NO762157L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for sinkbelegging av festemidler.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for sinkbelegging av festemidler, såsom skruer og muttere.

En kjent"fremgangsmåte for sinkbelegging er varmbe-leggingsprosessen hvor gjenstandene som skal belegges dyppes i et bad av smeltet sink. Denne metode resulterer i en stor sink-beleggtykkelse, en temmelig jevn total sinkfordeling, også på kompliserte gjenstander, og en god motstand mot korrosjon. Imidlertid gir denne metode en dårlig overflatebehandling og risiko for lokale sinkoppsamlinger. Slike sinkoppsamlinger kan forårsake problemer ved anvendelsen av festemidler, og varmbé-lagte festemidler kan av denne grunn sjelden benyttes i auto-matiske anlegg. Videre er muligheten for å beskytte varmbe-lagte lag mot egenkorrosjon (såkalte.hvite blærer 1 ved kromering begrenset.

En annen kjent metode for sinkbelegging er elektrobelegging. Denne metode gir en god overflatebehandling og an-vendelsesegenskapene ved mindre sinkbeleggtykkelser er gode. Denne metode tillater også forskjellige typer for kromering. Ved større sinkbeleggtykkelser gir elektrobeleggingsprosessen imidlertid opphav til en ujevn sinkfordeling på grunn av så-kalte punkteffekter, og i tillegg vil motstanden mot korrosjon være relativt lav, og det er en risiko for hydrogenabsorbsjon.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det til-veiebragt en fremgangsmåte for sinkbelegging av festemidler, såsom skruer og muttere, og festemidlene gis en tykk, jevn og korrosjonsmotstandsdyktig sinkbelegging som resulterer i gode anvendelsesegenskaper.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse omfatter fremgangsmåten for sinkbelegging av festemidler vasking, beising og flussmiddelbehandling av festemidlene, hvis nødvendig, hvor- etter det påføres et første sinkbelegg ved varmbelegging, utjevning av det første sinkbelegg ad kjemisk vei, fortrinnsvis elektrokjemisk, og påføring av et andre overflatesinkbelegg ved elektrobelegging.

Selv om sinkbelegget■ved.oppfinnelsen gir en god korrosjonsmotstand, er det hensiktsmessig ifølge oppfinnelsen å kromere festemidlene, f. eks. ved gulkromering, nemlig på den ene side for å gi en bedre motstand mot "hvite blærer" og på den annen side for å gi en farvemarkering til festemidlene . Andre kromater enn gulkromering kan selvfølgelig også benyttes, såsom f. eks. grønnkromering, sortkromering eller lyskromering.

Ifølge oppfinnelsen har man funnet det særlig hensiktsmessig å gjennomføre utjevningen med en reversert elektrolytisk galvaniseringsprosess, hvorved en sinkfjerning og utjevning oppnås. Den fjernede sink blir så utfelt på "sinkano-den". Etter omveksling av polene blir^den samme sink utfelt

: på festemidlene i form av elektrolytisk sink til en forutbe-stemt total beleggtykkelse, hvorved all den fjernede sink gjen-vinnes. Ved denne fremgangsmåte blir punktvirkningen ved elektrobeleggingen kompensert av den "reverserte" punkteffekt som opptrer ved utjevningen.

I samsvar med oppfinnelsen utføres det første belegg-ingstrinn fortrinnsvis på en slik måte at sinklaget som påføres ved varmbeleggingen har en tykkelse i området 50 - 80 ym. Deretter blir utjevningen fortrinnsvis utført så langt at sink-belegget deretter har en tykkelse på ca. 45 - 55 ym, hvor det har sin minimale tykkelse, og ca. 50 - 60 ym, hvor det har sin maksimale tykkelse. Til slutt gjennomføres elektrobeleggingen slik at det kombinerte sinkbelegg har en jevn tykkelse på ca.

55 - 65 ym, fortrinnsvis ca. 58 - 62 ym.

Følgelig er det en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte med hvilken festemidler kan sinkbelegges på en effektiv og pålitelig måte.

En videre hensikt med oppfinnelsen er å eliminere de

ovenfor nevnte ulemper.

Andre fordeler og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av et utførelseseksempel som er fremstilt på tegningen, som viser: fig. 1 et aksialt lengdesnitt av et arbeidsstykke etter varmbeleggingen,

fig. 2 et aksialt lengdesnitt av arbeidsstykket på. fig. 1 etter utjevningen,

fig. 3 et aksielt lengdesnitt av arbeidsstykket på fig. 1 og 2 etter elektrobeleggingen,

fig. 4 et diagram for forskjellige trinn ifølge oppfinnelsen,

fig. 5 og 6 skjematisk et apparat for gjennomføring av to, av. trinnene ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 viser meget skjematisk i et aksielt lengdesnitt en gjenstand i form av en gjenget bolt 10 som er utstyrt med et sinkbelegg 11.ved varmbelegging. Gjengene er ikke vist. Tallene 75, 75, 60, 70, 65 og 66 angir de respektive tykkelser i'ym av sinkbelégget ved noen steder på bolten. Tykkelsene ér sterkt overdrevet... Fig. 2 viser den samme bolt 10 etter utjevningstrinnet. Det skal bemerkes at det utjevnede sinkbelegg, betegnet 11A, nå har en gjennomsnittlig tykkelse på ca. 48 -'50 ym ved enden av bolten 10 og en tykkelse på ca. 55 - 58 ym ved midtde-len av den gjengede bolt 10',.

På fig. 3 er den samme bolt 10 vist etter elektrobe-leggingstrinnet. Det kombinerte sinkbelegg 11B har nå en tykkelse på ca. 58 - 62 ym over hele lengden av bolten 10.

Fig. 4 viser et diagram for de forskjellige belegg-ingstrinn og illustrerer at fremgangsmåten vanligvis begynnes med vasking av gjenstandene som skal belegges i et vasketrinn 12, etterfulgt av et beisetrinn 13. Beisingen gjennomføres fortrinnsvis i et saltsyrebad eller svovelsyrebad. Hvis nød-vendig kan sandblåsing benyttes. Artiklene blir så flussmiddelbehandlet i et flussmiddelbehandlingstrinn 14, som omfatter neddykking av gjenstandene i et sinkammoniumkloridbad og tørk-ing av gjenstandene i varm luft.

Etter disse forbehandlingstrinn blir gjenstandene utstyrt med et sinkbelegg i et varmbeleggingstrinn 15, hvor-etter det følger et utjevningstrinn 16 og et elektrobeleggings-trinn 17• Trinnene 16 og 17 er vist sammen for å indikere at de fordelaktig kan gjennomføres i den samme del av utstyret.

Et siste eventuelt kromeringstrinn er så betegnet med 18 .

Fig. 5 og 6 viser skjematisk et apparat for bruk ved utjevnings- og elektrobeleggingstrinnene. Apparatet omfatter en tank 19. for en egnet mengde elektrolytt 20 . I tanken 19 er det anbragt en fortrinnsvis, roterbar beholder 21 med perforerte veg-ger. Flere elektrodeplater 22 av jern eller sink (bare to er vist), er neddykket i elektrolytten og er ved hjelp av egnede ledninger 23, 24 forbundet med en strømkilde (ikke vist) over egnede reguleringsinnretninger. Beholderen 21 er forbundet med strømkilden over egnede forbindelsesledninger (ikke vist). Ved drift føres en elektrisk strøm' gjennom' elektrodene 22, elektrolytten 20 og beholderen-21 i hvilken de gjenstander som skal belegges er anordnet og mer nøyaktig med beholderen 21 og gjenstandene i denne koblet som anode (fig. 5) for utjevningstrinnet og med beholderen 21 og gjenstandene deri koblet som katoder (fig. 6). for,elektrobeleggingstrinnet.

Eksempel 1

En mengde av vanlige skruer med heksagonale hoder ble vasker, beiset i saltsyre, flussmiddelbehandlet i sinkammo-niumklorid og tørket på vanlig måte i forbindelse med sinkvarm-belegging.

Disse skruer i en kurv ble så neddykket i et sinkbad med en temperatur på ca. 550°C i noe mer enn 1 minutt. Etter

at skruene var tatt opp fra sinkbadet, ble de sentrifugert i ca. 5 sekunder i den samme kurv for å kaste av overflødig sink. Om-kretshastigheten for kurven under sentrifugeringen var ca..

800 m/min.

Skruene ble så overført til et utjevnings- og elek-trobeleggingsapparat av egen konstruksjon hvor dé ble først ut-satt for et utjevningstrinn med skruene koblet som anode. Strømtettheten var 1,8 - 1,9 ampere pr. dm 2 elektrodeflate. Elektrolytten besto av 12 g/l Zn, 20 g/l NaCN og 85 g/l NaOH. Elektrolyttemperaturen ble holdt ved ca. 26°C. Utjevningen ble gjennomført i ca. 15 minutter i løpet av hvilken tid ca. 1,0 ym sink ble fjernet fra det varmlagte sinklag som opprinnelig var ca. 60 - 70 ym tykt. Også ved dette utjevningstrinn ble alle større sinkfremspring fjernet.

Etter utjevningstrinnet ble strømmen slått av i ca.

5 minutter, i løpet av hvilken tid overfladisk sinkslamfilm på skruene ble oppløst.

Til slutt ble skruene utstyrt med et overflatesinkbelegg i det samme apparat som ble benyttet for utjevningen, men med strømretningen reversert. Tykkelen til.dette overflate-lag var. ca. 10 ym, som ble oppnådd ved å. holde strømretningen i en periode på ca. 40 minutter ved en strømtetthet på noe over 1 A/dm<2>.

Etter utfellingen av overflatesinkbelegget ble skruene spylt i vann og kromert gult på vanlig måte, igjen spylt med vann og tørket! varm luft.

Eksempel 2

Den samme fremgangsmåte som i eksempel 1 ble gjennom-ført med unntak av at varmbelegglaget før utjevningen bare var ca. 30 ym, hvorav ca. 5 - 10 ym ble fjernet ved utjevningen som ble gjennomført ved en strømtetthet på 1,8 A/dm i ca. 10 minutter.

Tabellen nedenfor viser sammenlignende korrosjons-prøver i salttåke i henhold til Standard ASTM B 117-64 (5 1 % NåCl, 35<*>2°, ph 6,5 - 7,2), mellom skruer galvanisert i henhold til oppfinnelsen, prøvene I - IV, varmbelagt skruer, prøver V, VI og elektrobelagte skruer, prøver VII -.X.

Claims (6)

1... Fremgangsmåte for sinkbelegging av festemidler, såsom skruer og muttere, hvor festmidlene hvis ønsket, vaskes, beises og flussmiddelbehandles, karakterisert ved . at fremgangsmåten omfatter følgende trinn: a) , påføring av et første sinkbelegg ved varmbelegging, b) ,. utjevning av det første sinkbelegg ad elektrokjemisk vei, c)l påføring av et andre overflatesinkbelegg ved elektrobelegg-

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at utjevningen gjennomføres i en elektrolytt med én omvendt strømretning til strømretningen ved elektrobeleggingen.

3- Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakter i-s 'e r t ved at utjevningen av det andre sinkbelegg og elektrobeleggingen gjennomføres i den samme elektrolytt, men i inn-byrdes omvendte strømretninger.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at festemidlene kromeres etter elektrobeleggingen. .

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved ' at festemidlene blir utstyrt med et varmbelagt lag med en tykkelse i størrelsesordenen 50 - 80 ym, at utjevningen gjennomføres så langt at belegget deretter har en tykkelse i størrelsesordenen 45 - 55 ym ved de tynneste steder og ca. 50 - 60 ym ved de tykkeste steder, og at.elektrobeleggingen til slutt gjennomføres slik at det kombinerte endelige belegg har en jevn tykkelse i størrelsesordenen 55 - 65 ym, fortrinnsvis ca. 58 - 62 ym.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at festemidlene er gjengede festemidler.