Schwarzoxid-Beschichtung: Alles, was Sie wissen müssen
Die Schwarzoxidbeschichtung ist eine Konversionsbeschichtung, die auf viele Metalloberflächen und/oder -komponenten aufgetragen wird. Wenn Sie mehr über schwarzes Oxid erfahren möchten, wie es funktioniert und welche verschiedenen Arten von schwarzem Oxid es gibt, kann dieser Leitfaden Ihnen wertvolle Informationen liefern.
Was ist Black Oxide?
Schwarzes Oxid ist auch als Magnetit bekannt und bildet sich, wenn das Eisenmetall oxidierenden Chemikalien ausgesetzt wird. Diese dünne Beschichtung hat zahlreiche Vorteile und wird in zahlreichen Anwendungen eingesetzt.
Es handelt sich um eine Art der Oberflächenveredelung, die dazu dient, die Ästhetik und Haltbarkeit eines bearbeiteten Bauteils zu verbessern. Sie unterscheidet sich von anderen Arten der Oberflächenveredelung durch eine sehr dünne Schicht, die die Maßhaltigkeit des Bauteils nicht beeinträchtigt.
Wie Black Oxide funktioniert
Schwarzes Oxidist ein chemischer Umwandlungsprozess, der für Eisenmetalloberflächen gewählt wird. Die Schritte zum Aufbringen der schwarzen Oxidschicht werden im Folgenden beschrieben:
- Der Prozess beginnt mit der Reinigung der Teile, die mit einer schwarzen Oxidschicht versehen werden sollen. Verunreinigungen wie Öl, Staub, Fett oder Rost werden durch Reinigung der Oberfläche entfernt. Bei dieser Reinigung kann ein alkalisches Reinigungsmittel verwendet werden.
- Die gereinigten Bauteile werden dann in die Schwärzungslösung getaucht. Diese Lösung enthält oxidierende Salze, Natriumhydroxid, Nitrite und andere Chemikalien. Der Prozesstemperaturbereich liegt bei 285-305°F.
- Die Chemikalien in der Lösung und das Eisen auf der Oberfläche reagieren und bilden Magnetit. Das Ausmaß der Schwärzung hängt von der Zeit ab, die das Teil in die Lösung getaucht wird.
- Nach der Entnahme der Teile aus der Lösung werden sie mit Wasser abgespült.
- Auf das mit schwarzem Oxid beschichtete Metall wird ein Öl oder eine Dichtungsmasse aufgetragen, um seine Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen.
Vorteile der Schwarzoxidbeschichtung
Schwarze Oxidschicht bietet zahlreiche Vorteile, die im Folgenden aufgeführt werden:
- Es verbessert die Korrosionsbeständigkeit von Eisenmetallen und schützt sie so vor Oxidation und Rostbildung.
- Es verleiht dem Bauteil eine gleichmäßige, mattschwarze Oberfläche und eignet sich daher sowohl für funktionale als auch für dekorative Anwendungen.
- Die Beschichtung mit schwarzem Oxid erhöht die Verschleißfestigkeit, die Härte und die Reibungsarmut der Metalloberfläche und verlängert die Lebensdauer der Bauteile.
- Diese Art der Beschichtung wird in Millionstel Zoll aufgetragen, was bedeutet, dass die Komponenten nicht zu dick sind und die Teile eine enge Toleranz und hohe Präzision aufweisen.
- Im Vergleich zu anderen Beschichtungsarten wie Pulverbeschichtung und Galvanik ist sie kostengünstiger.
3 Haupttypen von Schwarzoxidbeschichtungen
Es gibt 3 Arten von Schwarzoxidbeschichtungen, deren Verfahren im Folgenden erläutert werden:
Hot Black Oxide-Verfahren
Die Heißbrünierung ist eine weit verbreitete Art der Schwarzoxidbeschichtung. Bei diesem Verfahren wird das Bauteil bei hoher Temperatur in ein Salzbad getaucht. Es werden verschiedene Salzbäder verwendet, z. B. Nitrate, Nitrite und Natronlauge.
Das Verfahren besteht darin, die Teile mit Hilfe automatisierter Transporter von einem Bad in ein anderes zu tauchen. Die Temperatur, die während des Prozesses aufrechterhalten wird, liegt zwischen 275 und 295°F.
Der Temperaturbereich für die Schwarzoxidbeschichtung ist sehr wichtig und muss eingehalten werden. Wenn die Temperatur niedrig ist, dauert der Prozess länger. Ist die Temperatur hoch, rostet das Bauteil.
Das heiße schwarze Oxid kann auch mit Eisenchlorid aufgetragen werden, wobei das Bauteil in Eisenchlorid und dann in heißes Wasser getaucht wird, aber es ist nur für Stahloberflächen geeignet.
Mitteltemperatur-Schwarzoxid-Verfahren
Das Verfahren zur Herstellung von schwarzem Oxid bei mittlerer Temperatur ist das gleiche wie das von heißem schwarzem Oxid; der Temperaturbereich ist jedoch ein anderer.
Die Temperatur bei diesem Verfahren liegt zwischen 194 und 248°F. Bei dieser Temperatur wird das Metall in Magnetit umgewandelt, aber es entstehen keine ätzenden Dämpfe, die normalerweise ein Problem beim heißen schwarzen Oxidverfahren sind.
Kaltes Black-Oxide-Verfahren
Das kalte Schwarzoxidverfahren wird auch als Schwarzoxid bei Raumtemperatur bezeichnet und besteht in der Abscheidung von Kupferselenid auf der Oberfläche des Metallteils.
Der Temperaturbereich liegt bei diesem Verfahren zwischen 68 und 86°F. Dieses Verfahren ist nicht so verschleißfest wie die beiden anderen Verfahren. Wird jedoch eine weitere Nachbearbeitung durchgeführt, verbessert sich die Verschleißfestigkeit.
Verwendungszwecke und Anwendungen für Teile aus schwarzem Oxid
Teile aus schwarzem Oxid werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, wie z. B.:
Medizinisch: Komponenten aus schwarzem Oxid haben lichtabsorbierende Eigenschaften und sind daher für medizinische Anwendungen geeignet. Sie können in Röntgengeräten verwendet werden, wenn sie lichtempfindlich sind.
Automobilindustrie: Die meisten der Automobilkomponenten wie Zündkerzen, Aufhängungsbuchsen, Teile von Bremsventilen usw. mit einer Brünierung versehen sind.
Elektronisch: Elektrische Bauteile wie Zahnräder für Zeitschaltuhren, Abisolierzangen und Schneidgeräte werden ebenfalls mit schwarzem Oxid beschichtet.
Militär: Bei militärischen Anwendungen wird Schwarzoxid bei mittlerer Temperatur zur Beschichtung von Magazinen für Schrotpatronen und von militärischen Humvees verwendet.
Konstruktion: Montagewerkzeuge wie Lehren, Befestigungselemente und Lager sind ebenfalls mit schwarzem Oxid beschichtet.
Schlussfolgerung
Die Beschichtung mit schwarzem Oxid verleiht den Teilen ein besseres Finish, unabhängig davon, ob es sich um große oder kleine Teile handelt.
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FAQs
Kann schwarzes Oxid rosten?
Schwarzes Oxid rostet nicht. Es handelt sich um eine Konversionsbeschichtung, die auf Metalloberflächen aufgetragen wird, um die Eigenschaften des Metalls zu verbessern, ohne seine Dicke zu erhöhen.
Wofür wurde die schwarze Oxidschicht früher verwendet?
Die ersten Anwendungen von schwarzem Oxid bestanden darin, die Verschleißfestigkeit und das Aussehen von Werkzeugen und Maschinen zu verbessern.
Was ist der Unterschied zwischen schwarzem Oxid und anderen Oberflächenbehandlungen?
Bei Schwarzoxid bleiben die Abmessungen des Metallteils erhalten, während bei anderen Beschichtungsarten eine dicke Schutzschicht aufgetragen wird, die die Abmessungen verändert.
Welche Materialien werden in der Regel mit schwarzem Oxid beschichtet?
Schwarzes Oxid wird meist auf Stahl und Eisen aufgetragen, da es sich um Eisenmetalle handelt. Es kann auch auf Nichteisenmetalle wie Kupfer und Edelstahl aufgetragen werden, erfordert aber andere Verfahren.
