सतह उपचार का चुनाव हर डिज़ाइनर के सामने आने वाली समस्या है। सतह उपचार के कई विकल्प उपलब्ध हैं, और एक कुशल डिज़ाइनर को न केवल डिज़ाइन की मितव्ययिता और व्यावहारिकता पर विचार करना चाहिए, बल्कि संयोजन प्रक्रिया और पर्यावरणीय आवश्यकताओं पर भी ध्यान देना चाहिए। उपरोक्त सिद्धांतों के आधार पर, फास्टनर के लिए आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कुछ कोटिंग्स का संक्षिप्त परिचय नीचे दिया गया है, जो फास्टनर विशेषज्ञों के संदर्भ के लिए उपयोगी है।
1. इलेक्ट्रोगाल्वनाइजिंग
व्यावसायिक फास्टनरों के लिए जस्ता सबसे अधिक इस्तेमाल होने वाली कोटिंग है। इसकी कीमत अपेक्षाकृत कम है और दिखने में भी यह आकर्षक है। आम रंगों में काला और मिलिट्री ग्रीन शामिल हैं। हालांकि, इसकी जंग रोधी क्षमता औसत दर्जे की है और जस्ता चढ़ाने (कोटिंग) की सभी परतों में इसकी क्षमता सबसे कम है। आमतौर पर, गैल्वनाइज्ड स्टील का न्यूट्रल सॉल्ट स्प्रे टेस्ट 72 घंटों के भीतर किया जाता है, और विशेष सीलिंग एजेंटों का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि न्यूट्रल सॉल्ट स्प्रे टेस्ट 200 घंटों से अधिक समय तक चले। हालांकि, इसकी कीमत अधिक है, जो साधारण गैल्वनाइज्ड स्टील की तुलना में 5-8 गुना अधिक है।
इलेक्ट्रो गैल्वनाइजिंग की प्रक्रिया में हाइड्रोजन भंगुरता का खतरा होता है, इसलिए ग्रेड 10.9 से ऊपर के बोल्टों पर आमतौर पर गैल्वनाइजिंग नहीं की जाती है। हालांकि प्लेटिंग के बाद ओवन का उपयोग करके हाइड्रोजन को हटाया जा सकता है, लेकिन 60 ℃ से अधिक तापमान पर पैसिवेशन फिल्म क्षतिग्रस्त हो जाएगी, इसलिए हाइड्रोजन को इलेक्ट्रोप्लेटिंग के बाद और पैसिवेशन से पहले हटाना आवश्यक है। यह प्रक्रिया संचालन में कठिन और प्रसंस्करण लागत में भी अधिक है। वास्तव में, सामान्य उत्पादन संयंत्र विशिष्ट ग्राहकों के आदेश के बिना सक्रिय रूप से हाइड्रोजन नहीं हटाते हैं।
गैल्वनाइज्ड फास्टनरों के टॉर्क और प्री-टाइटन्ज बल में स्थिरता कम और अस्थिर होती है, इसलिए इनका उपयोग आमतौर पर महत्वपूर्ण भागों को जोड़ने के लिए नहीं किया जाता है। टॉर्क प्रीलोड की स्थिरता को बेहतर बनाने के लिए, प्लेटिंग के बाद चिकनाई वाले पदार्थों की कोटिंग की विधि का उपयोग किया जा सकता है।
2. फॉस्फेटिंग
मूल सिद्धांत यह है कि फॉस्फेटिंग गैल्वनाइजिंग की तुलना में अपेक्षाकृत सस्ती होती है, लेकिन इसकी संक्षारण प्रतिरोधक क्षमता गैल्वनाइजिंग से कम होती है। फॉस्फेटिंग के बाद तेल लगाना आवश्यक होता है, और इसकी संक्षारण प्रतिरोधक क्षमता लगाए गए तेल के प्रदर्शन पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, फॉस्फेटिंग के बाद सामान्य जंग रोधी तेल लगाने पर केवल 10-20 घंटे के लिए न्यूट्रल सॉल्ट स्प्रे परीक्षण किया जा सकता है। उच्च श्रेणी के जंग रोधी तेल को लगाने पर 72-96 घंटे तक का समय लग सकता है। लेकिन इसकी कीमत सामान्य फॉस्फेटिंग तेल की तुलना में 2-3 गुना अधिक होती है।
फास्टनरों के लिए फॉस्फेटिंग के दो सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रकार हैं: जिंक आधारित फॉस्फेटिंग और मैंगनीज आधारित फॉस्फेटिंग। जिंक आधारित फॉस्फेटिंग में मैंगनीज आधारित फॉस्फेटिंग की तुलना में बेहतर स्नेहन क्षमता होती है, और मैंगनीज आधारित फॉस्फेटिंग में जिंक प्लेटिंग की तुलना में बेहतर संक्षारण प्रतिरोध और घिसाव प्रतिरोध होता है। इसका उपयोग 225 से 400 डिग्री फारेनहाइट (107-204 ℃) तक के तापमान पर किया जा सकता है। विशेष रूप से कुछ महत्वपूर्ण घटकों के कनेक्शन के लिए, जैसे इंजन के कनेक्टिंग रॉड बोल्ट और नट, सिलेंडर हेड, मेन बेयरिंग, फ्लाईव्हील बोल्ट, व्हील बोल्ट और नट आदि।
उच्च शक्ति वाले बोल्टों में फॉस्फेटिंग का उपयोग किया जाता है, जिससे हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट की समस्या से भी बचा जा सकता है। इसलिए, औद्योगिक क्षेत्र में ग्रेड 10.9 से ऊपर के बोल्टों में आमतौर पर फॉस्फेटिंग सतह उपचार का उपयोग किया जाता है।
3. ऑक्सीकरण (काला पड़ना)
औद्योगिक फास्टनरों के लिए ब्लैकनिंग+ऑइलिंग एक लोकप्रिय कोटिंग है क्योंकि यह सबसे सस्ती है और ईंधन की खपत से पहले देखने में अच्छी लगती है। हालांकि, ब्लैकनिंग के कारण इसमें जंग लगने से रोकने की क्षमता लगभग न के बराबर होती है, इसलिए बिना तेल के इसमें जल्दी जंग लग जाती है। तेल की मौजूदगी में भी, सॉल्ट स्प्रे टेस्ट केवल 3-5 घंटे तक ही टिक पाता है।
4. इलेक्ट्रोप्लेटिंग विभाजन
अन्य सतह उपचारों की तुलना में कैडमियम प्लेटिंग में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध होता है, विशेष रूप से समुद्री वातावरण में। कैडमियम इलेक्ट्रोप्लेटिंग की प्रक्रिया में अपशिष्ट द्रव के उपचार की लागत अधिक होती है और इसकी कीमत जस्ता इलेक्ट्रोप्लेटिंग की तुलना में लगभग 15-20 गुना अधिक होती है। इसलिए इसका उपयोग सामान्य उद्योगों में नहीं होता, केवल विशिष्ट वातावरणों में ही किया जाता है। जैसे कि तेल ड्रिलिंग प्लेटफॉर्म और एचएनए विमानों में उपयोग होने वाले फास्टनर।
5. क्रोमियम चढ़ाना
क्रोमियम कोटिंग वातावरण में बहुत स्थिर होती है, इसका रंग आसानी से नहीं बदलता और चमक कम नहीं होती। यह बहुत कठोर और घिसाव प्रतिरोधी होती है। फास्टनरों पर क्रोमियम प्लेटिंग का उपयोग आमतौर पर सजावटी उद्देश्यों के लिए किया जाता है। उच्च संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता वाले औद्योगिक क्षेत्रों में इसका उपयोग कम ही होता है, क्योंकि अच्छी गुणवत्ता वाले क्रोम प्लेटेड फास्टनरों की कीमत स्टेनलेस स्टील के बराबर ही होती है। केवल तभी क्रोम प्लेटेड फास्टनरों का उपयोग किया जाता है जब स्टेनलेस स्टील की मजबूती अपर्याप्त हो।
जंग से बचाव के लिए, क्रोम चढ़ाने से पहले तांबे और निकल की परत चढ़ानी चाहिए। क्रोमियम की परत 1200 डिग्री फ़ारेनहाइट (650 ℃) तक के उच्च तापमान को सहन कर सकती है। लेकिन इसमें भी इलेक्ट्रोगाल्वनाइजिंग की तरह हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट की समस्या होती है।
6. निकेल प्लेटिंग
इसका उपयोग मुख्य रूप से उन क्षेत्रों में किया जाता है जहां जंग रोधी गुणों और अच्छी चालकता दोनों की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, वाहनों की बैटरी के आउटपुट टर्मिनल।
7. हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग
हॉट डिप गैल्वनाइजिंग एक थर्मल डिफ्यूजन कोटिंग है जिसमें जस्ता को गर्म करके उसे तरल अवस्था में लाया जाता है। कोटिंग की मोटाई 15 से 100 माइक्रोमीटर के बीच होती है। इसे नियंत्रित करना आसान नहीं है, लेकिन इसमें जंग प्रतिरोधक क्षमता अच्छी होती है और इंजीनियरिंग में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हॉट डिप गैल्वनाइजिंग प्रक्रिया के दौरान जस्ता अपशिष्ट और जस्ता वाष्प सहित गंभीर प्रदूषण होता है।
मोटी परत के कारण, फास्टनरों में आंतरिक और बाहरी थ्रेड्स को कसने में कठिनाई होती है। हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग प्रक्रिया के तापमान के कारण, इसका उपयोग ग्रेड 10.9 (340~500 ℃) से ऊपर के फास्टनरों के लिए नहीं किया जा सकता है।
8. जस्ता अंतर्प्रवेश
जिंक इन्फिल्ट्रेशन एक ठोस धातुकर्म संबंधी थर्मल डिफ्यूजन कोटिंग है जो जिंक पाउडर से की जाती है। इसकी एकरूपता अच्छी होती है और थ्रेड्स और ब्लाइंड होल्स दोनों में एक समान परत प्राप्त की जा सकती है। प्लेटिंग की मोटाई 10-110 μm होती है और त्रुटि को 10% तक नियंत्रित किया जा सकता है। सब्सट्रेट के साथ इसकी बॉन्डिंग स्ट्रेंथ और जंग रोधी क्षमता जिंक कोटिंग्स (जैसे इलेक्ट्रोगाल्वनाइजिंग, हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग और डैक्रोमेट) में सर्वश्रेष्ठ है। इसकी प्रक्रिया प्रदूषण रहित और पर्यावरण के अनुकूल है।
9. डैक्रोमेट
इसमें हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट की समस्या नहीं है, और टॉर्क प्रीलोड स्थिरता का प्रदर्शन बहुत अच्छा है। क्रोमियम और पर्यावरणीय मुद्दों को ध्यान में न रखते हुए, डैक्रोमेट वास्तव में उच्च संक्षारण-रोधी आवश्यकताओं वाले उच्च-शक्ति वाले फास्टनरों के लिए सबसे उपयुक्त है।
पोस्ट करने का समय: 19 मई 2023
