Εξηγούνται τύποι ανωτισμού: Τύπος ΙΙ, Τύπος ΙΙΙ και γιατί τα αλουμινένια εξαρτήματά σας χρειάζονται το σωστό

Τον περασμένο μήνα, ένας πελάτης μας έστειλε μια παρτίδα από 2.000 αλουμινένιες αγκάλες που είχαν ανωτιστεί σε άλλο κατάστημα.,Αλλά οι αγκάλες ήταν για ένα μεταφορέα επεξεργασίας τροφίμων, και μέσα σε 6 εβδομάδες από την εγκατάσταση, η μαύρη επικάλυψη είχε φθαρεί στα σημεία επαφής.Αποδεικνύεται ότι ο πελάτης ορίζει "μαύρο ανωτικό" στο σχέδιο χωρίς να καθορίζει τον τύποΗ αναδιαμόρφωση κόστισε 12 δολάρια, ενώ η αναδιαμόρφωση κόστισε 12 δολάρια.000.

Αυτό συμβαίνει συνεχώς. οι μηχανικοί γράφουν "ανωτοποιήστε ανά MIL-A-8625" στο σχέδιο και σταματήστε να το σκέφτεστε. αλλά αυτή η προδιαγραφή καλύπτει πέντε διαφορετικούς τύπους ανωτισμού,και κάθε μία παράγει μια εντελώς διαφορετική επικάλυψηΧρησιμοποιώντας λάθος τύπο είναι σαν να καθορίζετε "χρώμα" χωρίς να πείτε αν θέλετε χρώμα σπιτιού ή επικάλυψη δεξαμενής με επωξικό.

Τι Πράγματι Κάνει η Ανωδίαση

Η ανωδίαση είναι μια ηλεκτροχημική διαδικασία που μετατρέπει την επιφάνεια του αλουμινίου σε οξείδιο του αλουμινίου (Al2O3).Το μέρος βυθίζεται σε όξινο ηλεκτρολύτη (ζυφρικό οξύ για τους τύπους II και III)Το αλουμίνιο είναι το κύκλωμα του οξυγόνου, το οποίο μεταφέρεται στην επιφάνεια του αλουμινίου και δημιουργεί ένα πορώδες στρώμα οξειδίου.

Η λέξη-κλειδί είναι "πορώδες". Το στρώμα οξειδίου που σχηματίζεται έχει εκατομμύρια μικροσκοπικούς πόρους ανά τετραγωνικό εκατοστό.Αυτοί οι πόροι επιτρέπουν στην βαφή να διεισδύσει (για χρωματιστή ανωδίαση) και δίνουν στην επικάλυψη τα χαρακτηριστικά φθοράς τηςΟ τύπος II (ανωδισμός θειικού οξέος) παράγει ένα σχετικά λεπτό, πορώδες στρώμα που απορροφά καλά τη βαφή αλλά έχει μέτρια αντοχή στην φθορά.Τύπος ΙΙΙ (σκληρό ανωτικό) χρησιμοποιεί το ίδιο θειικό οξύ, αλλά σε χαμηλότερη θερμοκρασία και υψηλότερη πυκνότητα ρεύματος, παράγοντας ένα παχύτερο, πυκνότερο στρώμα που είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στην φθορά αλλά δεν παίρνει βαφή τόσο ομοιόμορφα.

Η επικάλυψη αυξάνεται τόσο προς τα έξω (πάνω από την αρχική επιφάνεια) όσο και προς τα μέσα (στο αλουμίνιο).Αυτό σημαίνει ότι μια επικάλυψη τύπου III 25 μικρών αφαιρεί περίπου 12Αν το κομμάτι σας έχει κρίσιμη διάσταση, πρέπει να το υπολογίσετε.

Τύπος ΙΙ: Ανωδίαση με θειικό οξύ (στο πρότυπο)

Τύπος II είναι αυτό που εννοούν οι περισσότεροι όταν λένε "ανωτισμένο αλουμίνιο". Είναι η προεπιλεγμένη για διακοσμητική και γενική προστασία από τη διάβρωση.

Δυνατότητα της επικάλυψης: 5-25 μm (τυπικά 8-15 μm για τις περισσότερες εφαρμογές). MIL-A-8625 Τύπος II, Τάξη 1 (μη βαμμένη) ή Τάξη 2 (βαμμένη).

Για τι είναι καλό;: Προστασία από τη διάβρωση (εξωτερικά και εσωτερικά), διακοσμητική χρωστική (μαύρο, μπλε, κόκκινο, χρυσό, διαυγές κλπ.), διατήρηση της φυσικής μεταλλικής εμφάνισης του αλουμινίου και παροχή αξιοπρεπούς βάσης χρώματος.Τύπος II ανωτισμένο αλουμίνιο επιβιώνει 200+ ώρες σε αλατιούχο ψεκασμό ASTM B117 χωρίς ορατή διάβρωση.

Για τι δεν είναι καλό;Η επικάλυψη είναι σχετικά μαλακή (περίπου 200-300 HV) και θα φθαρεί σε σημεία επαφής, σε ολισθητικές επιφάνειες και σε νήματα.ή αν χειρίζεται συχνά, ο τύπος II θα φθείρει και θα εκθέσει γυμνό αλουμίνιο.

Επιπτώσεις στη μηχανικήΓια μια επικάλυψη 12 μm, το μέρος σας μεγαλώνει κατά περίπου 6 μm (0,006 mm) σε κάθε επιφάνεια.Αυτό είναι εντός της κανονικής ανοχής επεξεργασίας για τα περισσότερα μέρηΟι διαστάσεις του νήματος μπορεί να χρειαστούν ρύθμιση αν τα νήματα είναι σφιχτά.

Κόστος: Ο χαμηλότερος από όλους τους τύπους ανωτισμού. Περίπου 0,50-2,00 δολάρια ανά κιλό εξαρτημάτων (τιμολόγηση παρτίδας), ανάλογα με το χρώμα και την ποσότητα.Προσαρμοσμένα χρώματα (συμφωνία Pantone) προσθέτουν κόστος.

Τύπος ΙΙΙ: Σκληρό ανωτικό (Αυτό που πραγματικά χρειάζεστε για τα κινούμενα μέρη)

Ο τύπος III είναι ένα εντελώς διαφορετικό ζώο. Η ίδια βασική χημεία (ηλεκτρολύτης θειικού οξέος), αλλά επεξεργάζεται σε χαμηλότερη θερμοκρασία (-1C έως +5C έναντι 18-22C για τον τύπο II), υψηλότερη πυκνότητα ρεύματος (2.5-4.0 A/dm2 έναντι 1Το αποτέλεσμα είναι μια παχιά, πυκνή, σκληρή επικάλυψη.

Δυνατότητα της επικάλυψης: 25-100 μm (τυπικά 25-50 μm για τις περισσότερες εφαρμογές).

ΣκληρότηταΟι σκληρές επιφάνειες αλουμινίου μπορούν να τρέξουν κατά του χάλυβα χωρίς σημαντική φθορά.

Για τι είναι καλό;: Χρησιμοποιήσεις υψηλής φθοράς (περίπλευρες επιφάνειες, σημεία στροφής, τρύπες ρυμουλκούμενων), αντοχή στην τριβή, ηλεκτρομόνωση (το παχύ στρώμα οξειδίου έχει υψηλή διηλεκτρική αντοχή),και εφαρμογές όπου απαιτείται μέγιστη αντοχή στη διάβρωση (η παχύτερη επικάλυψη τύπου III παρέχει σημαντικά καλύτερες επιδόσεις ψεκασμού αλατιού από τον τύπο II).

Χρώμα: Ο φυσικός τύπος III είναι σκούρο γκρι έως χάλκινο, ανάλογα με το κράμα αλουμινίου και το πάχος της επικάλυψης.η πυκνή επικάλυψη δεν απορροφά βαφή τόσο εύκολα όσο ο τύπος IIΤα περισσότερα σκληρά ανωτισμένα μέρη είναι είτε φυσικά γκρίζα ή χρωματισμένα μαύρα.

Επιπτώσεις στη μηχανικήΑυτό είναι το σημείο όπου οι άνθρωποι έχουν πρόβλημα. Μια επικάλυψη τύπου III 50 μικρών αφαιρεί 25 μικρών από την αρχική επιφάνεια και προσθέτει 25 μικρών πάνω από αυτό.025 mm) ανά επιφάνειαΑν έχετε μια διάτρηση 50mm που πρέπει να είναι 50.000mm μετά από σκληρή ανωδίαση, πρέπει να το μηχανήσετε σε 50.025mm πριν από την ανωδίαση.Λαμβάνουμε υπόψη αυτό στη διαδικασία της μηχανικής μας όταν γνωρίζουμε ότι το μέρος θα είναι σκληρή ανωτισμένη.

Οι διαστάσεις των νήμων πρέπει να ρυθμίζονται, μια επικάλυψη 50 μικρομυρίων σε ένα νήμα M6 θα κάνει το νήμα πολύ σφιχτό για να συναρμολογηθεί.να καλύπτει τα νήματα κατά την ανωδίαση, ή κυνηγήστε τα νήματα μετά την ανωδίαση με μια βρύση.

ΚόστοςΤο υψηλότερο κόστος προέρχεται από μεγαλύτερο χρόνο διαδικασίας, χαμηλότερη απόδοση παρτίδας (λόγω χαμηλότερης θερμοκρασίας και υψηλότερου ρεύματος),και αυστηρότερο έλεγχο ποιότητας.

Τύπος Ι: Χρωμικό οξύ ανωτισμός (Αεροδιαστημικός 1ος)

Ο τύπος I χρησιμοποιεί χρωμικό οξύ αντί θειικού οξέος.Το κύριο πλεονέκτημα του είναι ότι το ηλεκτρολύτη του χρωμικού οξέος δεν παγιδεύεται σε ρωγμές και αρθρώσεις (σε αντίθεση με το θειικό οξύ), καθιστώντας το κατάλληλο για συγκροτήματα που δεν μπορούν να ξεπλυθούν πλήρως.

Αυτό είναι κυρίως μια αεροδιαστημική διαδικασία. Αν φτιάχνετε μέρη για αεροσκάφη, θα δείτε τον τύπο I που καθορίζεται. Για γενικές βιομηχανικές εφαρμογές,Ο τύπος II είναι σχεδόν πάντα η καλύτερη επιλογή (καλύτερη αντοχή στη διάβρωση), χαμηλότερο κόστος, διαθέσιμα σε χρώματα).

Η περιβαλλοντική ανησυχία για τον τύπο Ι είναι σημαντική - το χρωμικό οξύ περιέχει εξάουσιο χρώμιο (Cr6+), το οποίο είναι γνωστό ως καρκινογόνο και ρυθμίζεται έντονα.Πολλοί κατασκευαστές απομακρύνονται από το Τύπο Ι προς το λεπτόφυλλο θειικό οξύ ή άλλες εναλλακτικές λύσεις.

Οδηγός γρήγορης απόφασης

Το διαστασιακό πράγμα που όλοι κάνουν λάθος

Εδώ είναι το λάθος που βλέπουμε πιο συχνά: ο μηχανικός σχεδιάζει ένα κομμάτι με τρύπα 30.000 χιλιοστών, το στέλνει για σκληρή ανωδίαση, και μετά ανακαλύπτει ότι το τρύπα μετρά 29.950 χιλιοστών μετά την επικάλυψη.Η επικάλυψη μεγάλωσε προς τα μέσα κατά 25 μικρών ανά πλευρά και η διάτρηση συρρικνώθηκε.

Κανόνας: Τύπος II (12 μικρομικρών επίστρωσης) αλλάζει διαστάσεις κατά περίπου 6 μικρομικρών ανά επιφάνεια.Σίγουρα όχι αμελητέο.Πρέπει να προδιαγραφεί το μέγεθος των κρίσιμων χαρακτηριστικών για να ληφθεί υπόψη η αύξηση της επικάλυψης.

Εργαζόμαστε με μέρη που θα είναι σκληρά ανωτισμένα σε μια διάσταση προ-ανωτισμού που αντιπροσωπεύει το καθορισμένο πάχος της επικάλυψης.Ο πελάτης μας λέει το στόχο πάχος επικάλυψης (ή το υπολογίζουμε με βάση το spec)Αυτό είναι μέρος της αναθεώρησης DFM μας - αν μας πείτε ότι το μέρος θα είναι ανωτισμένο, θα σηματοδοτήσουμε τις διαμετρικές επιπτώσεις πριν από την επεξεργασία.

Τι γίνεται με τα μη αλουμινένια εξαρτήματα;

Η ανωδίαση λειτουργεί μόνο στο αλουμίνιο. Δεν υπάρχει "ανωδίαση ανοξείδωτου χάλυβα" ή "ανωδίαση τιτανίου" στην βιομηχανική έννοια.Το τιτάνιο μπορεί να ανωθεί (παράγει ένα λεπτό στρώμα οξειδίου με χρώματα παρεμβολής)Το ανοξείδωτο χάλυβα παθητικοποιείται, ηλεκτροφωτίζεται ή επιχρισμένο - όχι ανωτισμένο.

Εάν χρειάζεστε μια σκληρή, ανθεκτική στην φθορά επιφάνεια σε ένα μέρος εκτός αλουμινίου, οι επιλογές είναι: σκληρή χρωματοποίηση (χάλυβας, χαλκού), ηλεκτρολόγητη νικελική επιφάνεια (χάλυβας, χαλκού, χαλκού),Επιχρισμός από φυσική εναπόθεση ατμών (PVD)Κάθε μία έχει το δικό της πάχος, σκληρότητα και διαμετρικά χαρακτηριστικά.