ควรเลือกกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนยึดอย่างไร?

โดยทั่วไปแล้ว ตัวยึดเกือบทั้งหมดทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสม และตัวยึดทั่วไปควรมีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อน นอกจากนี้ การเคลือบผิวต้องยึดเกาะแน่นหนาด้วย

ในส่วนของการเคลือบผิวชิ้นงานนั้น โดยทั่วไปคนมักให้ความสำคัญกับความสวยงามและการป้องกันการกัดกร่อน แต่หน้าที่หลักของตัวยึดคือการยึดเชื่อมต่อ และการเคลือบผิวก็มีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพการยึดของตัวยึดด้วย ดังนั้น ในการเลือกการเคลือบผิว เราควรพิจารณาปัจจัยด้านประสิทธิภาพการยึดด้วย นั่นคือ ความสม่ำเสมอของแรงบิดในการติดตั้งและแรงกดล่วงหน้า

1. การชุบด้วยไฟฟ้า

การชุบโลหะด้วยไฟฟ้าสำหรับชิ้นส่วนยึด หมายถึง การนำชิ้นส่วนยึดที่จะชุบโลหะไปแช่ในสารละลายน้ำที่มีส่วนประกอบของโลหะบางชนิด เพื่อให้เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสารละลายนั้น สารโลหะในสารละลายจะตกตะกอนและเกาะติดกับชิ้นส่วนยึดที่แช่อยู่ การชุบโลหะด้วยไฟฟ้าสำหรับชิ้นส่วนยึดโดยทั่วไป ได้แก่ การชุบสังกะสี ทองแดง นิกเกิล โครเมียม โลหะผสมทองแดง-นิกเกิล เป็นต้น

2. การเติมฟอสเฟต

การเคลือบฟอสเฟตมีราคาถูกกว่าการชุบสังกะสี แต่ความทนทานต่อการกัดกร่อนด้อยกว่าการชุบสังกะสี วิธีการเคลือบฟอสเฟตที่ใช้กันทั่วไปสำหรับชิ้นส่วนยึดมีสองวิธี คือ การเคลือบฟอสเฟตด้วยสังกะสีและการเคลือบฟอสเฟตด้วยแมงกานีส การเคลือบฟอสเฟตด้วยสังกะสีมีคุณสมบัติในการหล่อลื่นที่ดีกว่าการเคลือบฟอสเฟตด้วยแมงกานีส และการเคลือบฟอสเฟตด้วยแมงกานีสมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอดีกว่าการชุบสังกะสี ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการเคลือบฟอสเฟต ได้แก่ สลักและน็อตของก้านสูบเครื่องยนต์ ฝาสูบ แบริ่งหลัก สลักล้อช่วยแรง สลักและน็อตล้อ เป็นต้น

3. การเกิดออกซิเดชัน (การดำคล้ำ)

การเคลือบสีดำและทาน้ำมันเป็นวิธีการเคลือบที่นิยมใช้กับชิ้นส่วนยึดในอุตสาหกรรม เนื่องจากเป็นวิธีที่ถูกที่สุดและดูสวยงามก่อนที่เชื้อเพลิงจะหมด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสีดำแทบไม่มีคุณสมบัติป้องกันสนิม จึงจะเกิดสนิมได้ง่ายหลังจากที่ปราศจากน้ำมัน แม้จะมีน้ำมันเคลือบอยู่ การทดสอบการพ่นละอองเกลือแบบเป็นกลางก็ยังสามารถทนทานได้เพียง 3-5 ชั่วโมงเท่านั้น

4. การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน

การชุบสังกะสีแบบร้อนเป็นการเคลือบแบบแพร่ความร้อนโดยให้ความร้อนแก่สังกะสีจนเป็นของเหลว ความหนาของชั้นเคลือบอยู่ที่ 15-100 ไมโครเมตร และควบคุมได้ยาก แต่มีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อนได้ดี จึงนิยมใช้ในงานวิศวกรรม เนื่องจากอุณหภูมิในการชุบสังกะสีแบบร้อน (340-500 องศาเซลเซียส) จึงไม่สามารถใช้กับชิ้นส่วนยึดที่มีเกรดสูงกว่า 10.9 ได้ ราคาของการชุบสังกะสีแบบร้อนสำหรับชิ้นส่วนยึดนั้นสูงกว่าการชุบด้วยไฟฟ้า

5. การเคลือบสังกะสี

การชุบสังกะสีแบบฝังตัว (Zinc impregnation) เป็นการเคลือบด้วยผงสังกะสีแบบแข็งโดยใช้กระบวนการแพร่ความร้อน มีความสม่ำเสมอดี และสามารถสร้างชั้นเคลือบที่เรียบเนียนได้ทั้งในเกลียวและรูตัน ความหนาของชั้นเคลือบอยู่ที่ 10-110 ไมโครเมตร และสามารถควบคุมความคลาดเคลื่อนได้ภายใน 10% ความแข็งแรงในการยึดเกาะและประสิทธิภาพในการป้องกันการกัดกร่อนกับพื้นผิวดีที่สุดในบรรดาการเคลือบสังกะสีแบบอื่นๆ (การชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน และดาโครเมต) กระบวนการผลิตปราศจากมลพิษและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด หากไม่คำนึงถึงโครเมียมและการรักษาสิ่งแวดล้อมแล้ว การชุบสังกะสีแบบฝังตัวจึงเหมาะสมที่สุดสำหรับชิ้นส่วนยึดที่มีความแข็งแรงสูงและต้องการการป้องกันการกัดกร่อนสูง

จุดประสงค์หลักของการเคลือบผิวของชิ้นส่วนยึดคือการทำให้ชิ้นส่วนยึดมีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อน เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและความสามารถในการใช้งานของชิ้นส่วนยึด