Die Anodisierung ist eine der allgemeinsten Oberflächenbehandlungsmöglichkeiten für CNC-Aluminium. Sie besetzt ein Großteil im Marktanteil von anodisierten Teilen. Dieser Prozess ist für die Aluminiumteile sehr passend, die durch verschiedene Herstellungsverfahren gemacht werden, wie maschinell bearbeitenden, Casting- und Plattenformung CNC.
Dieser Artikel führt Sie zu den Entwurfserwägungen der Anodisierung.
Einleitung zur aufsteigenden Oxidation
Aufsteigende Oxidation ist der Prozess der Umwandlungsmetalloberfläche in Oxidschicht durch elektrolytischen Prozess. Durch diesen Prozess wird die Stärke dieser natürlichen Oxidschicht erhöht, um die Haltbarkeit von Teilen, von Farbenadhäsion, von Teilauftritt und von Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Die folgende Zahl zeigt einige Teile, die anodisiert worden sind und dann in verschiedene Farben gefärbt worden.
Der Prozess benutzt ein saures Bad und das gegenwärtige, um eine Anodenschicht auf dem unedlen Metall zu bilden. Kurz gesagt ist es, eine kontrollierte und dauerhafte Oxidschicht auf der Komponente zu schaffen, anstatt, auf die dünne Oxidschicht zu bauen, die durch das Material selbst gebildet wird. Es ist Bläuen, dem Phosphatieren, Passivierung und anderen Oberflächenbehandlungen von den Stahlen ähnlich, die für Korrosionsbeständigkeit und die Oberflächenverhärtung benutzt werden.
Art der Anodisierung
In diesem Papier wird aufsteigende Oxidation in drei Kategorien und zwei Kategorien unterteilt. Die drei Arten sind, wie folgt:
Art I:
Art I und IB – Chromsäureanodisierung
Art IC – nicht Chromsäureanodisierung anstelle der Art I und IB
Art II:
Art II - herkömmliche Beschichtung im Schwefelsäurebad
Art IIB - nicht Chromatalternativen, zum von ich und IB-Beschichtungen zu schreiben
Kategorie III:
Art III - Eloxieren
Es gibt spezifische Gründe für jede Art Anodisation. Einige dieser Gründe sind:
1. Art werden ich, IB und II für Korrosionsbeständigkeit und einen bestimmten Grad an Verschleißfestigkeit verwendet. Für kritische Anwendungen der Ermüdung werden Art I und Art Ib benutzt, weil sie dünne Beschichtungen sind. Ein Beispiel ist die in hohem Grade ermüdeten Bauteile von Flugzeugen.
2. Wenn ich und IB nicht Chromatalternativen benötigen, wird Art IC und IIB benutzt. Dieses ist normalerweise das Ergebnis der Klimaregelungen oder der Anforderungen.
3. wird Art III hauptsächlich benutzt, um Verschleißfestigkeit und Verschleißfestigkeit zu erhöhen. Dieses ist eine stärkere Beschichtung, also ist es anderen Arten Abnutzung überlegen. Aber die Beschichtung verringert möglicherweise die Ermüdungsfestigkeit. Art III anodisierend ist für Feuerwaffenteile, Gänge allgemein verwendet, Ventile und viel anderes Teile verhältnismäßig schieben.
Verglichen mit bloßem Aluminium, tragen alle Arten Kleber zur Adhäsion der Farbe und anderer Kleber bei. Zusätzlich zum Anodisierungsprozeß einige Teile möglicherweise müssen mit anderen Materialien, wie trockenen Filmschmiermitteln gefärbt werden, versiegelt werden oder behandelt werden. Wenn ein Teil gefärbt werden soll, wird es als Klasse 2 betrachtet, während ein ungefärbtes Teil Klasse ist.
Entwurfserwägungen
Bis jetzt gefordert worden Sie möglicherweise auf, einige Schlüsselfaktoren zu betrachten, wenn Sie anodisierte Teile entwerfen. Diese werden leicht (und häufig) in der Entwurfswelt übersehen.
1. Größe
Der erste Faktor, den wir betrachten müssen, ist die Maßänderungen, die mit anodisierten Komponenten verbunden sind. Nach der Verarbeitung auf den Zeichnungen der Ingenieur oder der Designer spezifizieren, um die Größe anzuwenden, zum dieser Änderung zu entschädigen, aber für schnelle Erstausführung, haben wir selten Zeichnungen, besonders wenn wir den schnellen Drehenservice verwenden, der auf Festkörpermodellen beruht.
Wenn die Teile anodisiert werden, „wächst“ die Oberfläche. Wenn ich „Wachstum“ sage, bedeute ich, dass der Außendurchmesser größer wird und das Loch kleiner wird. Dieses ist, weil die Anodenschicht innere und von der Oberfläche des Teils äußerlich wächst, wenn das Aluminiumoxyd gebildet wird.
Es kann geschätzt werden, dass die Größenzunahme ungefähr 50% der Gesamtstärke der Anodenschicht ist. Die folgenden Tabellendetails die Stärkestrecke der verschiedenen Arten von Beschichtungen entsprechend Mil-A-8625.
Diese Stärken schwanken möglicherweise abhängig von der spezifischen Legierung und dem prozesskontrollierten, die verwendet werden. Die Abschirmung wird erfordert möglicherweise, wenn der Designer mit der Kontrolle des Wachstums der Hochpräzisionseigenschaften betroffen ist. In einigen Fällen wie stärkere Art III Beschichtung, können die Teile zur abschließenden Größe eingehüllt werden oder poliert werden, aber dieses erhöht die Kosten.
Eine andere Maßerwägung ist der Radius der Ränder und der inneren Ecken, weil der anodische Überzug nicht auf den scharfen Ecken gebildet werden kann. Dies gilt für Art III Beschichtungen besonders, in der die folgenden Eckradien für eine gegebene Art III Stärke in Übereinstimmung mit Mil-A-8625 empfohlen werden:
Für Verdünnerbeschichtungen ist Randbruch im Bereich von 0.01-0.02 genügend, aber es ist besser, den Verfahrensingenieur von Speedup zu konsultieren, um dieses zu überprüfen.
2. Verschleißfestigkeit
In Betracht der Zunahme der Härte der Anodenschicht, wissen wir dass die Oberflächenaufhärtungen. Die Härte der wirklich spezifizierten Beschichtung liegt nicht an der Interaktion zwischen dem weicheren unedlen Metall und der harten Anodenschicht typisches. Mil-A-8625 spezifiziert Verschleißfestigkeitstests, um diese Herausforderungen anzunehmen.
Als Bezugsrahmen ist- die Härte Aluminiumgrundmaterials 2024 im Bereich von 60-70 Rockwell B, worin die Härte von Art III anodisierend 60-70 Rockwell C. ist. Die folgende Zahl zeigt ein meines CNC, der Klammern festklemmt, der und gefärbtes Rotes anodisiert worden ist.
Obgleich Hartholz, Plastik ausführend und nicht ferritische Metalle schwierig, in der hohen Erschütterungsumwelt zuzutreffen gewesen sind, hat die Oberfläche kaum getragen.
3. Farbton mit Färbung
Wie oben beschrieben, kann der anodisierte Film befleckt werden. Dieses wird getan möglicherweise aus verschiedenen Gründen, wie Ästhetik, Verringerung des Streulichtes des optischen Systems und Teilkontrast/Identifizierung in der Versammlung.
Wenn es um die Anodisierung geht, sind einige mit Ihren Lieferanten zu besprechen Herausforderungen, sich:
Farbzusammenbringen: es ist schwierig, die wahre Farbe zu erreichen, die mit anodisierten Teilen zusammenpaßt, besonders wenn sie nicht in der gleichen Reihe verarbeitet werden. Wenn eine Versammlung aus einigen anodisierten Teilen der gleichen Farbe besteht, wird ein spezielles Steuergerät angefordert.
Verblassen: der anodisierte Film, der UV- oder hoher Temperatur ausgesetzt wird, verblaßt möglicherweise. Organische Färbungen sind beeinflußt als anorganische Färbungen, aber viele Farben benötigen organische Färbungen.
Färbungsreaktionsvermögen: nicht alle Anodisierungsarten und Beschichtungen können Färbungen gut benutzen. Die Art I, die anodisiert, ist schwierig, wahres Schwarzes zu erzielen, weil die Beschichtung sehr dünn ist. Im allgemeinen obgleich schwarze Färbungen benutzt werden, sehen die Teile noch grau aus, also sind- möglicherweise Farbfärbungen nicht ohne besondere Behandlung praktisch. Wenn die Anstrichschichtdicke hoch ist, die Art III harte Beschichtung aussieht möglicherweise auch dunkelgrau oder schwarz auf einigen Legierungen, und die Farbauswahl ist- begrenzt. Eine Verdünnerart III Beschichtungen nimmt mehrfache Farben an, aber, wenn Ästhetik die treibende Hauptkraft ist, sind Art II Beschichtungen die beste Wahl für Farbwahlen.
Diese sind nicht umfassend, aber sie geben Ihnen einen guten Anfang, wenn sie zum ersten Mal die erforderlichen Teile machen.
4. Leitfähigkeit
Die Anodenschicht ist ein guter Isolator, obgleich das unedle Metall Leitfähigkeit hat. Deshalb wenn die Fahrgestelle oder die Komponenten geerdet werden müssen, es ist möglicherweise notwendig, einen transparenten chemischen Umwandlungsüberzug anzuwenden und etwas Bereiche abzudecken.
Eine allgemeine Methode, zu bestimmen, ob Aluminiumteile anodisiert worden sind, ist, ein Digitalmessinstrument zu benutzen, um die Oberflächenleitfähigkeit zu prüfen. Wenn die Teile nicht anodisiert werden, haben möglicherweise sie leitfähig sein und niedrigen Widerstand.
5. zusammengesetzte Beschichtung
Das anodisierte Teil auch wird der Sekundärverarbeitung unterworfen möglicherweise, zum der anodisierten Oberfläche zu beschichten oder zu behandeln, um Leistung zu verbessern. Einige allgemeine Zusätze für anodische Überzüge sind:
Farbe: der anodische Überzug kann gemalt werden, um eine spezifische Farbe zu erreichen, dass die Färbung nicht erzielen kann, oder die Korrosionsbeständigkeit weiter zu verbessern.
Teflonimprägnierung: Art III harte Beschichtung kann durch Teflon imprägniert werden, um den Reibungskoeffizienten der bloßen Anodisierung zu verringern. Dieses kann im Formenhohlraum sowie in den Schieben/Kontaktteilen getan werden.
Es gibt andere Prozesse, die verwendet werden können, um die Leistung der Anodenbeschichtung zu ändern, aber sie möglicherweise sind weniger allgemein und erfordern fachkundige Lieferanten.
Hauptvorkehrungen:
1. Die starke Anodenbeschichtung verringert möglicherweise die Ermüdungsfestigkeit von Komponenten, besonders wenn sie Art III Prozess benutzen.
2. geometrische Änderungen irgendeines Teils, zum anodisierter Bedarf zu sein betrachtet zu werden. Dieses ist für Art II und III Prozesse kritisch, aber nicht wird erfordert möglicherweise für eine Art, die ich verarbeite.
3. Wenn man mehrfache Reihen verarbeitet, ist- möglicherweise Farbdas zusammenbringen sehr schwierig. Beim Zusammenarbeiten mit verschiedenen Lieferanten, Farbdas zusammenbringen ist- möglicherweise sehr schwierig.
4. Für ausreichenden Korrosionsschutz es ist möglicherweise notwendig, die Löcher der Anodenschicht zu versiegeln.
5. Wenn die Stärke 0,003 Zoll sich nähert und übersteigt, verringert möglicherweise die Verschleißfestigkeit der Art III harter Mantel sich.
Verschiedene Legierungen reagieren möglicherweise auf den Prozess der aufsteigenden Oxidation auf unterschiedliche Arten. Zum Beispiel verglichen mit anderen Legierungen, Legierungen mit kupfernem Inhalt von mehr als 2% oder höher, im Allgemeinen schlechte Verschleißfestigkeit zu haben, wenn Sie Mil-Spezifikationstests für Beschichtungen der Klasse III unterworfen werden. Das heißt, ist die Art III harte Beschichtung auf der 2000 Reihe, die Aluminium sind und ca. 7000 Reihe Aluminium nicht so haltbar wie die harte Beschichtung 6061.