Zincarea termică: Elemente de asamblări filetate

1. Consideraţii generale: Zincarea termică prin centrifugare este utilizată în cazul pieselor filetate și a altor piese de dimensiuni mici. După ce suprafeţele pieselor au fost pregătite în prealabil, acestea sunt imersate în zincul topit într-un recipient perforat care, după formarea stratului de zinc, este centrifugat cu o viteză mare pentru a îndepărta surplusul de zinc și a menţine un strat uniform și curat.

2. Stratul obţinut prin zincare termică: Piesele de dimensiuni mici pot fi zincate la temperatura convenţională (450–460°C), sau în băi de zincare căptușite cu material refractar la teperature mai ridicate (aproximativ 530–560°C) (Fig.1).

Când piesele sunt imersate în baia de zincare la temperatura convenţională, se formează o serie de straturi de aliaj Fe-Zn, legate metalurgic de suprafaţa oţelului. Aceste aliaje sunt mai dure decât substratul de oţel și sunt acoperite de un strat de zinc moale, ce rămâne pe piese în urma operaţiei de centrifugare. Această structură este unică și conferă materialului o rezistenţă mult mai bună la prelucrare – loviturile directe sunt amortizate de către stratul exterior de zinc, iar straturile dure de aliaj sunt foarte rezistente la zgârieturi. Straturile formate în urma zincării la temperaturi mai ridicate sunt formate în totalitate din aliaj Fe-Zn.

3. Standarde și grosimi admise: Ca regulă generală, șuruburile, știfturile, piuliţele și șaibele cu diametrul mai mare de 8mm pot fi zincate termic, iar o gamă largă de piese fi letate pot fi de asemenea zincate folosind utilaje speciale (Fig. 2). În cazul zincării fi letelor metrice ISO, interioare sau exterioare, se recomandă prevederea unei toleranţe de aproximativ 4 ori grosimea stratului de acoperire, iar în cazul filetelor BSW și BSF, toleranţa trebuie să fie de 4,33 ori mai mare.

În practică, piuliţele standard sunt zincate în stare brută, apoi filetate până la 0,4 mm și spirelet vor fi unse ușor cu ulei sau vaselină. La asamblare, spirele piuliţei vor fi protejate împotriva coroziunii prin contactul cu spirele zincate ale șurubului. Chiar și după mulţi ani de exploatare, piuliţele zincate termic pot fi desfăcute ușor, chiar dacă filetul acesteia nu a fost zincat.

Pentru mai multe detalii în legătură cu dimensiunile, procesarea și performanţa organelor de asamblare filetate puteţi apela cu încredere la Asociaţia Naţională a Zincatorilor.

Elemente de asamblări filetate: Standardul ce oferă informaţii cu privire la metode de protecţie anticorozivă a organelor de asamblare filetate este exemplificat mai jos. O problemă des întâlnită este confuzia între zincarea termică și zincarea electrolitică. Dacă dorim să aplicăm a doua metodă, nu estesufi cient să menţionăm galvanizarea (zincarea termică). În lista de specifi caţii trebuie menţionată „zincarea termică în conformitate cu BS 729”, iar prin menţiunea “a fi zincat termic de către un membru al Asociaţiei Zincatorilor” veţi beneficia de calitatea superioară a serviciilor oferite de membri acesteia.

Standarde britanice pentru acoperiri ale elementelor de asamblare filetate
Placare cu Cd	BS3382:Partea întâi	peste12 mm diametru	7,5 μm
Placare cu Zn	BS3382:Partea a doua	peste12 mm diametru	7,5 μm
Șerardizare	BS4921:	clasa I	30 μm
Șerardizare	BS4921:	clasa II	15 μm
Zincaretermică	BS729:1971		43 μm

4. Zincarea termică a șuruburilor de înaltă rezistenţă: În general șuruburile de înaltă rezistenţă (gradul 8,8 ISO conform BS 4395, Partea 1 – echivalent cu ASTM A325) pot fi zincate termic fără a întâmpina dificultăţi. Însă nu este recomandată zincarea pentru șuruburile ISO 10.9 (BS 4395 partea 2 sau ASTM A490), deși acestea sunt zincate în Japonia, Marea Britanie, Italia, Franţa și Germania (DIN 267 pentru Germania). În SUA nu se recoandă zincarea șuruburilor echivalente ASTM A490.

5. Asamblări prin frecare: Elementele de asamblare prin frecare sunt utilizate într-o gamă largă de structuri din oţel (Fig.3). Iniţial, coeficientul de frecare dintre suprafeţele de contact zincate termic este scăzut – în medie de cca. 0,19. Totuși, odată cu începerea alunecării între aceste suprafeţe, frecarea se intensifică rapid și apare fenomenul de gripare, datorită sudării la rece dintre neregularităţile suprafeţelor acoperite.

Dacă structura tolerează o alunecare pe distanţă mică, nu este necesară tratarea suplimentară a suprafeţelor, dar în caz contrar coeficientul de frecare trebuie amplificat prin creșterea rugozităţii suprafeţei stratului obţinut prin zincare termică. Folosirea unei perii de sârmă poate mări coeficientul de alunecare la 0,35, iar o valoare de 0,5 sau mai mare o putem obţine prin diferite procedee de sablare. În SUA zincarea termică este una dintre puţinele metode de acoperire acceptate în cazul suprafeţelor de contact al asamblărilor prin frecare.

Această soluţie a fost aprobată de către Consiliul de Cercetare pentru Asamblări Structurale cu Nituri și Șuruburi. Efectul de “blocare” descris anterior poate provoca uzarea spirelor pieselor zincate, recomandându-se astfel utilizarea unor lubrifianţi pentru a ușura strângerea și pentru a evita uzarea fi letului. S-a observat că ceara de albine este cel mai eficient lubrifiant, precum și disulfura de molibden sau grăsimea animală.