أكسيد الأسود هو معالجة سطحية معدنية عريقة وواسعة الاستخدام. توضح هذه المدونة عملية وفوائد وجوانب أخرى لأكسيد الأسود. تُعدّ مرجعًا موثوقًا لمساعدتك في اختيار أفضل تشطيب سطحي، مما يُحسّن أداء منتجاتك المعدنية المُخصصة.
ما هو الأكسيد الأسود؟
أكسيد الحديد الأسود، المعروف أيضًا باسم التسويد، هو نوع من عمليات طلاء التحويل الكيميائي، يُطبق بشكل رئيسي على المواد الحديدية مثل الفولاذ أو الحديد. يتفاعل المعدن كيميائيًا مع محلول مؤكسد قلوي مُحدد لإنتاج طبقة رقيقة جدًا من أكسيد الحديد (Fe₃O₄). يتميز هذا الغشاء (بسمك يتراوح بين 0.5 و1.5 ميكرومتر تقريبًا) بلون أسود موحد وملتصق بإحكام بالركيزة المعدنية.
بخلاف المواد القائمة على الحديد التي تتأكسد وتصدأ طبيعيًا في الهواء، يُمكن استخدام الأكسدة السوداء كطريقة لمعالجة الأسطح. يكمن السبب الرئيسي في أنه في البيئة القلوية، تتشكل طبقة كثيفة من أكسيد أسود نتيجةً للتأثيرات المُجتمعة لدرجات الحرارة العالية والمؤكسدات، ملتصقةً بإحكام بطبقة الحديد.
أنواع الأكسيد الأسود
بناءً على درجة حرارة التشغيل والمذيب الكيميائي المستخدم، يتم تقسيم أكسيد الأسود بشكل عام إلى الأنواع التالية:
أكسيد أسود ساخن
تُجرى عملية أكسيد الحديد الأسود الساخن عند درجة حرارة تتراوح بين ١٤٠ و١٥٥ درجة مئوية. تُغمر قطعة العمل المعدنية في محاليل قلوية قوية مثل NaOH وNaNO₂ لتكوين طبقة سوداء داكنة ومقاومة للتآكل على سطحها.
هذا النوع مناسب أكثر للأدوات عالية الأداء وأجزاء الدقة الرئيسية.
أكسيد أسود متوسط الحرارة
يحتاج أكسيد الأسود متوسط الحرارة إلى درجة حرارة تتراوح بين 90 و120 درجة مئوية. تُستخدم محاليل قلوية مُعدّلة، تتفاعل بفعالية عند درجات حرارة منخفضة، لتحويل سطح قطعة العمل إلى طبقة أكسيد أسود.
يعتبر هذا النوع أكثر أمانًا وكفاءة في استخدام الطاقة، في حين أن أداء الطلاء قريب من أداء أكسيد الأسود الساخن.
أكسيد أسود بارد
على عكس الطرق المذكورة أعلاه، يستخدم أكسيد الأسود البارد محاليل حمضية أو محايدة (مثل أملاح السيلينات والنحاس) لترسيب مركبات Cu2Se السوداء.
قد لا يكون هذا النوع مثاليًا في الأداء، ولكنه سريع وفعال من حيث التكلفة، مما يجعله مثاليًا للقطع الزخرفية أو الأجهزة الداخلية.
عملية أكسيد الأسود
تنظيف
قبل استخدام أكسيد الحديد الأسود، أزل الشحوم والغبار عن سطح المعدن باستخدام منظف قلوي ساخن. ثم اشطف قطع العمل بالماء النظيف لإزالة أي بقايا من هذه المحاليل.
تخليل
استخدم محلولاً حمضياً، عادةً محلولاً مخففاً من حمض الهيدروكلوريك أو حمض الكبريتيك، لإذابة طبقة الصدأ والأكسيد على قطعة العمل. بعد ذلك، اشطفها بالماء النظيف لإزالة أي بقايا، ومنعها من تلويث محلول الأكسدة القلوي.
تفاعل أكسيد الأسود
هذه هي الخطوة الأساسية في عملية أكسيد الأسود. تُغمر الأجزاء المعدنية في محلول أكسدة كيميائي أسود خاص لتكوين طبقة أكسيد سوداء كثيفة. يستغرق هذا التفاعل عادةً من 5 إلى 40 دقيقة، حسب نوع المعدن ودرجة حرارة التشغيل.
الشطف
بعد أن يحقق الأكسدة السوداء التأثير المطلوب، قم بإخراج قطعة العمل وتنظيفها جيدًا بالماء النظيف ومحلول التصبن لمنع المحلول الكيميائي المتبقي من الاستمرار في التفاعل كيميائيًا والتسبب في التآكل.
الختم/التزييت
اغمس الأجزاء المؤكسدة في الزيت أو الشمع أو مواد مانعة للتسرب أخرى. عندما تخترق المادة المسام الدقيقة الكثيفة على سطح الأجزاء وتملأها، فإنها تعزز مقاومتها للصدأ وتضفي عليها مظهرًا بصريًا أفضل.
الإيجابيات والسلبيات
المزايا
الاستقرار البعدي
نظرًا لأن فيلم الأكسيد الأسود رقيق جدًا، حوالي 0.5-1.5 ميكرومتر، فإنه لا يؤثر على حجم الأجزاء المعدنية على الإطلاق، مما يضمن أن الأجزاء عالية الدقة تلبي متطلبات التسامح.
مقاومة التآكل
يحتوي فيلم الأكسيد الأسود بعد المعالجة اللاحقة على فيلم زيتي أو فيلم شمعي يجعله مقاومًا للماء، وبالتالي يعزز مقاومة التآكل الفولاذ الكربوني وغيرها من سبائك الفولاذ، وخاصة في البيئات الرطبة ورذاذ الملح.
متانة
يلتصق فيلم الأكسيد الأسود بإحكام بالركيزة المعدنية، ولن يتقشر من تلقاء نفسه، ولن ينفصل بسبب تغيرات درجة الحرارة، ولا يمكن غسله بالماء أو المنظفات، لذلك يمكن استخدامه لفترة طويلة.
تقليل الوهج
يمكن للطلاء الأسود غير اللامع أن يحد من الوهج وانعكاس الضوء، وخاصة في البيئات الساطعة، وبالتالي تلبية متطلبات الإضاءة للأدوات البصرية والأجهزة الطبية بشكل فعال.
مداهنة
يوفر الفيلم الزيتي الناتج عن مرحلة ما بعد المعالجة التشحيم للأجزاء المؤكسدة السوداء، مما يساعد على تقليل خطر الاحتكاك والتآكل والتشويش في المكونات المتحركة مثل التروس والمحامل أثناء الاستخدام.
صديقة للتكلفة
بالمقارنة مع معالجات السطح الأخرى، مثل الطلاء الكهربائي والطلاء المسحوق، فإن الأكسدة السوداء لها تكلفة استثمار أولية منخفضة وتكلفة إنتاج ضخمة لمنتجاتك.
الجماليات
يوفر الأكسدة السوداء مظهرًا أسودًا موحدًا لقطعة العمل الخاصة بك، مما يوفر خيارات زخرفية لتصميم سطح المنتج المخصص.
العيوب
- أثناء تفاعل الأكسدة السوداء، يتم إنتاج مياه الصرف الصحي التي تحتوي على الأحماض والقلويات وأيونات المعادن الثقيلة، والتي يمكن أن تلوث البيئة إذا لم تتم معالجتها بشكل صحيح.
- إن متطلبات المعالجة السطحية عالية جدًا، وأي بقايا على السطح سوف تؤثر على الجودة النهائية للمنتجات المعدنية.
- نطاق المواد المستخدمة محدود نسبيًا. فهو لا يُعالج إلا مواد مثل الفولاذ الكربوني، الفولاذ المقاوم للصدأ، وغيرها من الفولاذ السبائكي، ولكن لا يمكنها معالجة مواد مثل الألومنيوم والمغنيسيوم.
طلب
الأجهزة الطبية
تُستخدم الأجزاء المؤكسدة السوداء بشكل شائع في الأجهزة الطبية، مثل السكاكين الجراحية والملقط المرقئ، لتقليل تأثير انعكاس الضوء على رؤية الطبيب.
الأجهزة والأدوات
إذا كان لديك أجزاء أجهزة تم إنتاجها بكميات كبيرة تنتظر المعالجة السطحية، مثل المفصلات, المكسرات, مسامير، والمثبتات، الأكسدة السوداء هي طريقة فعالة من حيث التكلفة. 
أجزاء السيارات والطيران
الأكسدة السوداء هي عملية معالجة سطحية شائعة الاستخدام للمكونات الحيوية في تطبيقات السيارات والطيران، مثل نوابض التعليق، وشوك ناقل الحركة، ومكونات معدات الهبوط.
المكونات الميكانيكية
يضمن الأكسدة السوداء أن المكونات عالية الدقة مثل التروس والبطانات وأعمدة القيادة تتناسب بشكل أفضل أثناء التشغيل، مما يمكن أن يعزز أداء وعمر منتجاتك.
مقارنة مع معالجات السطح الأخرى
أكسيد أسود مقابل الأكسدة السوداء
أكسيد الأسود مناسب للفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الفولاذ الأخرى. بينما الأسود الأكسدة يتم تطبيقه بشكل أساسي على الألومنيوم وسبائك الألومنيوم.
أكسيد أسود مقابل طلاء الزنك
مطلي بالزنك تتيح المنتجات خيارات ألوان أكثر، إلا أن أبعاد القطع تتأثر بسماكة طلاء الزنك. عمومًا، يبلغ سمك طلاء الزنك حوالي عشرة أضعاف سمك طبقة الأكسيد الأسود.
أكسيد أسود مقابل فوسفات أسود
يستخدم الفوسفات الأسود محلولًا كيميائيًا مختلفًا تمامًا مع أكسيد أسود: فوسفات حمضي، مما ينتج عنه فيلم أسود رمادي اللون، أكثر سمكًا، ومقاوم للتآكل بشكل أفضل، ومكونه الرئيسي هو بلورات الفوسفات، مما يجعله أكثر ملاءمة للطبقة السفلية المضادة للصدأ أو معالجة الطلاء المسبق.
أكسيد أسود مقابل طلاء مسحوق
بالمقارنة مع الأكسدة السوداء، طلاء مسحوق يقدم نطاقًا أوسع من خيارات الألوان وهو أكثر مقاومة للتآكل؛ ومع ذلك، فإن سمك الطلاء يبلغ حوالي 100 مرة من أكسدة الأسود، وتكاليف المعالجة أعلى أيضًا.
خاتمة
أكسيد الأسود هو معالجة سطحية فعالة من حيث التكلفة وموثوقة للفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ وأجزاء الفولاذ السبائكي الأخرى. إذا كانت لديكم منتجات مخصصة تحتاج إلى أكسدة سوداء، سواءً كانت مطروقة أو مصبوبة أو مُشَغَّلة بآلات CNC أو مُعالَجة بالصفائح المعدنية، فإن HDC تُقدِّم لكم خدمات معالجة مُخصَّصة شاملة. إذا كنتم مهتمين، فلا تترددوا في الاستفسار عن الأسعار، وسنُقدِّم لكم عرض سعر فوريًا بناءً على رسوماتكم أو عيناتكم، ونُقدِّم لكم خدمات معالجة عالية الجودة.
اكتشف المزيد مع منشورات مدونتنا.
المشاركات الاخيرة
اكتشف المزيد عن منتجاتنا
منتجات HDC
اقتباس فوري!