Покрытие серебром болтов DIN 931: основные свойства и сферы применения

В нашу компанию обратился постоянный клиент, занимающийся радиоэлектроникой. Ему требовалось изготовить болты с шестигранной головкой из нержавеющей стали в соответствии со стандартом DIN 931. Главное требование заказчика заключалось в дополнительном покрытии метизов серебром. В данной статье мы хотим рассказать вам об особенностях покрытия серебром, а также о том, как наша компания справилась с поставленной задачей.

Задача

Болты с шестигранной головкой DIN 931 используются в разных областях промышленности (машиностроение, строительство, автомобильная промышленность, радиоэлектроника и т. д.) для максимально надежной фиксации элементов, деталей и конструкций. Такие болты в особенности необходимы в условиях сильных циклических, вибрационных и других нагрузок.

Заказчику требовало изготовить болты DIN 931 в количестве 500 штук в разных размерах. Для улучшения стандартных характеристик болтов с шестигранной головкой DIN 931 данные крепежные изделия необходимо было изготовить из нержавеющей стали с покрытием серебром.

Основные свойства серебра

По своим физическим свойствам серебро является уникальным металлом, обладающим повышенной тепло- и электропроводностью, а также высокой химической устойчивостью к щелочам и органическим кислотам. Такой металл растворяется только в концентрированной азотной кислоте и горячей серной кислоте. В присутствии кислорода и влаги серебро взаимодействует с сероводородом, следы которого всегда присутствуют в воздухе, за счет чего образуются коричневые и черно-серые пленки сульфида серебра.

Наряду с ионной проводимостью такие сульфидные пленки также отличаются высокой фотоэлектрической проводимостью. Однако при увеличении яркости освещения значительно снижается сопротивление слоя сульфида серебра. Непостоянство электрической проводимости сульфидных пленок серебра непосредственно зависит от внешних условий окружающей среды и может приводить к непостоянству переходного сопротивления серебряного контакта, а в некоторых случаях, например, при низкой контактной нагрузке, может привести и к нарушению проводимости контакта. В связи с этим не рекомендуется применять серебро для покрытия крепежа и метизов при малых токовых нагрузках (от 5 мкА до 100мА) и малых контактных давлениях (10-100 кПа).

Еще одним серьезным недостатком серебряного покрытия, который важно учитывать при его использовании для покрытия деталей электрических контактов, является потускнение серебра под воздействием сероводорода. К существенным недостаткам серебра также следует отнести низкую твердость, износостойкость и свариваемость при коммутации небольших и больших токов. Эти особенности могут приводить к переносу металла с одного участка поверхности на другой, а также к образованию наплывов, что в конечном итоге может привести к нарушению контакта.

Однако, несмотря на свои существенные недостатки, покрытие из серебра также имеет ряд ключевых преимуществ, за счет чего серебро становится незаменимым металлом для радиоэлектронной, электротехнической и других отраслей промышленности. Помимо вышеописанных преимуществ (теплопроводность, электропроводность и высокая устойчивость к щелочам и органическим кислотам) серебро обладает антикоррозийными свойствами, за счет которых становится возможно существенно продлить срок службы деталей с серебряным покрытием. Не стоит забывать о легком весе и биосовместимости серебра, что гарантирует низкий вес готового изделия, а также обеспечивает отсутствие аллергенных или побочных реакций при контакте человека с данным покрытием.  Кроме того, серебро обладает высокой пластичностью, за счет которой данный метал способен легко сплавляться с другими металлами при обработке. Высокая паемость в свою очередь делает серебро отличным материалом при изготовлении мелких крепежных элементов.

Для улучшения механических и коррозионных свойств серебра его легируют другими металлами (например, сурьмой), а также наносят пассивирующую пленку химическими и электрохимическими методами или тонкий слой драгоценных металлов (например, палладия или золота).

С учетом вышеперечисленных свойств серебра его применение для покрытия различных видов крепежа и метизов непосредственно зависит от области применения крепежных элементов с таким покрытием. В основном покрытие крепежных изделий серебром применяют для токонесущих деталей в радиоэлектронике, для электротехнической аппаратуры, приборов СВЧ, токопроводящих площадок печатных плат и т. д. Во всех этих сферах покрытие из серебра может быть использовано с целью увеличения электропроводности электрических поверхностей и максимального снижения переходного сопротивления.

Области применения серебряных покрытий

Крепежные изделия с покрытием из серебра, как правило, применяются в радиоэлектронике и электротехнике для лучшей электропроводности. Серебром в основном покрываются места крепления шин, так как соединительные шины в процессе электроустановки играют одну из связующих ролей, связывая элементы всей электроустановки в одну эквивалентную точку, а также являясь проводниками с низким значением сопротивления.

Кроме того, покрытие серебром зачастую используется для внутренней поверхности волноводов в микроволновых печах. В силу того, что внутренняя поверхность волновода служит границей двух сред, которые резко отличаются друг от друга за счет разной проницаемости и электропроводности, покрытие серебром способствует защите от коррозии, а также существенно повышает тепло- и электропроводность. Повышение этих свойств необходимо поскольку ток в микроволновой печи должен протекать тонким слоем на поверхности внутреннего волновода. Соответственно, покрытие серебром толщиной в 1,5 раз больше глубины проникновения микроволнового тока в металл обеспечивает более высокое сопротивление рабочей поверхности. Для дополнительной защиты внутренней поверхности волновода от коррозии в электротехнике также применяют металлические (палладий или родий) и неметаллические (лаковые, наносимые методом полива) защитные покрытия.

Итоговый результат

Производство болтов с шестигранной головкой DIN 931 на всех этапах изготовления осуществлялось на нашем собственном производстве. Благодаря опыту и профессионализму наших сотрудников, а также за счет высокотехнологичного оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), нам удалось изготовить болты DIN 931 из нержавеющей стали с покрытием серебром всего за 3 дня, что позволило в кратчайшие сроки направить данный заказ нашему клиенту. Болты были изготовлены с учетом ключевых требований заказчика – разной длины и в количестве 500 штук.

Обращаем ваше внимание, что мы работаем, в том числе и по индивидуальным чертежам, что позволит вам реализовать свои самые смелые проекты.