效率同时造成人力资源的浪费,目前暂时没有生产厂采用此方法对垫圈粘连进行控制。

残液
涂覆中的残液很难完全避免,对于涂覆质量要求高的加工件或螺纹配合精度要求高
的大规格紧固件产品可采用压缩空气吹扫残液的方法进行控制。
规格较小的紧固件产品以及垫片类产品由于自重较轻不适用此方法。

色差
色差由不同加工批次导致,无法完全避免。

四、扩展讨论

非电解锌片涂层以其优良的防腐性能被越来越多的行业应用,那么在选用非电解锌片涂层时,我们就需要了解它的几点特性:
a. 耐磨性
非电解锌片涂层相较于电镀层硬度低,耐磨性差。
b. 附着力
非电解锌片涂层相较于电镀层附着力差,与金属基体之间为物理结合,依靠加热固化附着在金属基体上,而电镀层属于金属键结合。
c. 延展性
非电解锌片涂层自身依靠聚合物粘结,延展性欠佳,用于大变形量的弹性变形件时,如弹性挡圈、开口销等,可能会出现涂层剥落情况。
d. 表面光洁度及配合精度
非电解锌片涂层涂覆后表面呈略粗糙的银灰色,表面光洁度和配合精度会发生改变。
如圆柱销、圆锥销、铰制孔螺栓等对配合精度以及产品表面光洁度有要求的产品,涂覆后配合位置的表面光洁度及配合精度会下降。
e. 接触性腐蚀
因存在接触性腐蚀,非电解锌片涂层不可与铜、镁、镍、不锈钢等产品配合使用。
f. 非电解锌片涂层涂覆后的螺纹检测
一般不再适用于通止规检测,可参考外螺纹紧固件使用相配的螺母或原配紧固件验收、内螺纹紧固件使用相配的芯棒或原配紧固件验收。
g. 非电解锌片涂层不适用于电接地。
h. 全金属锁紧螺母的二次维护
对于涂覆非电解锌片涂层的全金属锁紧螺母,在拧入后可能会造成涂层磨损、划伤,应考虑使用替代涂层或附加润滑进行二次维护。
上一篇: 说说紧固件的各种标识 下一篇:你还在用螺丝螺母紧固PCB?