Покрытия крепёжных изделий

В последнее время всё реже можно встретить в продаже крепёжные изделия без покрытия, так называемые "чёрные". Такой крепёж обладает низкой сопротивляемостью к воздействию факторов внешней среды, а именно:

• коррозии;
• колебаний температуры;
• влажности;
• химического состава воздуха.

Покрытия как раз и необходимо наносить на крепёж для того, чтобы воздействие внешних условий на него было минимальным. В некоторых случаях крепёжные изделия обрабатываются различными составами для придания особых поверхностных свойств, а также для изменения их внешнего вида, предпринимаемого в эстетических целях. Также с помощью обработки специальными химическими растворами крепежу можно придать магнитные или немагнитные свойства, светоотражающую или светопоглощающую способность. Покрытия могут способствовать повышению таких характеристик, как

• электропроводимость;
• теплопроводность;
• электроизоляция;
• износостойкость.

Выделяют следующие типы покрытий для крепежа:

• металлические;
• неметаллические;
• неорганические;
• порошковые;
• лакокрасочные;
• пластмассовые;
• резиновые.

Степень надёжности покрытия определяется возможностью взаимодействия состава покрытия и материала крепежа. Защита детали может быть механической и электрохимической. Механическая защита достигается путём изоляции детали от внешнего мира. Если случаются повреждения покрытия, то эффективность такого метода резко падает. Электрохимическую защиту можно обеспечить посредством нанесения раствора, являющегося анодным по отношению к крепёжному приспособлению и не зависящего от пористости.

Анодным называется покрытие, материал которого обладает меньшим потенциалом по отношению к защищаемой поверхности. К таким покрытиям относятся растворы, содержащие магний, алюминий, цинк, хром. Во время эксплуатации они разрушаются, оставляя при этом металлическую поверхность крепежа незатронутой внешним воздействием. К катодным покрытиям относятся составы с более высоким потенциалом по отношению к защищаемому металлу. В данном случае речь идёт о медных, никелевых, оловянных, свинцовых, серебряных, золотых покрытиях.

Важно отметить, что в соответствии с установленным ГОСТом условия эксплуатации металлических изделий могут быть

• лёгкими;
• средними;
• жёсткими;
• очень жёсткими.

Коррозия, разъедающая крепёж, как правило, является по своему происхождению электромеханической, так как в районе соприкосновению двух металлов с разными электромеханическими свойствами возникают условия, благоприятствующие возникновению ржавчины. Факторами, увеличивающими уязвимость крепёжных изделий к коррозии, являются также воздействие влаги и неблагоприятные внешние условия.

Наиболее распространёнными металлическими покрытиями для крепежа являются цинковые, кадмиевые, медные растворы. Самым популярным покрытием для стальных и чугунных изделий считается цинковое. Подобный выбор обусловлен, во-первых, природной стойкостью цинка к воздействию коррозионных продуктов и, во-вторых, высокой анодностью защиты, не теряющей своих свойств, даже если температура окружающей среды достигнет 70°C. Надёжность цинкового покрытия зависит от его толщины и способа нанесения. Метод получения покрытия напрямую влияет на его равномерность, строение, плотность, состав. Оцинкованные крепёжные изделия подходят для эксплуатации в лёгких и средних условиях.

Другим способом обработки крепежа является кадмирование, которое, впрочем, всё меньше используется из-за его высокой токсичности. К тому же кадмиевая защита менее эффективна, чем цинковая. Основная сфера применения кадмия — флот. Связано это с тем, что данный элемент обладает отличными защитными характеристиками в условиях повышенной концентрации водяного пара.

Никелевые покрытия считаются катодными по отношению к стальной поверхности, обеспечивая при этом только механическую защиту. Никелирование крепежа осуществляется посредством применения колокольных ванн, ванн с вращающимися барабанами, содержащими электролит на основе сернокислого никеля. Покрытие из никеля приятно смотрится с эстетической точки зрения, однако по механическим характеристикам проигрывает другим видам покрытий и отличается низкой сопротивляемостью к воздействию коррозии. Основная сфера применения — мебельное производство.

Ещё более редко встречается хромированное покрытие крепежа. Оно имеет приятный внешний вид, однако если предварительно не провести специальную обработку металла, хромирование сильно понизит предел выносливости стальной поверхности. Раствор на основе хроме наносится либо в декоративных целях, либо для обеспечения износостойкости. Латунирование также применяется с целью украшения крепежного приспособления.

Фосфатирование и оксидирование относятся к наиболее распространённым видам неметаллических покрытий для крепежа. Составы на основе фосфата используются для обработки стальных крепёжных изделий, к внешнему вижу которых не предъявляется особых требований. Приспособление обрабатывают посредством особого химического раствора — соли Мажеф, в результате чего на поверхности появляется форфатная плёнка. Она очень хорошо взаимодействует на молекулярном уровне с защищаемой поверхностью, легко поддаётся окраске, обладает высокой маслоёмкостью.

Отличительной особенностью оксидирования является формирование на обрабатываемой поверхности плёнки окислов. Оксидные покрытия по многим характеристикам идентичны фосфатным. После нанесения оксидного раствора поверхность изделия приобретает блестящий чёрный цвет. Фосфатирование и оксидирование имеет смысл применять только в том случае, если крепёжное изделие будет использоваться в лёгких условиях эксплуатации, к тому же его необходимо предварительно промаслить и окрасить. Для работы с крепежом в средних и жёстких условиях эксплуатации обрабатываемое приспособление необходимо подвергнуть процедуре гидрофобизирования.

Очевидно, что выбор покрытия для болтов, шурупов, гаек и пр. зависит от сферы использования крепежа.