Rivestimento in ossido nero: tutto quello che c'è da sapere

Il rivestimento in ossido nero è un rivestimento di conversione applicato a numerose superfici e/o componenti metallici. Se desidera saperne di più sull'ossido nero, su come funziona e sui diversi tipi esistenti, questa guida può fornirle informazioni preziose.

Che cos'è l'ossido nero?

L'ossido nero è noto anche come magnetite e si forma quando il metallo ferroso viene sottoposto a sostanze chimiche ossidanti. Questo sottile strato di rivestimento, utilizzato in numerose applicazioni, offre molteplici vantaggi.

È un tipo di finitura superficiale utilizzata per migliorare l'estetica e la durabilità di un componente lavorato. Si distingue dalle altre finiture superficiali per il suo strato molto sottile, che non altera i requisiti dimensionali del componente.

Come funziona l'ossido nero

L'ossido nero, essendo un processo di conversione chimica, viene scelto per le superfici in metallo ferroso. Di seguito sono riportate le fasi per l'applicazione del rivestimento in ossido nero:

• Il processo inizia con la pulizia dei pezzi destinati al rivestimento in ossido nero. Le contaminazioni come olio, polvere, grasso o ruggine vengono rimosse pulendo la superficie. Durante questa pulizia può essere utilizzato un detergente alcalino.
• I componenti puliti vengono quindi immersi nella soluzione di annerimento. Questa soluzione contiene sali ossidanti, idrossido di sodio, nitriti e altre sostanze chimiche. L'intervallo di temperatura del processo è di circa 285-305°F.
• Le sostanze chimiche presenti nella soluzione e il ferro sulla superficie reagiscono creando magnetite. L'intensità dell'annerimento dipende dal tempo di immersione del pezzo nella soluzione.
• Dopo aver estratto i pezzi dalla soluzione, questi vengono risciacquati con acqua.
• Sul metallo rivestito con ossido nero viene applicato olio o un composto sigillante, in modo da migliorarne la durabilità e la resistenza alla corrosione.

Vantaggi del rivestimento in ossido nero

Il rivestimento in ossido nero offre molteplici vantaggi, elencati di seguito:

• Migliora la resistenza alla corrosione dei metalli ferrosi, proteggendoli dall'ossidazione e dalla ruggine.
• Conferisce al componente una finitura nera opaca e uniforme, rendendolo adatto sia ad applicazioni funzionali sia decorative.
• Il rivestimento in ossido nero aggiunge inoltre resistenza all'usura, maggiore durezza e basso attrito alla superficie metallica, contribuendo ad aumentare la durata dei componenti.
• Questo tipo di rivestimento viene applicato in milionesimi di pollice, il che significa che non si aggiunge spessore eccessivo ai componenti e che i pezzi mantengono tolleranze strette e un'elevata precisione.
• È più conveniente rispetto ad altre opzioni di rivestimento come la verniciatura a polvere e l'elettrodeposizione.

3 tipi principali di rivestimento in ossido nero

Esistono 3 tipi di rivestimento in ossido nero e il processo di ciascuno è descritto di seguito:

Processo di ossido nero a caldo

La finitura nera a caldo è un tipo di rivestimento in ossido nero ampiamente scelto. In questo processo il componente viene immerso in un bagno di sali ad alta temperatura. Si utilizzano diversi bagni di sali, come nitrati, nitriti e soda caustica.

Il processo consiste nell'immergere i pezzi da un bagno all'altro con l'ausilio di trasportatori automatizzati. La temperatura mantenuta durante il processo è compresa tra 275 e 295°F.

L'intervallo di temperatura del processo di rivestimento in ossido nero è molto importante e deve essere mantenuto. Se la temperatura è bassa, il processo richiederà più tempo. Se la temperatura è alta, il componente si arrugginirà.

L'ossido nero a caldo può essere applicato anche utilizzando cloruro di ferro, immergendo il componente nel cloruro di ferro e poi in acqua calda, ma è adatto solo alle superfici in acciaio.

Processo di ossido nero a media temperatura

Il processo di ossido nero a media temperatura è lo stesso dell'ossido nero a caldo; tuttavia, l'intervallo di temperatura è diverso.

La temperatura durante questo processo è compresa tra 194 e 248°F. Questa temperatura converte il metallo in magnetite, ma non produce fumi caustici, che di solito rappresentano un problema nel processo di ossido nero a caldo.

Processo di ossido nero a freddo

Il processo di ossidazione nera a freddo è anche chiamato ossidazione nera a temperatura ambiente e consiste nel depositare seleniuro di rame sulla superficie del componente metallico.

L'intervallo di temperatura di questo processo è compreso tra circa 68 e 86 °F. Questo processo non offre la stessa resistenza all'usura degli altri due processi. Tuttavia, se si esegue un'ulteriore finitura secondaria, la resistenza all'usura migliora.

Usi e applicazioni dei componenti con ossidazione nera

I componenti con ossidazione nera sono utilizzati in diverse applicazioni, come:

Medicale: I componenti con ossidazione nera offrono proprietà di assorbimento della luce, che li rendono adatti alle applicazioni medicali. Possono essere utilizzati nelle macchine a raggi X se sono fotosensibili.

Automotive:La maggior parte dei componenti automotive è rivestita con finitura a ossidazione nera, come candele, boccole delle sospensioni, componenti delle valvole dei freni, ecc.

Elettronico: Anche i componenti elettrici come ingranaggi per timer, spellafili e tronchesi sono rivestiti con ossidazione nera.

Militare: Nelle applicazioni militari, l'ossidazione nera a media temperatura viene utilizzata per rivestire i caricatori dei fucili a pompa e gli Humvee militari.

Edilizia: Anche gli utensili di assemblaggio come calibri, elementi di fissaggio e cuscinetti sono rivestiti con ossidazione nera.

Conclusione

Il rivestimento a ossidazione nera conferisce una finitura migliorata ai componenti, sia che si debbano rivestire componenti di grandi dimensioni sia di piccole dimensioni.

Presso DEK, offriamo servizi di rivestimento a ossidazione nera in grado di migliorare le prestazioni e la durata dei Suoi componenti metallici utilizzando diverse tecniche. Ci contatti subito!

Domande frequenti

L'ossidazione nera arrugginisce?

L'ossidazione nera non arrugginisce. È un rivestimento di conversione applicato sulle superfici metalliche per migliorarne le proprietà senza aggiungere spessore significativo.

Quali erano gli usi iniziali del rivestimento a ossidazione nera?

Gli usi iniziali dell'ossidazione nera consistevano nel migliorare la resistenza all'usura e l'aspetto degli utensili e dei macchinari.

Qual è la differenza tra l'ossidazione nera e le altre finiture superficiali?

L'ossidazione nera mantiene le dimensioni del componente metallico, mentre altri tipi di rivestimento aggiungono uno strato protettivo spesso che altera le dimensioni.

Quali materiali sono comunemente rivestiti con ossidazione nera?

L'ossidazione nera viene applicata principalmente all'acciaio e al ferro, in quanto metalli ferrosi. Può essere applicata anche su materiali non ferrosi come rame e acciaio inossidabile, ma richiede altri processi.