Компании, которые установили черновые линии с использованием холодного процесса, находят систему безопасной и регулируемой. Приведение процесса позволило этим магазинам осуществлять прямой контроль над графиком доставки деталей и процессом отделки. Вот как работает холодное почернение, и почему он смог преодолеть два основных возражения против внутреннего почернения: безопасность работников и соблюдение природоохранных норм.
Что такое чернение?
Чернение - это операция, которая химически покрывает поверхность металлов. Это создает сильный барьер против влажности и коррозии. Чернение обычно выполняется в пакетной операции. Как правило, это дешевле, чем другие варианты отделки, такие как окраска и покрытие. Чернение использует химическое соединение, которое цепляется за поверхность обработанного металла (во всех уголках и трещинах). Он создает пористую основу, которая химически соединяется с поверхностью заготовки.
При холодном почве этот химический состав представляет собой медь / селен (CuSe). Помимо эстетики - это делает детали красивыми - черное месторождение на заготовке на самом деле является средством удерживания герметика, который является деловой чертой почернения. Герметик (обычно масло) проникает в поры черного оксидного покрытия, где он удерживается в тесном контакте с металлической подложкой. Это масло предотвращает попадание коррозии на поверхность заготовки. Защита от коррозии является основной причиной для зачеркивания заготовки. Черное оксидное покрытие, которое мы видим, удерживает масло на месте, поэтому заготовка не ржавеет. Зачем это делать? В общем, приложения для металлообработки, которые используют чернение, являются частями, подверженными коррозии, высокоточным деталям и деталям, которые «показывают». Чернение - это менее дорогостоящий процесс коррозионной стойкости, чем покрытие и окраска. Другим ключевым преимуществом почернения для металлистов является практически нулевое влияние покрытия на поверхность заготовки.
Толщина черного покрытия составляет 0,000030 дюйма - это 30 миллионных (около микрон). Для большинства деталей эта дополнительная толщина незначительна. Покрытие материала равномерно по поверхности заготовки, потому что химическая связь между почернением и металлом составляет всего несколько атомов.
Поскольку покрытие и окраска деталей часто имеют неравномерную или чрезмерную толщину, они не подходят для деталей, имеющих решающее значение: подшипники, зубчатые колеса, приводы, режущие инструменты и т. Д. Для этих частей почернение является предпочтительным покрытием. Он может выдерживать температуры 1000oF. Новизна, хотя и не эквивалентна нитриду титана и другим очень жестким покрытиям, достаточна для выдерживания до периодов разрыва компонентов. Косметика - еще одна причина, почему многие производители компонентов используют почернение. Это заставляет заготовку выглядеть лучше. Многие приложения, которые используют чернение, являются внутренними, но так же, как многие из них являются частями, которые видны снаружи продукта. Производители инструмента используют чернение для защиты держателей инструмента от коррозии. Тот факт, что держатель выглядит лучше, является бонусом. Почему угашаете себя? Предположим, что ваш магазин нуждается в чернеющих деталях.Это может быть защита от коррозии, покрытие готовой поверхности, но сохранение точности размеров, или просто для того, чтобы деталь выглядела хорошо.
Существует две альтернативы для нанесения оксида черного на заготовки - вне источника или внутри помещения. Выйти, чтобы получить почернение сделал некоторые очевидные преимущества, а именно, не нужно обманывать его. С нижней стороны, в вашем местном магазине почернения, вы становитесь столь же важными, как и все, с которыми ведет поставщик. Это проблема. Многие подрядчики по черным почтовым магазинам аккумулируют большие партии работ, чтобы максимизировать использование оборудования. Это выгоднее. Поскольку большинство коммерческих магазинов по чернению используют горячий оксидный процесс, более крупные партии делают работу более эффективной. Проблема в том, что доставка ваших изделий может занять несколько дней или даже недель, в зависимости от того, где ваши задания попадают в график поставщика. Трудно, если магазин выполнит расписание доставки, если расписание доставки для рассылки будет переменной. Это большая причина, по которой магазины стремятся довести черный оксид внутри, говорит г-н Руланд. Они чувствуют необходимость взять под контроль процесс для удовлетворения требований JIT своих клиентов.
Как это делается?
Существуют два общих метода, используемых в металлообработке для нанесения оксида черного. Самым старым и наиболее распространенным является процесс с горячим оксидом. Это было около 50 лет и более, говорит г-н Руланд. Холодное почернение является вторым методом и, как следует из названия, работает при комнатной температуре. Эти процессы химически различны, но характеристики производительности для этих двух идентичны, говорит г-н Руланд. Оба одинаково защищают железистые материалы. Это определяется стандартными тестами, которые подвергают черному оксиду до 200 часов нейтрального солевого аэрозоля или нескольких сотен часов влажности. В принципе, выбор метода почернения для магазинов горячий или холодный.
Горячий оксид использует каустическую газированную ванну, работающую от 285 до 290oF. Как правило, эти резервуары гаснут, чтобы поддерживать раствор каустической соды в кипении. Очевидно, что работа вокруг этих танков неприятна, что является одной из причин, почему многие магазины с горячими линиями решили удалить их и отправили работу. С другой стороны, холодное почернение уходит корнями в энергетический кризис 1970-х годов. Чтобы сэкономить деньги на энергии (вместо того, чтобы запускать горячие резервуары), магазины начали применять огнеопасные химикаты с комнатной температурой для небольших партий деталей. Г-н Руланд говорит, что в то время Бирчвуд Кейси делал большую часть оружейных химикатов, используемых этими магазинами. Когда было обнаружено, что в машинных цехах используется синее пятно вместо горячего почернения, компания разработала ряд продуктов специально для металлообрабатывающих цехов. Холодный оксид черного цвета работает при комнатной температуре.
Привлекательным преимуществом для магазинов, использующих холодный процесс, является безопасность для операторов. Перчатки и защита глаз требуются, но опасность от кипячения горячей каустической соды, разбрызгиваемой на рабочего, устраняется холодным процессом. Перемещение работы через любой процесс состоит в том, что он погружается в пять-шесть резервуаров для горячего оксида или от шести до восьми резервуаров для холодного почернения. Эти резервуары содержат, для того, чтобы щелочной очиститель, вода, почернение и герметик. Это можно сделать с помощью автоматических носителей деталей или просто погружать корзины из одного резервуара в другой.
Горячее чернение занимает от десяти до 30 минут для завершения партии. Холод быстрее, потому что холодные партии требуют от 10 до 15 минут, чтобы пройти через линию. Нулевой разряд Несколько магазинов могут избежать капризов местных норм сброса сточных вод. Сегодня все может закончиться завтра. По словам г-на Руланда, «вообще говоря, сброс воды для промывки из холодных черновых линий находится в пределах местных руководящих принципов». «Но, - продолжает он, - металлообрабатывающие цеха предпочитают вообще не заниматься канализационными районами и нормами сброса сточных вод. Эти люди режут металл на жизнь.
Испытание воды - это не добавленная стоимость». Для холодной линии почернения единственным надежным способом устранения проблем загрязнения является не выпуск любых стоков вообще.Ионный обмен - это секрет, чтобы сделать это возможным на холодной линии почернения. Это вариант. Вам не нужно использовать ионный обмен, чтобы запустить холодную линию почернения. Но это позволяет магазину отключиться от слива. В процессе почернения ионный обмен используется для фильтрации очищающей и промывочной воды, которая используется до и после погружения заготовок в активационные и черновые резервуары. Химикаты, вытащенные в полоскание, должны периодически удаляться из промывочной воды, чтобы поддерживать ее в чистоте.
Поскольку в большинстве районов страны нельзя сбросить воду в канализацию, ее необходимо обработать перед удалением или фильтровать таким образом, чтобы вода соответствовала. Ионный обмен делает последнее. Это не новый процесс. Он используется в приложениях EDM и других. По словам г-на Рулланда, Birchwood Casey первым применил его к процессу холодного оксида черного. Как это работает? Блок ионообменной установки состоит из двух резервуаров, размер которых соразмерно с мощностью почернения. Пластиковая смола в резервуарах удаляет различные ионы из промывочной воды, которая непрерывно прокачивается через резервуары.
Частицы смолы представляют собой небольшие пластиковые гранулы, которые электростатически заряжаются для притяжения и удаления растворенных ионов. Положительно заряженные шарики притягивают молекулы меди, железа и натрия и обменивают их атомами водорода. Отрицательные бусины притягивают щелочной остаток от станции промывки и добавляют к нему гидроксид. Поместите молекулу гидроксида (OH) вместе с атомом водорода (H), и вы получите H2O, воду. Это работает хорошо. Эта система не разряжается в канализацию. Линия почернения может быть расположена в любом месте на заводе, что удобно для рабочего процесса, а не удобно для контролируемого стока. Когда носитель в ионообменных канистрах насыщен (это указывается датчиком), канистры обмениваются на свежий набор. Насыщенные канистры отправляются для регенерации.
