Виды и типы покрытия крепежа

Метизы без качественного покрытия все реже используются в разных областях строительства и промышленности. Причиной этому являются механические разрушающие воздействия и негативное влияние агрессивных сред на металл крепежных элементов. Поэтому производители стремятся нанести антикоррозионное покрытие на изготавливаемый крепеж для продления срока службы выпускаемой продукции.

Разновидности покрытий на крепеже

Противокоррозионная защита метизов подразумевает нанесение различных покрытий на крепеж. Эта операция также нередко выполняется для улучшения поверхностных свойств изделий или придания крепежным элементам более привлекательного внешнего вида. Покрытие современного крепежа может создаваться при использовании:

• металла;
• порошка;
• неметаллических составов;
• неорганических веществ;
• лакокрасочных материалов;
• пластмасс, в частности ПВХ;
• резины;
• полиуретана.

ВАЖНО: На характеристики покрытия для крепежа влияет степень взаимодействия между защитным материалом и метизным изделием.

Основные способы нанесения покрытий на крепеж

Существует два основных метода создания покрытий на крепеже. Каждый вид имеет свои особенности:

1. Механический тип защиты, благодаря которому происходит изоляция металла крепежного элемента от внешней среды. Этот метод работает, если на защитном материале отсутствуют повреждения. Примером такого способа является нанесение ПВХ.
2. Электрохимический тип защиты, который работает, если покрытие на крепеже анодное относительно металла метизов. Этот метод позволяет наносить антикоррозионное покрытие на сложные элементы, включая внутренние полости с соблюдением требований по толщине и равномерности защитного слоя.

Электрохимическая коррозия — это основной вид негативного воздействия окружающей среды. Она образуется в месте, где контактируют два металла, у которых отличные друг от друга электрохимические потенциалы. Из-за влажной среды образуется гальваническая пара. В результате металл с более низким потенциалом растворяется. Наносимый слой с более отрицательным потенциалом принято называть анодной защитой. Для ее создания используется цинк, алюминий, хром. Если присутствуют дефекты – задиры или поры, происходит разрушение защитного слоя. При этом крепеж остается целым. Благодаря анодному покрытию на крепеже создается одновременно электрохимическая и механическая защита. Именно поэтому для повышения поверхностных свойств чаще всего применяется данный вид покрытий.

Распространенные виды покрытий

При выборе метизов с определенным покрытием, учитывают соответствие их характеристик эксплуатационным условиям. Наиболее распространены несколько видов покрытий.

Цинковое

На поверхность детали наносят тонкий слой цинка путем электролиза. При таком способе образуется покрытие толщиной 6–20 мкм, которое не рассчитано на эксплуатацию в особо агрессивных средах. Данный вид покрытия часто применяют в качестве  декоративного.

Достоинства цинкования:

• привлекательный внешний вид метизов;
• невысокая стоимость;
• простота регулировки толщины покрытия;
• возможность дополнительного хромирования;
• различные цветовые оттенки;
• нанесение на детали небольших размеров.

Недостатки:

• производство загрязняющее окружающую среду;
• небольшая механическая прочность;
• низкая степень устойчивости к негативному влиянию особо агрессивных сред.

ВАЖНО: Оцинкованные элементы широко распространены как в быту, так и в промышленности.

Соответствие характеристик условиям использования представлено в таблице.

Никелевое

Процесс представляет собой нанесение тонкого слоя никеля на метизы для придания им необходимых характеристик. Покрытие такого типа широко используется в виде первичного слоя, покрываемого драгоценными металлами.

Плюсы никелирования:

• никелевые покрытия легко пассивируются на воздухе и под действием сильных окислителей;
• высокая степень устойчивости к коррозии. Для защиты деталей от влаги и агрессивных веществ достаточно 50-100 мкм;
• привлекательный внешний вид. Никелированные элементы часто используют в декоративных целях;
• устойчивость к механическим повреждениям;
• высокая электропроводность;
• устойчивость к щелочам.

ВАЖНО: Никелированные детали используют в автомобилестроении, при сборке мебели, в строительстве и т.д

Кадмиевое

По внешнему виду металл напоминает цинк. Несмотря на это характеристики покрытия отличаются. При нанесении получают слой толщина которого составляет от 6 до 20мкм.

При пассивации кадмия получают покрытие светло-желтого цвета. Образовавшаяся в результате пассивации пленка отличается плотностью. Это позволяет использовать крепежные элементы в местах, взаимодействующих с соленой водой.

Плюсы кадмирования:

• обеспечение герметичности резьбовых соединений;
• облегчение пайки электрических контактов на элементах, выполненных из стали;
• привлекательный внешний вид;
• высокая степень пластичности;
• возможность применения в соленой среде.

Недостатки:

• повышенная стоимость реагентов;
• высокая токсичность;
• подверженность негативному влиянию сернистых соединений.

ВАЖНО: Крепеж с таким покрытием применяют в разных сферах деятельности.

Фосфатное

Фосфатирование представляет собой химическую обработку изделий, в результате которой на их поверхности образуется солевое покрытие. Цвет фосфатного покрытия колеблется  от светло-серого до темно серого.

Покрытие такого типа часто используется в качестве основы под лакокрасочное, смазочное, либо перед пассивированием. Крепежные элементы покрытые методом фосфатирования получили широкое распространение при сборке различных машин и механизмов.

Преимущества фосфатирования:

• устойчивость к кислороду, маслу, керосину и т.д.;
• широкий диапазон температуры использования от -75 до 500^оС;
• улучшение скольжения поверхности;
• высокие электроизоляционные свойства (допустимое напряжение до 600В).

Минусы:

• невысокая устойчивость к щелочам и кислотам;
• небольшая эластичность;

ВАЖНО: Светло-серые фосфатные пленки образуются на цветных металлах и малоуглеродистых сталях.

Помимо вышеперечисленных покрытий широко распространено оксидирование. Технология предусматривает обработку очищенной поверхности заготовки специальными растворами. В результате образуется оксидная пленка, которая устойчива к негативному влиянию влаги.

Обозначение разновидностей покрытий на крепеже

Обозначения используются в маркировке. Из нее можно узнать вид, и какой толщиной выполнен защитный слой на крепежных изделиях. Для их обозначения используются цифровые знаки. После них указывается ГОСТ. Два первых числа позволяют узнать тип покрытия на крепеже. Дальше указывается обозначение его толщины. Данная характеристика измеряется в микронах. Для этого используется число из одного или двух символов. Иногда можно увидеть в обозначении буквенную маркировку.

СХЕМА условного обозначения болтов, винтов, шпилек и гаек

Примеры обозначения:

Болт 2М12-6gx60.109.40Х.019 ГОСТ 7798-70

Покрытие цинковое, с химическим пассивированием (хроматированию)

Толщина покрытия 9 мкм.

Болт 2М12-6gx60.109.40Х.0212 ГОСТ 7798-70

Покрытие кадмиевое, хроматированное

Толщина покрытия 12 мкм.

Толщина защиты выбирается по ГОСТу 9.303-84. Информация об условных обозначениях, а также видах защитных слоев доступна в ГОСТ 1759.0- 87. Крепежные элементы, к которым относится винт, гайка, болт и шпилька, создаются без покрытий, а также с защитой, указанной в таблице.

Таблица из ГОСТ