การชุบแคดเมียมสำหรับตัวยึด: คุณสมบัติกระบวนการและแอปพลิเคชัน

การชุบแคดเมียมสำหรับตัวยึดเป็นเทคโนโลยีการบำบัดพื้นผิวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมการบินและอวกาศทหารทะเลและสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง การชุบแคดเมียมให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมและในบางสภาพแวดล้อมการชุบสังกะสีที่ดีกว่า ด้านล่างนี้เป็นคำแนะนำโดยละเอียด:

1. การชุบแคดเมียมสำหรับตัวยึดคืออะไร?

การชุบแคดเมียมเกี่ยวข้องกับการเคลือบชั้นของโลหะแคดเมียม (CD) ลงบนพื้นผิวของตัวยึด (สลักเกลียวถั่วสกรู ฯลฯ ) เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนความต้านทานแรงเสียดทานและการนำไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวยึดที่ชุบแคดเมียมสามารถต้านทานการกัดกร่อนของสเปรย์เกลือได้อย่างมีประสิทธิภาพและทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงและมีความชื้นสูง

2. ข้อดีของการชุบแคดเมียม

ความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม:

การชุบแคดเมียมให้ความต้านทานต่อการกัดกร่อนที่ดีกว่าการชุบสังกะสีในสภาพแวดล้อมทางทะเลความชุ่มชื้นหรือเกลือสูง

สร้างชั้นป้องกันแคดเมียมออกไซด์ป้องกันการเกิดสนิมพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การหล่อลื่นด้วยตนเอง:

ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำเหมาะสำหรับตัวยึดที่ต้องการการควบคุมแรงบิดที่แม่นยำ

ลดปัญหาการจับกุมการจับกุมและการสวมใส่

การนำไฟฟ้าที่เหนือกว่า:

ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้สัมผัสทางไฟฟ้าที่มั่นคง

ความต้านทานอุณหภูมิสูง:

รักษาเอฟเฟกต์การป้องกันที่มั่นคงต่ำกว่า 235 องศาเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงเช่นเครื่องยนต์อากาศยาน

การเชื่อมได้:

เชื่อมได้ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับการชุบสังกะสีโดยไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพการเชื่อม

3. กระบวนการชุบแคดเมียม

โดยทั่วไปแล้วการชุบแคดเมียมจะดำเนินการโดยใช้กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าซึ่งรวมถึงขั้นตอนต่อไปนี้:

(1) การเตรียมพื้นผิว

การทำให้เสื่อมเสียและทำความสะอาด: กำจัดน้ำมันน้ำมันหล่อลื่นและสารปนเปื้อนออกจากพื้นผิวตัวยึด

ดองกรด: ใช้กรดเจือจางเพื่อกำจัดออกไซด์ของพื้นผิวและปรับปรุงการยึดเกาะของชั้นชุบ

การล้าง: สร้างความมั่นใจว่าพื้นผิวที่สะอาดโดยไม่มีกรดตกค้าง

(2) Cadmium electroplating

อิเล็กโทรไลต์: การชุบแคดเมียมโดยทั่วไปใช้โซลูชันแคดเมียมไซยาไนด์หรือโซลูชันการชุบแบบไม่ใช้ไซย์ไซด์

ชิ้นงานเป็นแคโทด: ภายใต้กระแสไฟฟ้าแคดเมียมไอออนจะถูกสะสมจากสารละลายลงบนพื้นผิวตัวยึดทำให้เกิดชั้นชุบสม่ำเสมอ

(3) หลังการรักษา

การรักษาด้วย passivation (การเคลือบโครเมต):

เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและป้องกันการเกิดออกซิเดชันของแคดเมียม

สีทั่วไป: ใส, เหลือง, มะกอกเขียว (เกรดทหาร)

การรักษาแบบปิดผนึก:

เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนเพิ่มเติมโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานการบินและอวกาศ

การอบด้วยไฮโดรเจน embrittlement:

ป้องกันการยึดเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงจากการแตกหักเนื่องจากการยุบไฮโดรเจน

อุณหภูมิการอบทั่วไป: 190 องศา - 220 องศา, ระยะเวลา: 3 - 24 ชั่วโมง (ขึ้นอยู่กับเกรดตัวยึด)

4. ข้อเสียของการชุบแคดเมียม

ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ:

แคดเมียมเป็นโลหะที่เป็นพิษที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและเป็นอันตรายต่อมนุษย์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการแก้ปัญหาการชุบและควันแคดเมียม)

ควบคุมอย่างเคร่งครัดโดยกฎหมายด้านสิ่งแวดล้อมเช่น EU ROHS และการเข้าถึงซึ่งนำไปสู่การแทนที่อย่างค่อยเป็นค่อยไปโดยทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม (เช่นการชุบโลหะผสมสังกะสี-นิกเกิลการเคลือบอลูมิเนียม)

ราคาสูง:

วัสดุแคดเมียมมีราคาแพงและกระบวนการชุบต้องมีการควบคุมอย่างเข้มงวดทำให้มีค่าใช้จ่ายมากกว่าการชุบสังกะสี

ข้อ จำกัด ด้านกฎระเบียบ:

เนื่องจากความเป็นพิษของแคดเมียมบางประเทศและภูมิภาคต่าง ๆ ได้ จำกัด การใช้ตัวยึดที่ชุบแคดเมียม

5. แอปพลิเคชันของการชุบแคดเมียม

เนื่องจากประสิทธิภาพที่เหนือกว่าตัวยึดที่ชุบแคดเมียมส่วนใหญ่จะใช้ในอุตสาหกรรมต่อไปนี้:

การบินและอวกาศ: ส่วนประกอบโครงสร้างของเครื่องบิน, ตัวยึดเครื่องยนต์, ขั้วต่อไฟฟ้า ฯลฯ

อุปกรณ์ทหาร: ชิ้นส่วนที่สำคัญในถังยานเกราะและระบบอาวุธ

อุตสาหกรรมทางทะเล: สลักเกลียวที่ทนต่อการกัดกร่อนสำหรับเรือเรือดำน้ำและแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์: ตัวยึดหรือหน้าสัมผัสไฟฟ้าที่ต้องการการนำไฟฟ้าสูง

อุปกรณ์พลังงานนิวเคลียร์: ใช้ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงและมีรังสีสูง

6. ทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในการชุบแคดเมียม

เนื่องจากกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมหลายอุตสาหกรรมกำลังมองหาทางเลือกในการชุบแคดเมียมรวมถึง:

การชุบโลหะผสม Zinc-Nickel (Zn-Ni): เสนอความต้านทานการกัดกร่อนคล้ายกับการชุบแคดเมียมที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและคุ้มค่า

การเคลือบอลูมิเนียม (เช่นAlumiplate®): ใช้ในการบินและอวกาศและการใช้งานทางทหารนำเสนอการต่อต้านการกัดกร่อนและการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม

การชุบสังกะสี: ตัวเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมทั่วไปแม้ว่าจะมีการป้องกันน้อยกว่าแคดเมียมเล็กน้อย

อัลลอยอลูมิเนียมพ่นด้วยความร้อน: เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเลและอุณหภูมิสูงพร้อมความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี

7. บทสรุป

สปริงที่ชุบแคดเมียมยังคงมีความสำคัญในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศทหารและอุตสาหกรรมทางทะเลเนื่องจากการต่อต้านการกัดกร่อนที่โดดเด่นการหล่อลื่นด้วยตนเองการนำไฟฟ้าและประสิทธิภาพอุณหภูมิสูง อย่างไรก็ตามเนื่องจากความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมหลายประเทศกำลัง จำกัด การใช้งานและส่งเสริมทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม