Покрытие металла на заказ: порошковая
покраска, гальваника, пескоструй и воронение

Зачем нужно покрытие и от чего оно защищает

Голая углеродистая сталь ржавеет в цехе за несколько дней, а на улице за пару недель покрывается налётом, который потом не вывести без пескоструя. Поэтому вопрос покрытия мы задаём сразу при расчёте. Покрытие решает четыре задачи, и от того, какая главная, зависит выбор технологии.

• Защита от коррозии. Цинк, порошковая краска, воронение с промасливанием, анодирование.
• Внешний вид. Цвет по RAL, декоративный хром, чёрное гальваническое покрытие, матовый или глянцевый блеск.
• Свойства поверхности. Твёрдый хром даёт 800-1100 HV и поднимает износостойкость, никель улучшает пайку.
• Восстановление размера. Изношенный шток или шейку вала наращивают твёрдым хромом и шлифуют в размер.

Механизм защиты разный. Краска это барьер: пока слой целый, металл сухой, но царапина до основы даёт очаг коррозии, который отслаивает краску дальше. Цинк активнее железа и растворяется первым, защищая сталь даже на оголённых участках. На улице поэтому лучше работает связка цинк плюс порошок сверху.

Гальваника: цинк, хром, никель, латунь, чернение

Гальваническая покраска металлических изделий это обиходное название, правильно говорить гальваническое покрытие. Деталь погружают в электролит и пропускают ток, металл осаждается слоем в микроны. Гальваника на заказ по ГОСТ 9.301 и 9.303 идёт по цепочке: обезжиривание, травление, активация, осаждение, промывка, пассивация.

Что часто путают:

• Твёрдый и декоративный хром это разные технологии. Твёрдый наносят толстым слоем прямо на сталь и шлифуют, он матово-серый и работает на износ. Декоративный это плёнка по никелю, красивая, но износостойкости не дающая.
• Покрытие алюминием из водного электролита не наносится. Алюминий осаждается только из расплавов солей, в обычной гальванике этого нет. Под такой запрос подходят анодирование самого алюминия, термодиффузионное цинкование или напыление.
• Гальваника не выравнивает поверхность. Наоборот, тонкий слой подчёркивает каждую риску от резца. Под декоративный хром деталь сначала полируют.
• Глухие полости покрываются хуже. Ток идёт по кратчайшему пути, на дне отверстия слой в разы тоньше, чем снаружи.

Цинкование деталей и хромирование мы делаем у себя, никелирование, латунирование и чернение закрываем вместе с проверенными участками: детали возим сами.

Воронение стали

Воронение это химическое оксидирование стали в горячем щелочном растворе, на выходе плотная чёрная плёнка магнетита толщиной 1-3 мкм. Размер при этом почти не меняется: воронят там, где посадки уже готовы.

• Где применяют. Инструмент, оснастка, детали механизмов и крепёж, которым надо быть чёрными и остаться в допуске.
• Защита. Сама плёнка защищает слабо, работает только с промасливанием: в воде вороненая деталь без масла заржавеет.
• Ограничения. Нержавейку и цветные металлы не воронят, на высоколегированных сталях цвет непредсказуем.
• Альтернатива. Нужен чёрный цвет и защита, берут чёрный цинк или порошок RAL 9005.

Резьба и посадочные места под покрытие

Главный источник претензий: деталь приходит с покрытием, а гайка на шпильку не идёт или подшипник не садится. Слой лёг туда, где его не ждали. Решается на чертеже тремя способами.

• Припуск в резьбе. Наружную резьбу под цинк нарезают с занижением, для слоя 9-12 мкм хватает поля 6e вместо 6g, внутреннюю гонят метчиком по верхнему пределу.
• Заглушки и маскирование. Отверстия закрывают силиконовыми пробками, резьбу колпачками, плоскости термостойкой лентой. Для гальваники применяют съёмные лаки и воски.
• Прогонка после покрытия. Метчиком или плашкой снимают лишний слой, но металл в местах прогонки остаётся голым.

Отверстия под подшипники, шейки валов, пазы и любые поверхности с допуском H7 или js6 по умолчанию не покрываются: маскируем, а если геометрия не позволяет, обрабатываем в размер после покрытия. Про резьбу подробнее на странице нарезка резьбы, про крепёж под покрытие на странице нестандартный крепёж по чертежу.

Какие детали нельзя покрывать и почему

Отказ от покрытия это физика процесса, а не капризы участка. Где мы честно говорим «так не получится»:

• Сборки с пластиком, резиной и электроникой. Полимеризация при 180-200 градусах их убивает, красят до сборки.
• Закалённые детали твёрже 32 HRC под гальванику. Риск водородного охрупчивания: либо прогрев после покрытия, либо другая защита.
• Пористое литьё и негерметичные швы. Электролит затекает в поры, потом выходит наружу и вспучивает покрытие. Швы варят сплошными.
• Остатки масла в глухих полостях. При нагреве масло выходит и даёт кратеры в краске, нужно дренажное отверстие.
• Пружины и тонкая проволока под гальванику. Наводороживание плюс рабочие напряжения дают трещины.
• Шлифованные и притёртые поверхности. Только по отдельной договорённости и с последующей доводкой.
• Готовые узлы в сборе. Подшипники, манжеты и сальники в ванну не идут, промыть их потом невозможно.

Нержавейка и алюминий требуют отдельной активации. Красить нержавейку можно, но без пескоструя стеклошариками порошок держится плохо.

Как покрытие сочетается с механообработкой и термообработкой

Порядок операций менять нельзя, иначе деталь придётся переделывать.

1. Черновая механообработка. Снимаем основной металл, оставляем припуск.
2. Термообработка. Закалка, ТВЧ, цементация, отпуск. Деталь ведёт, поэтому термичка идёт до финишной обработки. Подробнее на странице детали с термообработкой.
3. Чистовая обработка и шлифовка. Выводим размеры в допуск с учётом будущего слоя.
4. Покрытие. Пескоструй, потом гальваника или покраска.
5. Обезводороживание. После гальваники закалённые детали греют 2-4 часа при 190-220 градусах, желательно в первые сутки.
6. Финишная доводка. Шлифовка хрома в размер, прогонка резьбы, контроль.

Термичка, ТВЧ, хромирование и цинкование у нас свои, на сторонние участки уходят анодирование, никель, латунь и воронение. Когда всю цепочку ведёт одна организация, не надо выяснять, из-за чьей операции деталь вышла из допуска. Про полный цикл на странице изготовление деталей на заказ.