Pintakäsittelyn valinta on ongelma, jonka jokainen suunnittelija kohtaa. Saatavilla on monenlaisia pintakäsittelyvaihtoehtoja, ja korkean tason suunnittelijan tulisi ottaa huomioon paitsi suunnittelun taloudellisuus ja käytännöllisyys, myös kokoonpanoprosessi ja jopa ympäristövaatimukset. Alla on lyhyt johdanto joihinkin yleisesti käytettyihin kiinnittimien pinnoitteisiin edellä mainittujen periaatteiden mukaisesti kiinnittimien ammattilaisten käyttöön.
1. Sähkösinkitys
Sinkki on yleisimmin käytetty pinnoite kaupallisissa kiinnikkeissä. Hinta on suhteellisen edullinen ja ulkonäkö hyvä. Yleisiä värejä ovat musta ja armeijan vihreä. Sen korroosionestokyky on kuitenkin keskimääräinen, ja sen korroosionestokyky on sinkkipinnoitteiden (pinnoitteiden) joukossa heikoin. Yleensä sinkityn teräksen neutraali suolasumutesti suoritetaan 72 tunnin kuluessa, ja käytetään myös erityisiä tiivistysaineita sen varmistamiseksi, että neutraali suolasumutesti kestää yli 200 tuntia. Hinta on kuitenkin korkea, 5–8 kertaa tavallista sinkittyä terästä kalliimpi.
Sähkösinkitysprosessi on altis vetyhaurastumiselle, joten yli luokan 10.9 pultteja ei yleensä käsitellä sinkityksellä. Vaikka vety voidaan poistaa uunissa pinnoituksen jälkeen, passivointikalvo vaurioituu yli 60 ℃:n lämpötiloissa, joten vedynpoisto on suoritettava galvanoinnin jälkeen ja ennen passivointia. Tällä on heikko käytettävyys ja korkeat käsittelykustannukset. Todellisuudessa yleiset tuotantolaitokset eivät poista vetyä aktiivisesti, elleivät tietyt asiakkaat sitä vaadi.
Sinkittyjen kiinnittimien vääntömomentin ja esikiristysvoiman välinen yhdenmukaisuus on huono ja epävakaa, eikä niitä yleensä käytetä tärkeiden osien liittämiseen. Vääntömomentin esijännityksen yhdenmukaisuuden parantamiseksi voidaan käyttää myös voiteluaineiden pinnoitusmenetelmää pinnoituksen jälkeen, mikä parantaa ja tehostaa vääntömomentin esijännityksen yhdenmukaisuutta.
2. Fosfatointi
Perusperiaatteena on, että fosfatointi on suhteellisen halvempaa kuin sinkitys, mutta sen korroosionkestävyys on huonompi. Fosfatoinnin jälkeen on levitettävä öljyä, jonka korroosionkestävyys liittyy läheisesti käytetyn öljyn suorituskykyyn. Esimerkiksi fosfatoinnin jälkeen yleisen ruosteenestoöljyn levittäminen ja neutraalin suolasumutestin suorittaminen vain 10–20 tuntia. Korkealaatuisen ruosteenestoöljyn levittäminen voi kestää jopa 72–96 tuntia. Sen hinta on kuitenkin 2–3 kertaa suurempi kuin yleisen fosfatointiöljyn.
Kiinnittimien fosfatoinnissa on kaksi yleisesti käytettyä tyyppiä: sinkkipohjainen fosfatointi ja mangaanipohjainen fosfatointi. Sinkkipohjaisella fosfatoinnilla on paremmat voiteluominaisuudet kuin mangaanipohjaisella fosfatoinnilla, ja mangaanipohjaisella fosfatoinnilla on parempi korroosionkestävyys ja kulutuskestävyys kuin sinkkipinnoituksella. Sitä voidaan käyttää 107–204 ℃:n (225–400 Fahrenheit-asteen) lämpötiloissa. Erityisesti tärkeiden komponenttien, kuten moottorin kiertokangen pulttien ja muttereiden, sylinterikannen, runkolaakerin, vauhtipyörän pulttien, pyöränpulttien ja muttereiden, liitoksiin.
Korkean lujuuden omaavissa pulteissa käytetään fosfatointia, mikä voi myös estää vetyhaurastumisen. Siksi teollisuuskentällä yli 10.9-luokan pultit käsitellään yleensä fosfatoimalla.
3. Hapettuminen (mustuminen)
Mustuminen+öljyäminen on suosittu pinnoite teollisuuskiinnikkeissä, koska se on halvin ja näyttää hyvältä ennen polttoaineenkulutusta. Mustumisensa vuoksi sillä ei ole juurikaan ruosteenestokykyä, joten se ruostuu nopeasti ilman öljyä. Jopa öljyn läsnä ollessa suolasumutesti voi kestää vain 3–5 tuntia.
4. Galvanointiosio
Kadmiumpinnoituksella on erinomainen korroosionkestävyys, erityisesti meri-ilmakehässä, verrattuna muihin pintakäsittelyihin. Kadmiumin galvanointiprosessissa syntyvän jäteveden käsittelykustannukset ovat korkeat, ja sen hinta on noin 15–20 kertaa suurempi kuin sinkin galvanoinnin. Siksi sitä ei käytetä yleisessä teollisuudessa, vaan ainoastaan erityisympäristöissä. Kiinnittimiä käytetään öljynporauslauttoihin ja HNA-lentokoneisiin.
5. Kromipinnoitus
Kromipinnoite on erittäin stabiili ilmakehässä, ei helposti muuta väriä ja menetä kiiltoaan, ja sillä on korkea kovuus ja hyvä kulutuskestävyys. Kromipinnoitusta kiinnittimissä käytetään yleensä koristetarkoituksiin. Sitä käytetään harvoin teollisuusaloilla, joilla on korkeat korroosionkestävyysvaatimukset, koska hyvät kromipinnoitetut kiinnikkeet ovat yhtä kalliita kuin ruostumaton teräs. Vain silloin, kun ruostumattoman teräksen lujuus ei ole riittävä, käytetään kromipinnoitettuja kiinnikkeitä.
Korroosion estämiseksi kupari ja nikkeli tulisi pinnoittaa ensin ennen kromausta. Kromipinnoite kestää jopa 650 ℃:n (1200 Fahrenheit-asteen) korkeita lämpötiloja. Mutta on myös olemassa vetyhaurastumisongelma, joka on samanlainen kuin sähkösinkityksen.
6. Nikkelipinnoitus
Käytetään pääasiassa alueilla, joilla vaaditaan sekä korroosionestoa että hyvää johtavuutta. Esimerkiksi ajoneuvojen akkujen lähtöliittimet.
7. Kuumasinkitys
Kuumasinkitys on nestemäiseksi sinkiksi kuumennetun sinkin lämpödiffuusiopinnoitus. Pinnoitteen paksuus on 15–100 μm. Sitä ei ole helppo hallita, mutta sillä on hyvä korroosionkestävyys ja sitä käytetään usein konepajassa. Kuumasinkitysprosessin aikana syntyy voimakasta saastumista, mukaan lukien sinkkijätettä ja sinkkihöyryä.
Paksun pinnoitteen vuoksi se on vaikeuttanut kiinnittimien sisä- ja ulkokierteiden kiinnittämistä. Kuumasinkitysprosessin lämpötilan vuoksi sitä ei voida käyttää yli luokan 10.9 (340–500 ℃) kiinnittimille.
8. Sinkin tunkeutuminen
Sinkkipinnoite on sinkkijauheesta valmistettu kiinteä metallurginen lämpödiffuusiopinnoite. Sen tasaisuus on hyvä, ja sekä kierteisiin että pohjareikiin saadaan tasainen kerros. Pinnoitteen paksuus on 10–110 μm. Virhe voidaan säätää 10 %:iin. Sen sitoutumislujuus ja korroosionestokyky alustaan ovat parhaat sinkkipinnoitteissa (kuten sähkösinkitys, kuumasinkitys ja Dacromet). Sen käsittelyprosessi on saastevapaa ja ympäristöystävällisin.
9. Dakrometti
Vetyhaurastumisongelmaa ei ole, ja vääntömomentin esijännityksen tasaisuus on erittäin hyvä. Kromia ja ympäristöongelmia ottamatta huomioon Dacromet on itse asiassa sopivin materiaali erittäin lujille kiinnikkeille, joilla on korkeat korroosionestovaatimukset.
Julkaisun aika: 19.5.2023
