Sprężyny dociskowe częściowo też Sprężyny naciągowe i Sprężyny nóg Późniejsza obróbka ich powierzchni nadaje im dodatkowe właściwości – w zależności od zastosowania stają się np. Twardsze, bardziej odporne na rdzę lub żaroodporne. Pióra Gutekunst oferty dla jego Katalog- i indywidualne sprężyny stalowe Oprócz klasycznych procesów, takich jak cynkowanie na połysk, satynowanie, elektropolerowanie, wytrawianie, fosforanowanie, pasywacja, chromowanie, niklowanie, cynkowanie i śrutowanie, istnieje również szereg specjalnych metod obróbki powierzchni. Należą do nich pasywacja grubowarstwowa, powłoki proszkowe, systemy antykorozyjne Delta®-Tone i Delta®-Seal, piaskowanie kulkami szklanymi, powłoki teflonowe PTFE, złocenie, miedziowanie lub chromowanie ocynkowanych sprężyn stalowych.
Wszystkie rodzaje obróbki powierzchni w skrócie:
Table of Contents
Klasyczne wykończenie powierzchni sprężyn stalowych
Polerowanie
Kluczowe cechy: Satynowanie to optyczna obróbka powierzchni. W wyniku tego procesu stalowe sprężyny mają jednolity kolor, ale są tylko nieznacznie odporne na korozję.
Satynowanie jest jedną z klasycznych obróbek powierzchni i jest procesem bez tworzenia warstw, w którym tlen jest magazynowany w najbardziej zewnętrznej warstwie. Obróbka tworzy czarną, cienką i niemetaliczną powłokę tlenku żelaza na niskostopowym materiale żelaznym, takim jak stalowe sprężyny. To pokrycie, które ma zwykle grubość mniejszą niż mikrometr, nie tylko poprawia wygląd materiału, ale także go chroni. Proces przebiega w niskich temperaturach poniżej 150 stopni Celsjusza. Oznacza to, że nie ma obciążenia termicznego. Struktura i chropowatość stalówki zmieniają się tylko nieznacznie. Dokładność wymiarowa powlekanych detali pozostaje taka sama.
Elektropolieren
Kluczowe cechy: Elektropolerowanie dotyczy powierzchni stali nierdzewnej. Służy przede wszystkim do optycznego uszlachetnienia materiału – na przykład w urządzeniach medycznych.
Elektropolerowanie składa się z jednej operacji, w której bardzo cienka warstwa powierzchni jest usuwana za pomocą rozpuszczania anodowego. Usuwane są również zanieczyszczenia, cząsteczki, mikropęknięcia, a także zaburzenia strukturalne i lokalne naprężenia. Obrabiane powierzchnie charakteryzują się różnymi właściwościami: są metalicznie czyste i błyszczące, wolne od zadziorów i cząstek, zamknięte w zakresie mikroskopijnym i mają optymalne właściwości materiału podstawowego. Kolejna zaleta: proces jest szczególnie delikatny, a stalowa sprężyna nie jest poddawana naprężeniom termicznym ani mechanicznym.
Zalety w stosunku do innych procesów to również dobra odporność na korozję, zminimalizowana mikrochropowatość, zwiększona wytrzymałość zmęczeniowa i zmniejszony współczynnik tarcia. Powierzchnie poddane obróbce również imponują niską przyczepnością produktu i ograniczonym odkładaniem się osadów. Dzięki temu można je bardzo łatwo i szybko wyczyścić. Obszar zastosowań obejmuje przemysł chemiczny i farmaceutyczny, technologie ochrony środowiska i przemysł elektroniczny, architekturę i budownictwo.
Marynowanie
Kluczowe cechy: Proces wytrawiania usuwa chemicznie wszystkie zanieczyszczenia z powierzchni.
Wytrawianie to proces, który usuwa wszelkie zanieczyszczenia z powierzchni stali nierdzewnej chemicznie – tj. Kwasem. Rezultatem jest metalicznie czysta powierzchnia metalowej sprężyny. Dopiero wtedy w kolejnym kroku może powstać ochronna warstwa pasywna.
Cynkowanie galwaniczne
Kluczowe cechy: Ten proces jest jedną z optycznych obróbek powierzchni i zapewnia wysoki poziom ochrony przed korozją.
Cynkowanie galwaniczne to generowany galwanicznie system ochrony powierzchni stalowych. W trakcie tego procesu tworzy się bardzo cienka warstwa metalicznego cynku, której grubość w kąpieli cynkowej można ustawić w przedziale od 2 µm do 30 µm. Aby odpowiednio zabezpieczyć metal przed korozją, warstwa jest również pasywowana lub chromowana (patrz rozdział Pasywacja lub Cynkowanie + Pasywacja). To sprawia, że materiał jest znacznie trwalszy. Śladom korozji, znanym również jako biała rdza, można zapobiec poprzez cynkowanie błyszczące. Powierzchnia jest również bardziej przyczepna, stabilniejsza termicznie, zachwyca wysoką funkcjonalnością i ładniej wygląda.
Fosforowanie
Kluczowe cechy: Cechą szczególną fosforanowania jest tymczasowa ochrona przed korozją i korzystne właściwości ślizgowe.
Fosforowanie, nazywane również klejeniem, fosfatyzowaniem lub parkeryzacją, jest jedną z najpowszechniejszych technologii obróbki powierzchni stalowych sprężyn. W tym przypadku w wyniku reakcji chemicznych między powierzchnią metaliczną a roztworem fosforanu powstaje warstwa konwersyjna mocno przylegających fosforanów metali. Powierzchnie te są interesujące do zastosowań, w których przywiązuje się wagę do czasowej ochrony przed korozją, dobrej przyczepności do późniejszego malowania, zmniejszenia tarcia i zużycia lub izolacji elektrycznej. Fosforanowanie jest również bardzo ekonomiczne i niedrogie.
Passivieren
Kluczowe cechy: Powierzchnie pasywowane mają wysoką odporność dzięki warstwie tlenkowej lub konwersyjnej (chromian, fluor itp.), Mogą się regenerować i zapewniają dobrą ochronę przed korozją.
Pasywacja pojawia się jako naturalna reakcja na prawie każdej metalowej powierzchni i zapewnia mniej lub bardziej dobrą ochronę przed korozją. Sztucznie wytworzona pasywacja często ma miejsce w technologii powierzchni na stalach cynkowych, aluminiowych, magnezowych, kadmowych lub nierdzewnych. Specjalną formą pasywacji jest tzw. Chromianowanie, które dawniej zawierało związki Cr VI i zapewniało bardzo dobrą ochronę antykorozyjną na warstwach cynku, aluminium i kadmu. Klasyczne chromowanie na cynku zostało w ostatnich latach zastąpione przez rozwój pasywacji bez Cr VI, a nowe osiągnięcia, takie jak pasywacja niebieska, żółta, czarna i grubowarstwowa nie ustępują w żaden sposób wcześniejszym procesom ochrony przed korozją i właściwości optyczne. Obecnie pasywacje opierają się na nieszkodliwych związkach Cr-III i innych dodatkach, takich jak fluorki, związki cyrkonu czy kompleksy organiczne. Oprócz warstw cynku i aluminium, stale, zwłaszcza stale nierdzewne, można również pasywować chemicznie.
Chromowanie
Kluczowe cechy: Chromowanie to optyczna obróbka powierzchni, która zapewnia dobrą ochronę przed korozją.
Chromowane powierzchnie są zbudowane z kilku warstw. Chronią metalowe sprężyny przed korozją i mają niskie tarcie statyczne. Można je obrabiać mechanicznie, są odporne nawet na wysokie temperatury i nie matowieją. Powierzchnie chromowane są stosowane we wszystkich sektorach w wielu obszarach przemysłu technicznego.
Niklowanie
Kluczowe cechy: Powierzchnie niklowane są z jednej strony odporne na korozję, az drugiej mają korzystne właściwości ślizgowe. Niklowanie jest jedną z optycznych metod obróbki powierzchni.
Nikiel nadaje się do wielu różnych zastosowań i jest częścią galwanicznych powłok metalowych. W celu wykonania sprężyn ze stali niklowanej zanurza się je w elektrolicie niklowym – wodnym roztworze zawierającym sole niklu – po specjalnej obróbce wstępnej. Po przyłożeniu napięcia elektrycznego na powierzchni sprężyny tworzy się cienka warstwa. Powłoka jest odporna na działanie powietrza i wody oraz rozcieńczonych kwasów i niektórych zasad. Z drugiej strony nikiel nie nadaje się do kontaktu z kwasem azotowym, stężonymi kwasami solnymi i amoniakiem. Metal przejściowy ma jasny srebrny kolor z lekko żółtawym odcieniem. Ze względu na swój charakterystyczny kolor bardzo dobrze różni się od powierzchni chromowanych. Jednak nikiel nie jest odporny na matowienie iz czasem może przybierać ciemny kolor.
Cynkowanie
Kluczowe cechy: Ocynkowane powierzchnie zapewniają szczególnie dobrą ochronę przed korozją.
Podczas cynkowania stalowe sprężyny pokryte są metaliczną powłoką cynkową. Częste procesy to ciągłe i nieciągłe cynkowanie ogniowe, natryskiwanie cieplne cynkiem oraz cynkowanie galwaniczne. Procesy różnią się z jednej strony wytwarzaniem warstwy ochronnej i grubością warstwy. Zależy od tego również czas ochrony i nośność mechaniczna przedmiotu obrabianego. Cynkowanie ogniowe i natryskiwanie termiczne pozwalają uzyskać warstwy o grubości znacznie powyżej 50 µm, przy cynkowaniu elektrolitycznym grubość warstwy do 30 µm może być dobierana indywidualnie. Galwaniczne warstwy cynkowe oferowane są również tylko z dodatkową warstwą pasywacyjną, z jednej strony służą one do zwiększenia ochrony przed korozją i są oferowane w różnych kolorach (przezroczysty / niebieski, żółty, czarny, oliwkowy) ze względów optycznych.
Oprócz działania ochronnego cynk jest odporny na korozję. Elementy ocynkowane są często używane jako anoda protektorowa chroniąca przed korozją stykową. Dzięki temu nadają się do zastosowań, w których więcej metali szlachetnych o różnych potencjałach roztworu jest połączonych przewodowo. Ocynkowany materiał zapobiega korozji metali do odległości pięciu milimetrów. Odsłonięte krawędzie cięcia i niedoskonałości powłoki cynkowej można optymalnie zabezpieczyć.
Śrutowanie
Kluczowe cechy: Śrutowanie znacząco zwiększa dynamiczną żywotność stalowych sprężyn.
Kulkowanie to szczególny rodzaj obróbki powierzchni. W tym procesie sprężone powietrze lub koła odśrodkowe wyrzucają ścierniwo z dużą prędkością na sprężyny. Ścierniwo składa się z okrągłych lub zaokrąglonych ziaren, które nadają temu procesowi nazwę.
Celem śrutowania jest zwiększenie objętości powierzchniowej materiału i wytworzenie szczątkowego naprężenia ściskającego. Rezultatem jest ściśnięcie materiału, a tym samym zestalenie powierzchni. Dzięki tej metodzie wytrzymałość zmęczeniowa metalowej sprężyny ulega znacznej poprawie.
Specjalna obróbka powierzchni sprężyn stalowych
Pasywacja grubowarstwowa
Kluczowe cechy: Pasywacja grubowarstwowa tworzy przejrzystą, opalizującą powierzchnię, która zapewnia dobrą ochronę przed korozją, znacznie lepszą niż sama warstwa cynku.
Pasywacja grubowarstwowa to warstwa pasywacyjna na warstwie cynku, która została wcześniej nałożona galwanicznie. Proces ten jest również nazywany przezroczystą pasywacją. Tutaj niemetaliczna warstwa ochronna jest tworzona na metalowym materiale, takim jak stalowa sprężyna. Powłoka jest całkowicie wolna od chromu VI i jest stosowana głównie tam, gdzie nie można zastosować konwencjonalnego chromowania. Ten rodzaj obróbki powierzchni jest bardzo odpowiedni dla wyższych powłok.
Malowanie proszkowe
Kluczowe cechy: Malowanie proszkowe jest również jedną z optycznych obróbek powierzchni. Materiały malowane proszkowo mają doskonałą trwałość połysku i koloru w 180 różnych kolorach z palety RAL.
Aby w ten sposób obrobić stalowe sprężyny, odpowiedni kolorowy proszek jest ładowany elektrostatycznie i nakładany na materiał za pomocą tak zwanego pistoletu proszkowego. Powłoki proszkowe są oparte na różnych spoiwach, takich jak żywice akrylowe, epoksydowe i poliestrowe. Oferowane są we wszystkich kolorach z palety RAL oraz w dowolnym odcieniu pośrednim. Jedyny wymóg: sprężyna musi przewodzić prąd elektryczny. Dzieje się tak, jeśli jest na przykład wykonany ze stali lub aluminium. Proszek jest następnie wypalany w materiale w piecu w temperaturze od 140 do 200 stopni Celsjusza. Tworzy to równomiernie gęstą powłokę. Zachwyca wysoką odpornością na światło i warunki atmosferyczne, a także jest odporny na wstrząsy i zarysowania.
Powłoka Delta®-Tone i Delta®-Seal
Kluczowe cechy: Mikrowarstwowy system antykorozyjny Delta® składa się z dwuwarstwowej struktury. Delta-Tone to warstwa bazowa, Delta-Seal to kolejna warstwa nawierzchniowa. Oba razem tworzą bardzo wysoki poziom ochrony przed korozją sprężyn metalowych.
Dzięki strukturze powłoki bazowej i nawierzchniowej można uzyskać indywidualne rozwiązania w zakresie właściwości użytkowych, właściwości ciernych i odporności powierzchni na korozję.
Delta®-Tone (lakier bazowy)
W procesie Delta®-Tone na stalowe sprężyny nakładana jest nieorganiczna i mikrowarstwowa warstwa bazowa, która zawiera płatki cynku i aluminium. Późniejszy proces wypalania tworzy srebrno-metaliczną, błyszczącą powłokę o jednakowej grubości. Ma to doskonałe właściwości antykorozyjne, a jednocześnie zapewnia bardzo dobrą przewodność elektryczną. Umożliwia to ochronę katodową i zapobiega kruchości wodorowej.
Odpowiedni lakier bazowy w zależności od wymagań:
- Delta®-Tone 9000 jest szczególnie odpowiedni do sprężyn, zacisków sprężynowych oraz części tłoczonych i giętych.
- Delta-Protekt® KL 100 został specjalnie opracowany do części gwintowanych i jest często stosowany w przemyśle motoryzacyjnym. Warstwa bazowa wytrzymuje stałą temperaturę 96 godzin przy 180 stopniach Celsjusza.
- Dzięki zintegrowanemu smarowi Delta-Protekt® KL 105 sprawia, że stosowanie powłoki nawierzchniowej jest zbędne. Powłoka jest dostosowana do określonego współczynnika tarcia, a tym samym umożliwia oszczędność kosztów jako system 2 w 1.
- Delta-Protekt® KL 130 jest ciemnoszara i predestynowana jako podłoże dla czarnych odcieni kryjących, ponieważ punkty uderzenia nie są już widoczne.
- Delta-Protekt® KL 120 nadaje się szczególnie do łączenia elementów z gwintami oraz do sprężyn lub opasek zaciskowych. Czerwono-biała odporność na korozję znacznie wykracza poza wymagania innych wykończeń powierzchni.
Delta®-Seal (warstwa nawierzchniowa)
Delta®-Seal to powłoka nawierzchniowa wykonana z silnie usieciowanego organicznie materiału tworzącego mikrowarstwy. Optymalnie uzupełnia nałożoną wcześniej warstwę bazową. Powlekanie i pieczenie pozostawia trwałą, odporną na chemikalia powłokę. Doskonałą odporność na wpływy zewnętrzne uzyskuje się dzięki zastosowaniu niektórych żywic, takich jak żywice akrylowe, epoksydowe i poliuretanowe z odpowiednim utwardzaniem.
Warianty Delta®-Seal, czarny Delta-Protekt® VL 450 lub Delta-Protekt® VT 600 i srebrny Delta-Protekt® VL 411 GZ.
Szklane kulki promienie
Kluczowe cechy: Śrutowanie kulkami szklanymi jest specjalną formą śrutowania.
W przypadku piaskowania kulkami szklanymi, systemy piaskowania sprężonym powietrzem, kołem lub wtryskiwaczami rzucają bardzo małe kulki szklane z dużą prędkością na powierzchnię stalowej sprężyny. W wyniku tego procesu powstają bardzo jednorodne powierzchnie o doskonałych właściwościach optycznych. Dlatego do czyszczenia bez żelaza i do powierzchni dekoracyjnych stosuje się obróbkę strumieniowo-ścierną.
Powłoka teflonowa (PTFE)
Kluczowe cechy: Sprężyny stalowe pokryte teflonem mają bardzo dobre właściwości ślizgowe.
Powłoki wykonane z teflonu, zwanego również PTFE (politetrafluoroetylenem), mają różne właściwości: Oprócz bardzo dobrej odporności na korozję i optymalnych właściwości zapobiegających przywieraniu mają również niski współczynnik tarcia i odporność na wysokie temperatury. Stosowane są między innymi w przemyśle spożywczym, w zastosowaniach do pomieszczeń czystych, w przemyśle tekstylnym i papierniczym oraz w budowie maszyn i urządzeń.
Gildia
Kluczowe cechy: Złocenie jest również jedną z optycznych obróbek powierzchni. Pozłacane materiały są nie tylko szczególnie przewodzące, ale także zapobiegają nadmiernym iskrom przełączającym. Jednak mechanicznie i chemicznie nie są bardzo odporne.
Stalówka ze złoceniem chemicznym pokryta jest cienką warstwą czystego złota. Oznacza to, że lutowność materiału zostaje zachowana i jest dalej ulepszana. Dlatego w przemyśle elektrotechnicznym preferowane jest stosowanie pozłacanych sprężyn metalowych. Obszary zastosowań obejmują również obszary dekoracyjne.
Miedź
Kluczowe cechy: Sprężyny metalowe pokryte miedzią są z jednej strony odporne na korozję, az drugiej charakteryzują się dobrą przewodnością.
Dzięki miedziowaniu cienka warstwa miedzi pokrywa metalowe sprężyny. Powłoka ta jest popularną podstawą wielu systemów ochrony antykorozyjnej – w tym powłok niklowych i chromowych. Ponieważ pokrycie zapewnia trwałą ochronę. Warstwa ma zwykle grubość 5-15 µm. Sprężyny pokryte miedzią zapewniają również lepszą przewodność cieplną i elektryczną. Kolejna zaleta: można je malować bez żadnych problemów.
Ocynkowana + pasywowana (chromowana)
Kluczowe cechy: Pasywacja (wcześniej chromowanie) ocynkowanych elementów zapewnia funkcjonalną i optyczną obróbkę powierzchni. Zapewnia wysoki poziom ochrony przed korozją i jest dostępny w kolorze niebieskim, żółtym, czarnym i oliwkowym.
Przed pasywacją stalowe sprężyny należy ocynkować. Dopiero w kolejnym kroku zanurzają się w roztworze roztworów pasywacyjnych z różnymi dodatkami (Cr-III, fluorki, kwasy). Tworzy to bardzo cienką chemiczną warstwę konwersyjną, zwaną również warstwą konwersyjną – bez przykładania napięcia elektrycznego. Różne pasywacje można rozróżnić w zależności od koloru. Możliwe są kolory niebieski (przezroczysty), żółty, czarny i oliwkowy. Większość dzisiejszych pasywacji jest wolna od Cr-VI i zgodna z RoHS. RoHS oznacza Restriction of Hazardous Substances, czyli ograniczenie stosowania niektórych niebezpiecznych substancji. Dlatego pasywacje / chromiany zawierające Cr-VI nie nadają się na przykład w sektorach takich jak przemysł motoryzacyjny.
Szczególnie dobrą alternatywą dla chromianów zawierających chrom (VI) są pasywacje grubowarstwowe. Ten proces tworzy przejrzystą, opalizującą powierzchnię z dobrą ochroną przed korozją.
Następujące kolory i właściwości oferowane są w wersji ocynkowanej i pasywowanej:
- Niebieski: Odcień staje się lekko niebieskawy. Zwykle następuje płynne przejście do przezroczystości. Ochrona antykorozyjna powierzchni pasywowanych na niebiesko jest stosunkowo dobra, warstwa nie zawiera chromu Cr (VI), a zatem jest zgodna z dyrektywą RoHS 2002/95 / WE.
- Żółty: Kolor jest podobny do mosiądzu lub nieczystego złota. Ten rodzaj pasywacji zapewnia ochronę antykorozyjną porównywalną do pasywacji niebieskiej i jest często stosowany, gdy pożądany jest wygląd chromianowania na żółto, często stosowanego w przeszłości. Warstwa jest wolna od Cr (VI) i dlatego jest zgodna z dyrektywą RoHS 2002/95 / EC.
- Czarny: Dzięki tej kolorystyce metaliczny charakter powierzchni zostaje miejscami zachowany. Ponieważ kolor nie jest tak mocny, jak przy malowaniu. Ochrona antykorozyjna warstwy jest od średniej do dobrej. Powłoka nie zawiera chromu Cr (VI) i dlatego jest zgodna z dyrektywą RoHS 2002/95 / WE.
- Oliwa: Kolor oliwkowy jest bardzo mocny, co oznacza, że metaliczny charakter górnej warstwy został w znacznym stopniu utracony. Ta warstwa zawiera chrom (VI) i dlatego nie jest zgodna z RoHS.
- Gruby film: Pasywacja grubowarstwowa jest najnowszym osiągnięciem w dziedzinie warstw pasywacyjnych na powierzchniach ocynkowanych i pod względem ochrony przed korozją jest godnym zamiennikiem żółtego chromianowania zawierającego Cr-VI, które było często używane w przeszłości. Pasywacja grubowarstwowa jest przezroczysta do lekko opalizującej, nie zawiera chromu Cr-VI i dlatego jest zgodna z dyrektywą RoHS 2002/95 / WE.
Czy chcesz uzyskać więcej informacji na temat obróbki powierzchni sprężyn naciskowych, naciągowych i skrętnych? Możesz skontaktować się z działem technicznym Gutekunst Federn telefonicznie (+49) 035 877 227-11 lub e-mailem service@gutekunst-co.com .
Dodatkowe informacje: