Chemisch zwarten, ook bekend als zwart oxideren, is een verfijnd proces dat een zwarte ijzeroxidelaag creëert op het oppervlak van metalen zoals ijzer, staal en roestvrij staal. Dit proces verbetert niet alleen het uiterlijk van het metaal maar biedt ook een zekere mate van corrosieweerstand. Het unieke aan chemisch zwarten is dat de laag extreem dun is, waardoor het ideaal is voor toepassingen waarbij de afmetingen van het product cruciaal zijn.
Het chemische proces van zwart oxideren
Het chemisch zwarten vindt plaats door het onderdompelen van het metalen voorwerp in een reeks chemische baden. Deze baden bevatten typisch een mix van koperzouten en seleniumverbindingen, die reageren met het ijzer in het metaal om een laag magnetiet (Fe3O4) te vormen. Deze reactie vindt plaats bij kamertemperatuur of bij verhoogde temperaturen, afhankelijk van het specifieke proces dat wordt gebruikt.
Heet of koud chemisch zwarten
Heet en middentemperatuur Chemisch Zwarten: Deze processen vinden plaats bij temperaturen rond de 105-145°C en resulteren in duurzame, corrosiebestendige afwerkingen. Het is ideaal voor onderdelen die blootgesteld worden aan zware omstandigheden. Het kan leiden tot lichte dimensionale veranderingen vanwege de hoge temperaturen.
Koud Chemisch Zwarten: Dit proces werkt op kamertemperatuur en is minder gevaarlijk. Hoewel de afwerking minder slijtvast is, is het ideaal voor esthetische toepassingen waarbij geen dimensionale veranderingen gewenst zijn.
Voordelen van Chemisch Zwarten
Esthetiek: Chemisch zwarten geeft metalen een aantrekkelijke, uniforme zwarte afwerking.
Corrosieweerstand: De zwarte oxide laag biedt een zekere mate van bescherming tegen corrosie.
Geen Dimensionale Verandering: In tegenstelling tot sommige andere oppervlaktebehandelingen, verandert chemisch zwarten de afmetingen van het metalen voorwerp niet.
Milieuvriendelijk: Vooral het koude zwartingsproces is milieuvriendelijker dan sommige alternatieven, omdat het bij lagere temperaturen werkt en minder gevaarlijke stoffen produceert.
Toepassingen van Chemisch Zwarten
Chemisch zwarten wordt breed toegepast in de professionele en hobbymatige metaalafwerking, van auto-onderdelen en gereedschappen tot kunstwerken en decoratieve items. Het proces is bijzonder populair voor onderdelen waarbij precisie cruciaal is en waar een esthetisch aantrekkelijke afwerking gewenst is.
Voordelen van koud chemisch zwarten ten opzichte van traditionele hete methoden zijn onder meer lagere verwerkingskosten, omdat het proces bij kamertemperatuur wordt uitgevoerd, wat de energiekosten verlaagt. Het werken bij lagere temperaturen vermindert het risico op brandwonden en andere ongevallen. Bovendien is het proces milieuvriendelijker, omdat het over het algemeen minder gevaarlijke dampen en afvalstoffen genereert dan het hete zwartingsproces. Echter, de slijtvastheid en de dikte van de zwartoxide laag die door het koude proces wordt geboden, zijn meestal minder dan die van hete chemische zwarting of andere oppervlaktebehandelingen zoals galvaniseren of anodiseren. Daarom wordt koud chemisch zwarten vaak gekozen voor toepassingen waarbij esthetische overwegingen belangrijker zijn dan extreme duurzaamheid of slijtvastheid.
Verzinkshop biedt diverse producten aan voor het koud chemisch zwarten van diverse metalen. Dit omvat Zwart Oxide en Zwart Oxide Ultra als concentraat en als kant-en-klare vloeistof, Zwart RVS oxide speciaal voor roestvast staal in concentraat of vloeistof, en Zwart Oxide Gel en Zwart RVS Oxide Gel voor grote of verticale voorwerpen die niet ondergedompeld kunnen worden. Ook is er Zwart Zink Oxide, ontwikkeld om zink binnen tien minuten een zwarte afwerking te geven.
Chemisch zwarten wordt niet alleen in industriële toepassingen gebruikt, maar ook door hobbyisten. Voorbeelden zijn kunst en decoratie, auto-restauratie, meubelbeslag, muziekinstrumenten, en antiek restauratie. Het is ook populair voor het blauwen van wapens, waarbij het niet alleen beschermt tegen corrosie maar ook een esthetisch aantrekkelijke afwerking biedt en de bewegende delen beter laat glijden.
Het proces van koud chemisch zwarten omvat de voorbereiding van het metaal, het mengen van de oplossing, het zwarten zelf, naspoelen en drogen, en het aanbrengen van een sealer om de afwerking te beschermen en corrosiebestendigheid te bieden. Voor RVS is geen sealer nodig omdat RVS van zichzelf al een oxidewerende laag heeft die binnen 24 tot 48 uur na het chemisch zwarten terug groeit.
Voorbeelden van zelf chemisch zwarten
Het chemisch zwarten van metalen wordt vaak gebruikt voor verschillende industriele toepassingen, maar ook thuis in hobbyprojecten is. Hier zijn enkele voorbeelden:
Kunst en decoratie: Het zwarten van metalen onderdelen kan worden gebruikt in kunstwerken en decoratieve stukken, zoals sculpturen, sieraden of metalen wanddecoraties.
Auto-restauratie: Bij het restaureren van klassieke auto’s of motoren kunnen verschillende metalen onderdelen worden gezwart om ze een authentieke uitstraling te geven, zoals bouten, moeren. en beugels maar ook drijfstangen en lagers kunnen gezwart worden.
Meubelbeslag: Metalen onderdelen van meubels, zoals scharnieren, handgrepen en andere decoratieve accenten, kunnen worden gezwart om een unieke en rustieke uitstraling te creëren.
Instrumenten: Bij muziekinstrumenten kan het chemisch zwarten worden gebruikt om metalen onderdelen een mooie afwerking te geven.
Hobbyprojecten: Voor hobbyisten die werken aan modelbouw, zoals schaalmodellen van vliegtuigen, treinen, of schepen, kan het zwarten van metalen onderdelen helpen bij het creëren van realisme en detail.
Antiek restauratie: Bij het restaureren van antieke voorwerpen, zoals kandelaars, klokken, of gereedschappen, kan chemisch zwarten worden gebruikt om beschadigde afwerkingen te herstellen.
Wapens: Wapens blauwen wordt gebruikt om het metaal van vuurwapens te beschermen tegen corrosie en roest. Deze behandeling geeft het metaal een donkerblauwe tot zwarte afwerking, die niet alleen beschermend werkt maar het wapen ook esthetisch aantrekkelijker maakt. Bovendien krijgt het gezwarte metaal van het wapen, door de zwart oxide laag, een vorm van smering. Hierdoor zullen de bewegende delen van het wapen beter glijden.
De stappen van het koud chemisch zwarten in het kort
Stap 1: Voorbereiding van het metaal
Voordat je begint, moet het metalen voorwerp grondig gereinigd worden om alle vet, olie, vuil, en roest te verwijderen. Dit zorgt voor een gelijkmatige finish. Voor sommige soorten extra gehard metaal kan een activator nodig zijn om het oppervlak te etsen en voor te bereiden op het zwarten.
Stap 2: Mengen van de oplossing
Voor het koud chemisch zwarten met de Verzinkshop Zwart Oxide producten, begin je met het mengen van het Zwart Oxide of Zwart Oxide Ultra concentraat met water. Verzinkshop Zwart Oxide wordt typisch verdund in een verhouding van 1:9 (concentraat:water), wat betekent dat je voor elke deel concentraat negen delen water toevoegt. De exacte verhouding kan variëren afhankelijk van het specifieke product en de gewenste afwerking.
De Zwart Oxide vloeistoffen zijn al gemengd in de 1:9 verhouding en klaar voor gebruik.
Stap 3: Het metaal chemisch zwarten
Plaats het metalen voorwerp in de oplossing. Het proces duurt ongeveer tussen de 2 tot 5 minuten. Gedurende deze tijd vormt zich een laag magnetiet (Fe3O4) op het metaal, wat het zijn zwarte kleur geeft. Voor grotere of complex gevormde voorwerpen kan een kwast of spons worden gebruikt om de oplossing aan te brengen of kun je gebruik maken van een Zwart Oxide Gel. Deze is ideaal voor grote voorwerpen die niet in een bad ondergedompeld kunnen worden en zeer geschikt voor verticale voorwerpen.
Stap 4: Naspoelen en Drogen
Na het zwarten, spoel je het voorwerp zeer goed af met water om resten van de oplossing te verwijderen. Het is belangrijk om dit zorgvuldig te doen. Als er resten van het zuurbad of de zwart oxide vloeistof achterblijven kan het metaal gaan oxideren. Eventueel kun je aan het spoelbad dat na het chemisch zwarten, en voor de sealer, gebruikt wordt wat bakingsoda aanbrengen om eventueel achtergebleven zuur te neutraliseren.
Stap 5: Aanbrengen van een Sealer ter bescherming
Om het metaal en de zwarte conversiecoating corrosiebestendigheid te geven en de afwerking te beschermen, is het noodzakelijk om een sealer aan te brengen. Verzinkshop biedt hiervoor specifieke producten aan, zoals de DeepSeal Metaal Sealer of de Acryl Metaal Sealer.
Als er geen sealer wordt aangebracht op een zwart oxidelaag begint deze verder te oxideren zodra het opdroogt en in contact komt met zuurstof.
Dit geldt niet voor RVS omdat RVS van zichzelf al een oxidewerende laag heeft, deze groeit vanzelf binnen 24 tot 48 terug na het chemisch zwarten van RVS.
Het Afwerken en Beschermen van Zwart Oxide Lagen met Sealers
Na het chemisch zwarten is het zeer belangrijk om de zwart oxide laag af te werken met een sealer om verder oxideren te voorkomen. Hiervoor biedt Verzinkshop twee producten aan: DeepSeal Metaal Olie Sealer en Acryl Sealer. Elk van deze sealers heeft eigenschappen die ze geschikt maken voor verschillende toepassingen.
Verzinkshop DeepSeal Metaal Olie Sealer is een sealer die speciaal is ontwikkeld voor de Amerikaanse staalindustrie. Deze sealer dringt diep door in de poriën van de zwart oxide laag, waardoor een goede bescherming tegen corrosie wordt geboden. Het kan worden uitgepoetst voor een verfijnde afwerking en droogt snel op, waardoor het geschikt is voor zowel industriële toepassingen als hobbyprojecten. Deze sealer is perfect voor onderdelen die worden blootgesteld aan de elementen of in vochtige omgevingen worden gebruikt.
Verzinkshop Acryl Sealer is een glanzende, zeer dunne acryl lak die snel opdroogt en een aantrekkelijke afwerking geeft. Deze sealer is bijzonder geschikt voor binnen.
Daarnaast kun je elke lak, olie, was of andere sealer naar keuze gebruiken.
Opslag van de Zwart Oxide Vloeistof
Na het chemisch zwarten kan de zwart oxide vloeistof worden opgeslagen in een afgesloten container voor later gebruik. Label de container duidelijk met de inhoud en de datum van opslag. Bewaar deze op een koele, droge plek, ver weg van direct zonlicht en buiten bereik van kinderen.
Zelf Veilig Koud Chemisch Zwarten
Bij het hanteren van zwart oxide chemicaliën is voorzichtigheid geboden. Deze zure stoffen zijn effectief voor het zwarten van metalen, maar kunnen risico’s met zich meebrengen als ze niet zorgvuldig worden gebruikt. Draag altijd beschermende handschoenen en een veiligheidsbril om direct contact met de huid en ogen te vermijden. Het is belangrijk de meegeleverde handleidingen te lezen en de veiligheidsrichtlijnen op te volgen.