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Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2024-12-23 Origen:Sitio
Casi todos los sujetadores comerciales están hechos de acero al carbono o acero aleado y generalmente requieren resistencia a la corrosión. Por lo tanto, el revestimiento de tratamiento de superficie debe adherirse firmemente y no desprenderse durante la instalación o extracción. Para sujetadores roscados, el recubrimiento también debe ser lo suficientemente delgado como para permitir una unión suave de las roscas. Es importante tener en cuenta que los límites de temperatura del recubrimiento suelen ser más bajos que los del material base, por lo que también se deben considerar las condiciones de temperatura de trabajo del sujetador.
Los objetivos principales de los tratamientos superficiales son la estética y la resistencia a la corrosión. Dado que la función principal de los sujetadores es sujetar componentes de forma segura, los tratamientos superficiales también afectan significativamente su rendimiento de sujeción. Por lo tanto, al elegir un tratamiento superficial, se deben considerar factores como el torque y la consistencia de la precarga.
Un diseñador de alto nivel no solo debe centrarse en el diseño estructural y los procesos de fabricación, sino también en la viabilidad del montaje, las consideraciones medioambientales y la rentabilidad. A continuación, proporcionamos una descripción general de algunos recubrimientos de sujetadores comunes para ayudar a los profesionales de la industria a tomar decisiones informadas.
El zinc galvanizado es el recubrimiento más común para sujetadores comerciales. Es económico, visualmente atractivo (disponible en negro, verde militar, etc.) y relativamente fácil de aplicar. Sin embargo, su resistencia a la corrosión es generalmente menor en comparación con otros recubrimientos, y la prueba de niebla salina neutra suele durar 72 horas. Los selladores especiales pueden mejorar esta resistencia, logrando más de 200 horas, pero a un costo significativamente mayor: de 5 a 8 veces más caro que el revestimiento de zinc estándar.
El zinc galvanizado puede provocar fragilidad por hidrógeno, por lo que generalmente no se utiliza para sujetadores con un grado superior a 10,9. Si bien el horneado puede ayudar a eliminar el hidrógeno, este proceso debe realizarse antes de la pasivación para evitar dañar la película de pasivación. Como resultado, no se realiza comúnmente, a menos que el cliente lo requiera específicamente. Además, los sujetadores de zinc galvanizado a menudo muestran una mala consistencia entre par y precarga, lo que los hace inadecuados para conexiones críticas. Aplicar lubricación después del recubrimiento puede mejorar esta consistencia.
El fosfatado es una opción más asequible que el galvanizado, pero proporciona una menor resistencia a la corrosión. Después del fosfatado, se requiere una capa de aceite para mejorar la resistencia a la corrosión. El rendimiento del recubrimiento de aceite influye directamente en la resistencia a la corrosión; por ejemplo, el uso de aceites antioxidantes de alta calidad puede extender la prueba de niebla salina neutra a 72 a 96 horas, pero estos aceites son de 2 a 3 veces más caros.
Los tipos de fosfatado comunes incluyen el fosfatado a base de zinc y manganeso. El fosfatado a base de zinc ofrece mejores propiedades de lubricación, mientras que el fosfatado a base de manganeso es más resistente a la corrosión y al desgaste. Puede soportar temperaturas más altas, que van desde 107 °C a 204 °C (225 °F a 400 °F), lo que lo hace ideal para componentes automotrices críticos como pernos de biela de motor, pernos de culata, tuercas de ruedas, etc. Se utiliza para pernos de alta resistencia (grado 10.9 y superior) porque ayuda a evitar la fragilización por hidrógeno.
El óxido negro más aceite es un recubrimiento popular para sujetadores industriales, principalmente porque es económico y visualmente atractivo mientras dura el aceite. Sin embargo, ofrece una resistencia mínima a la oxidación y, sin aceite, se oxida rápidamente. Incluso con aceite, la prueba de niebla salina neutra sólo dura entre 3 y 5 horas.
El revestimiento de cadmio proporciona una excelente resistencia a la corrosión, particularmente en ambientes marinos. Sin embargo, los costos del tratamiento de residuos asociados con el revestimiento de cadmio son altos y el proceso es costoso: entre 15 y 20 veces más costoso que el revestimiento de zinc. Como resultado, el revestimiento de cadmio se utiliza sólo en entornos específicos, como sujetadores para plataformas de perforación petrolera o aviones.
El cromado es estable en la atmósfera, resistente a la decoloración y mantiene su brillo. Es muy duradero y ofrece buena resistencia al desgaste. Si bien generalmente se usa con fines decorativos en sujetadores, no se usa comúnmente en industrias con altos requisitos de resistencia a la corrosión debido a su alto costo. A veces se utilizan sujetadores cromados en lugar de acero inoxidable cuando la resistencia es una preocupación.
Para evitar la corrosión, a menudo se aplican revestimientos de cobre y níquel antes del cromado. El cromo puede soportar altas temperaturas (hasta 650 °C o 1200 °F), pero, al igual que el revestimiento de zinc, es susceptible a la fragilización por hidrógeno.
El niquelado se logra mediante galvanoplastia o químico y a menudo se usa en aplicaciones que requieren tanto resistencia a la corrosión como conductividad eléctrica, como los terminales de las baterías de los vehículos. El niquelado proporciona un equilibrio de ambas propiedades, pero generalmente se usa en aplicaciones especializadas en lugar de sujetadores industriales generales.
La galvanización en caliente implica calentar el zinc a un estado líquido y sumergir el sujetador para formar una capa espesa. El espesor suele oscilar entre 15 y 100 micrones, lo que ofrece una buena resistencia a la corrosión, especialmente para uso en construcción y otros proyectos de ingeniería. Sin embargo, debido al recubrimiento más grueso, puede provocar problemas con el enganche de la rosca, particularmente en sujetadores de alta resistencia (por encima del grado 10.9), ya que el recubrimiento puede interferir con el proceso de roscado. Además, el proceso de galvanizado en caliente genera una importante contaminación debido a los humos y residuos de zinc.
Sherardizing, o difusión de zinc, es un proceso metalúrgico de estado sólido que crea una capa uniforme en el sujetador, proporcionando una resistencia superior a la corrosión. Con un rango de espesor de 10 a 110 micras, el recubrimiento tiene una buena adherencia y una gran durabilidad, lo que lo convierte en la opción más respetuosa con el medio ambiente ya que no genera contaminación significativa. El espesor del recubrimiento se puede controlar con alta precisión, lo que lo hace ideal para aplicaciones críticas.
DACROMET es un recubrimiento de zinc-cromo, también conocido como recubrimiento de zinc-aluminio-cromo, y es un recubrimiento anticorrosión más nuevo. No sufre fragilización por hidrógeno y proporciona una excelente consistencia entre par y precarga. A pesar de su mayor costo, se usa ampliamente en aplicaciones que requieren alta resistencia a la corrosión, especialmente para sujetadores de alta resistencia.
Al seleccionar un tratamiento de superficie para sujetadores, es fundamental considerar varios factores, incluida la resistencia a la corrosión, el costo, el rendimiento en condiciones de temperatura y los requisitos específicos de la aplicación. Ningún recubrimiento es universalmente superior; La mejor elección depende de las demandas específicas del proyecto. Al comprender las ventajas y limitaciones de cada recubrimiento, los ingenieros y diseñadores pueden tomar decisiones informadas que garanticen un rendimiento, durabilidad y rentabilidad óptimos.
