سوال: ما برای دستیابی به یک رنگ ثابت با کاربرد بلک اکساید خود با مشکلاتی روبرو بوده‌ایم، که اغلب لکه دار می‌شود یا گهگاهی رنگ قرمزی روی سطح ایجاد می‌کند.
بهترین راه برای عیب یابی عملکرد ما چیست تا بتوانیم رنگ یکنواخت محصول خود را به دست آوریم؟
پاسخ: پوشش‌های اکسید سیاه به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی، جذابیت زیبایی شناختی و خواص مقاوم در برابر سایش به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فرآیند شامل تبدیل لایه سطحی فلزات آهنی به یک لایه اکسیدی بادوام و سیاه شده به نام مگنتیت از طریق یک واکنش شیمیایی است. با وجود مزایای بی شماری که دارد، بدون چالش نیستند.
تولید کنندگان
تولیدکنندگان و آبکاران اغلب با مشکلات آماده سازی مواجه می‌شوند که می‌تواند نتایج زیر لایه و پوشش‌های ناسازگار را باعث شود. این مقاله به بررسی عیب‌یابی اکسید سیاه می‌پردازد، موانع رایجی را که در طول کاربرد با آن مواجه می‌شوند بررسی می‌کند و راهکار‌هایی درباره راه‌حل‌های مؤثر ارائه می‌دهد. با درک و حل این چالش‌ها، متخصصان این صنعت می‌توانند به پوشش‌های اکسید سیاه بهینه دست یابند که بالاترین استانداردهای کیفیت و دوام را برآورده می‌کند
یکی از اولین جنبه‌هایی که باید در هنگام مواجهه با مشکلات مربوط به کاربرد اکسید سیاه ارزیابی شود، فرآیندهای قبلی یا آماده سازی است. آماده سازی سطح قبل از استفاده از اکسید سیاه برای دستیابی به توزیع یکنواخت رنگ، بدون لکه و ناهماهنگی حیاتی است
محلول‌های تمیزکننده قلیایی یا سوزاننده عمدتاً برای تصفیه و حذف آلاینده‌های آلی استفاده می‌شوند. ترکیب غلظت بالای محصول و دمای عملیاتی بالا (~180 درجه فارنهایت یا بالاتر) یک پاک کننده را قادر می‌سازد تا با پی هاش موثرتر طیف وسیعی از روغن‌ها و گریس‌هایی را که ممکن است در سطح قطعه وجود داشته باشد را پاک و تجزیه کند. علاوه بر این، این پاک کننده‌ها اغلب می‌توانند حاوی عوامل کیلیت یا جداکننده باشند که به حداقل رساندن آلاینده های معدنی انتخابی مانند کربن (لک) و زنگ زدگی خفیف کمک میکنند
مسئله اصلی در مرحله تمیز کردن، نگهداری نادرست خود وان چربیگیری است. پاک کننده های تقسیم کننده روغن اغلب به پاک کننده های امولسیون کننده ترجیح داده می شوند زیرا در دراز مدت می توانند مقرون به صرفه تر باشند.
این محصولات آلاینده‌های حذف شده را از محلول چربیگیری جدا کرده یا جدا میکنند و آنها را قادر می‌سازند تا شناور شوند و یک لایه روغن سطحی ایجاد کنند. این احتمال آلودگی بعدی قطعات تمیز شده را پس از خارج کردن از محلول در صورتی که به درستی و به طور معمول مورد توجه قرار نگیرد، ایجاد می‌کند.
در حالی که چندین روش برای حذف لایه های نفتی مانند سرریز وجود دارد
سیستم‌ها از موثرترین و کارآمدترین سیستم ها هستند. این سیستم ها با جریان دادن مداوم حمام بر روی سرریز، جداسازی مخلوط لایه روغن و پاک کننده اضافی در یک مخزن ماهواره ای کار میکنند که به دو جزء اجازه می دهد قبل از بازگرداندن پاک کننده به مخزن، جدا شوند
علاوه بر جنبه تمیز کردن پیش تصفیه، فعال سازی سطح یا ترشی اسید مرحله مهم دیگری است که بر روی پوشش اکسید سیاه حاصل تأثیر می گذارد. فعال‌سازی اسیدی در آماده‌سازی قطعه برای سیاه‌کردن چندین هدف را دنبال می‌کند. ابتدا، با حذف هر گونه آلاینده معدنی باقیمانده مانند اکسید آهن از بستر، از جمله زنگ زدگی، پوسته ها و سایر ناخالصی های فلزی که در غیر این صورت مانع از توسعه یک لایه اکسید سیاه و سفید یکنواخت و چسبنده می‌شود، مرحله تمیز کردن قبلی را تکمیل می‌کند.
ثانیاً، مرحله اسیدی یک اچ کنترل شده را بر روی سطح فلز تسهیل می کند که سطح فولاد را “فعال” می‌کند و بسته به فرمول اسید، می‌تواند به برخی از اجزای عنصری در آلیاژ حمله کرده و حذف کند و به ارتقاء آن کمک کند. یک رنگ تیره تر در مرحله اکسید سیاه بعدی
تأثیری که شستشوی کافی می تواند بر روی نتیجه پوشش اکسید سیاه داشته باشد، اغلب نادیده گرفته می شود یا نادیده گرفته می شود. همانطور که توجه به حذف آلاینده ها ضروری است، تلاش پیشگیرانه برای اعمال مجدد یا حمل آلاینده ها بین مخازن فرآیند نیز ضروری است
این شامل آلاینده هایی است که قبلاً حذف شده اند و مواد شیمیایی مورد استفاده برای انجام این کار، که می توانند مخازن فرآیند را به ترتیب آلوده کنند
حفظ تمیزی مخازن شستشو با شستشوی قطعات بین مراحل فعال شیمیایی و رقیق کردن مواد شیمیایی برای ایجاد حداقل کشش در مراحل بعدی، این خطرات را کاهش می دهد.
مخازن فرآیند در حالت ایده آل، این مخازن به طور مداوم در جریان هستند تا آب شستشو را خارج کنند و از تجمع آلاینده هایی که در غیر این صورت در مخازن شستشو ساکن پخش می شوند، جلوگیری کنند
شستشوهای متقابل اغلب به عنوان روشی کارآمد برای متعادل کردن جریان خالص آب و کارآیی شستشو با تکان دادن مخازن آبکشی به جریان برگشتی استفاده می‌شوند و سطح تمیزی بیشتری را برای هر مرحله شستشوی ضدجریان ارائه می‌دهند
حفظ غلظت و دمای مناسب محلول عملیاتی تضمین می کند که حمام به اندازه کافی برای ارائه نتایج ثابت در داخل و بین دسته ها عمل می کند
منبع:
- CONNOR CALLAIS & Hubbard-Hall” Pretreatment of Black Oxide
” Products Finishing Mag, pp, octobr 2023
