loggo initial
Har Du en nöt att knäcka ? Produktion Tjänster Ytbehandling Kontakt

 

 

Förzinkning
Elektrolytisk behandling
Anodisering
Betning
Pulverlackering

Ytbehandling

Att tänka på vid val av ytbehandling

 

Det är en lång rad faktorer som man måste ta hänsyn till vid val av ytbehandling visar den här artikeln av Lars Österberg, IVF.

Det finns som bekant en rad olika metoder att välja bland, var och en med sina mer eller mindre goda egenskaper.

Vid konstruktion av detaljer där en ytbehandling är aktuell ställs många olika krav. Detaljen skall givetvis utformas med hänsyn till de mekaniska och kemiska påkänningar den kommer att utsättas för. Med ytbeläggningen kan detaljens motstånd mot korrosion och nötning förbättras liksom utseendet. Däremot förbättrar inte ytbeläggningen detaljens hållfasthetsegenskaper. Tvärtom finns risk för att de försämras genom felaktigt val av ytbehandling eller utförande. Det finns ett mycket stort urval av beläggningsmaterial. Beläggningsmaterialet kan vara organiskt, t ex lacker, eller oorganiskt, där metallerna zink, aluminium, nickel och krom är vanligast. Även keramiska material används. Beläggningsmaterialen kan påföras grundmaterialet med olika metoder.

 

De vanligaste metoderna är:

  • Varmförzinkning.
  • Elektrolytisk beläggning.
  • Termisk sprutning.
  • Kemisk beläggning.
  • Vakuumbeläggning.
  • Sprutlackering.
  • Dopplackering.

 

Vanligt är också att skydda metallytan genom att ombilda den till ett korrosionshärdigt oxidskikt :

  • Anodisering (på aluminium).
  • Svartoxidering (på stål) eller genom ytomvandling åstadkomma ett korrosionsskyddande oorganiskt skikt.
  • Fosfatering.
  • Kromatering.

 

För alla typer av ytbeläggningar krävs noggrann rengöring av detaljerna. Om förbehandlingen utförs på ett otillräckligt sätt, riskerar man ett dåligt slutresultat.

 

Valstrategi

När man väljer ytbeläggning skall man först tänka på följande:

A. Tekniska egenskaper och utseende

Vilka skiktegenskaper önskar jag? Enbart korrosionsskydd eller slitagebeständighet. Vilka är kraven på hårdhet? Finns krav på elektriska egenskaper? Hur påverkas grundmaterialet? Vilka krav finns på utseende? Elektrolytiska metoder ger högglansytor. Med lackskikt eller anodisering kan färgade ytor erhållas.

 

B. Miljön

Vilken miljö kommer min konstruktion att finnas i? Tänk på det värsta fallet. Kommer konstruktionen att exporteras till länder med ett aggressivare klimat än i Sverige? Hur sker transport till och lagring hos kunden?

 

C. Tiden

Vilken livslängd får jag för en viss beläggning? Är denna acceptabel? Uppgifter om beläggningars korrosionshärdighet kan erhållas från litteraturen.

 

D. Ekonomin

Vilka är de ekonomiska restriktionerna? Kan jag välja en dyrare beläggning med en högre livslängd? Vilken blir totalekonomin?

 

Genom att gå igenom dessa fyra punkter för olika beläggningssystem får man en indikation på vilka metoder som kan vara aktuella. Det återstår sedan att jämföra de kvarvarande metoderna beträffande ett antal ytterligare faktorer.

Konstruktionens krav. Är konstruktionen redan bestämd? Processrestriktioner? Vissa processer såsom elektrolytisk beläggning är mera lämpade för mindre objekt. Andra, som termisk sprutning och lackering, är även lämpliga för större detaljer.

Objektets storlek, material, geometri, ytbeskaffenhet mm, har också betydelse vid val av ytbehandlingsmetod.

Miljökrav (arbetsmiljö och yttre miljö). Vissa beläggningsmetoder såsom förkromning, varmförzinkning och cyanidisk elförzinkning medför betydande miljöinvesteringar. För kadmiering finns ett generellt förbud i Sverige. Viss kadmiering förekommer dock på dispens. Vissa lackmaterial, polyuretaner och epoxi ställer krav på utbildning för att få användas. Lacker med höga halter av organiska lösningsmedel skall inte väljas om alternativ som t ex pulverlacker eller vattenburna lacker kan väljas.

Tillgänglighet. Har jag egen anläggning och utrustning eller måste jag söka underleverantör. Är den metod jag valt tillgänglig hos någon underleverantör i Sverige.

 

Egenskaper hos metallskikt

Ändamålet med metallbeläggning är att ge grundmaterialets yta egenskaper, vilka helt eller delvis saknas hos grundmaterialets ytskikt.

Metallbeläggningar används för att ge t ex detaljen någon/några av följande egenskaper: Korrosionshärdighet. Dekorativt utseende. Hårdhet. Slitagehärdighet. Elektrisk ledningsförmåga/isolation. Temperaturbeständighet. Goda glidegenskaper eller Lödbarhet. Metallbeläggningar (zink) används också som underlag för lackering för att ytterligare förbättra korrosionsskyddet.

Kraven kan anges antingen som krav på att uppfylla vissa egenskaper eller som krav på ett visst material/ metod och skikttjocklek.

 

Lackskiktets egenskaper

Lackskiktet har som regel till uppgift att ge detaljen lämpligt utseende och att skydda den mot korrosionsangrepp. Dessutom finns lacker som har andra egenskaper t ex nötningsmotstånd och kemikaliebeständighet. De egenskaper som lackskiktet uppvisar beror av hela lacksystemets uppbyggnad, dvs :

  • Typ av lack (eller lacker).
  • Skikttjocklek.
  • Typ av förbehandling.
  • Hur förbehandling, lackering och torkning utförs.

 

När man specificerar lackskiktet skall man antingen specificera de fyra ovannämnda faktorerna eller de egenskaper skiktet ska uppvisa.

 

Skiktens egenskaper vid termisk sprutning

Termisk sprutning är en mycket mångsidig metod när det gäller att åstadkomma ytbeläggningar med olika egenskaper. Med termisk sprutning kan man åstadkomma avancerade ytbeläggningar, både för att förbättra produkters prestanda och för att renovera olika typer av produkter. Metoden används inom de flesta branscher för ökad slitstyrka, korrosionsskydd, elektrisk ledning eller isolering, högtemperaturskydd, mått-uppbyggnad och mycket mera.

Orsaken till metodens mångsidighet är att tillsatsmaterial som kan användas spänner över ett mycket brett fält t ex:

  • Metaller; zink, aluminium och koppar.
  • Legeringar; stål, brons och nickelbaserade material.
  • Keramer, oxider, karbider.
  • Blandningar av keramer och metaller; volframkarbid/kobolt.

 

De "kalla" (och vanligaste) sprutmetoderna har den fördelen att underlaget värms upp måttligt, till omkring 100 grader C. Vid "varma" metoder värms (sintras) skiktet och underlaget till drygt 1 000 grader C, vilket ger tätare skikt med bättre hållfasthetsegenskaper, men givetvis också större påverkan på underlaget.

 

Detaljutformning

Det finns mycket att tänka på vid utformning av detaljer vid olika ytbeläggningsmetoder. För olika metoder är det väsentligt att i större eller mindre utsträckning tänka på bl a :

  • Åtkomlighet för ytbeläggning.
  • Dränering och luftning.
  • Detaljen måste tåla ytbeläggningsprocessen.
  • Utformning av kanter och hörn.
  • Detaljen skall också vara lätt att hantera och hänga

eller

  • Inte trassla ihop sig om de skall behandlas i trumma.

 

Klassificering av yta

Man bör på ritningar ange följande tre olika typer av ytor:

  1. Yta med beläggning enligt uppställda krav (kravyta). Kravytan skall naturligtvis inte vara större än nödvändigt. Enligt de flesta svenska beläggningsstandarder är en yta som ej kan nås med en kula med 20 mm diameter ej kravyta, om det ej uttryckligen meddelas.
  2. Yta som får beläggas men där beläggningen inte behöver motsvara några krav. Om man anger den yta som är fri från krav ger man ytbehandlingen större möjligheter att minimera kostnaderna med hänsyn till avskärmningar och maskeringar.
  3. Yta som inte får beläggas. Denna föreskrift är för att kunna behålla föreskrivna toleranser. Maskeringen görs ofta till högre kostnader än material- och strömbesparingen. Det ger större möjligheter till ett lågt pris, om man kan beteckna en yta som 2 istället för 3

 

För att få en kvalitativt riktig detalj till ett rimligt pris är det lämpligt att göra denna uppdelning.

 

Artikeln är ett utdrag ur IVF-resultat 91604 Konstruktionsanvisningar för ytbehandling.

 

Produktionsteknik i Henån AB - Töllåsvägen 433 - 473 91 Henån - Tel: 0304 393 80 - Fax 0304 394 05 - E-post: info@produktionsteknik.nu