Anodizar é uma das opções as mais comuns do tratamento de superfície para o alumínio do CNC. Ocupa uma grande proporção na parte de mercado das peças anodizadas. Este processo é muito apropriado para as peças de alumínio feitas por vários processos de manufatura, tais como o CNC que faz à máquina, formação da carcaça e da placa.
Este artigo guiá-lo-á às considerações do projeto da anodização.
Introdução à oxidação anódica
A oxidação anódica é o processo de superfície de metal da conversão na camada do óxido com o processo eletrolítico. Com este processo, a espessura desta camada natural do óxido é aumentada para melhorar a durabilidade das peças, da adesão da pintura, da aparência componente e da resistência de corrosão. A seguinte figura mostra algumas peças que foram anodizadas e tingidas então em cores diferentes.
O processo usam um banho ácido e o atual para formar uma camada do ânodo no metal baixo. Em curto, é criar uma camada controlada e durável do óxido no componente, em vez da confiança na camada fina do óxido formada pelo material próprio. É similar à anilagem, a fosfatar, a passivation e a outros tratamentos de superfície dos aços usados para a resistência de corrosão e o endurecimento da superfície.
Tipo de anodização
Neste papel, a oxidação anódica é dividida em três categorias e em duas categorias. Os três tipos são como segue:
Tipo I:
Tipo I e IB – anodização ácida crômica
Tipo IC – anodização ácida não crômica em vez do tipo I e IB
Tipo II:
Tipo II - revestimento convencional no banho ácido sulfúrico
Tipo IIB - não alternativas do cromato para datilografar revestimentos mim e de IB
Categoria III:
Tipo III - anodização dura
Há umas razões específicas para cada tipo de anodização. Algumas destas razões são:
1. tipo eu, IB e II são usados para a resistência de corrosão e um determinado grau de resistência de desgaste. Para aplicações críticas da fadiga, o tipo I e o tipo Ib são usados porque é revestimentos finos. Um exemplo é os componentes estruturais altamente desgastados dos aviões.
2. Quando eu e IB precisam não alternativas do cromato, o tipo IC e IIB estará usado. Este é geralmente o resultado de regulamentos ou de exigências ambientais.
3. o tipo III é usado principalmente para aumentar a resistência de desgaste e a resistência de desgaste. Este é um revestimento mais grosso, assim que será superior a outros tipos de desgaste. Mas o revestimento pode reduzir a vida de fadiga. O tipo III que anodizam é de uso geral para as peças da arma de fogo, engrenagens, válvulas e muito o outro relativamente deslizamento das peças.
Comparado com o alumínio desencapado, todos os tipos de esparadrapos contribuem à adesão da pintura e dos outros esparadrapos. Além do que o processo de anodização, algumas peças podem precisar de ser tingido, selado ou tratado com outros materiais, tais como lubrificantes secos do filme. Se uma peça deve ser tingida, considera-se ser a classe 2, quando uma parte unstained for classe.
Considerações do projeto
Até agora, você pode ter sido alertado considerar alguns fatoras chaves ao projetar as peças anodizadas. Estes facilmente (e frequentemente) são negligenciados no mundo do projeto.
1. Tamanho
O primeiro fator que nós precisamos de considerar é as mudanças dimensionais associadas com os componentes anodizados. Nos desenhos, o coordenador ou o desenhista podem especificar para aplicar o tamanho após o processamento para compensar esta mudança, mas para a criação de protótipos rápida, nós temos raramente desenhos, especialmente se nós usamos o serviço de gerencio rápido que confia em modelos contínuos.
Quando as peças são anodizadas, a superfície “crescerá”. Quando eu digo o “crescimento”, eu significo que o diâmetro exterior se tornará maior e o furo se tornará menor. Isto é porque a camada do ânodo cresce interna e externa da superfície da peça quando o óxido de alumínio é formado.
Pode-se calcular que o aumento do tamanho é aproximadamente 50% da espessura total da camada do ânodo. Os seguintes detalhes da tabela a escala da espessura de tipos diferentes de revestimentos de acordo com Mil-A-8625.
Estas espessuras podem variar segundo a liga específica e controle de processos usados. Proteger pode ser exigida se o desenhista é estado relacionado com o controlo do crescimento de características da elevada precisão. Em alguns casos, como um tipo mais grosso revestimento de III, as peças podem ser dobradas ou lustrado ao tamanho final, mas esta aumentará o custo.
Uma outra consideração dimensional é o raio das bordas e dos cantos internos porque o revestimento anódico não pode ser formado nos cantos afiados. Isto é particularmente verdadeiro para o tipo revestimentos de III, onde os seguintes raios de canto para um tipo dado espessura de III são recomendados de acordo com Mil-A-8625:
Para revestimentos do diluidor, a fratura da borda na escala de 0.01-0.02 é suficiente, mas é melhor consultar o coordenador de processo da aceleração para verificar isto.
2. Resistência de desgaste
Considerando o aumento na dureza da camada do ânodo, nós sabemos que os aumentos de superfície da dureza. A dureza do revestimento realmente especificado não é típico devido à interação entre o metal baixo mais macio e a camada dura do ânodo. Mil-A-8625 especifica testes de resistência do desgaste para encontrar estes desafios.
Como um quadro de referência, a dureza da matéria-prima 2024 de alumínio está na escala de 60-70 Rockwell B, onde a dureza do tipo III que anodizam é 60-70 Rockwell C. A seguinte figura mostra um de meu CNC que aperta as braçadeiras, que foi anodizado e vermelho tingido.
Embora a folhosa, projetando plásticos e os metais não ferritic fossem difíceis de se aplicar no ambiente alto da vibração, a superfície vestiu mal.
3. Coloração com tintura
Como descrito acima, o filme anodizado pode ser manchado. Isto pode ser feito por vários motivos, como a estética, a redução da luz dispersa no sistema ótico, e o contraste da parte/identificação no conjunto.
Quando se trata da anodização, alguns desafios a discutir com seus fornecedores são:
Colorimétrico: é difícil obter colorimétrico verdadeiro com peças anodizadas, especialmente se não é processado no mesmo grupo. Se um conjunto consiste em diversas partes anodizadas da mesma cor, um dispositivo de controle especial está exigido.
Desvanecimento: o filme anodizado exposto a UV ou à alta temperatura pode desvanecer-se. As tinturas orgânicas são mais afetadas do que tinturas inorgánicas, mas muitas cores precisam tinturas orgânicas.
Compreensibilidade da tintura: não todos os tipos e revestimentos de anodização podem usar tinturas bem. O tipo I que anodiza será difícil conseguir o preto verdadeiro porque o revestimento é muito fino. Geralmente, embora as tinturas pretas sejam usadas, as peças ainda parecerão cinzentas, assim que as tinturas da cor não podem ser práticas sem tratamento especial. Quando a espessura de revestimento é alta, o tipo revestimento duro de III pode igualmente parecer escuro - cinzento ou preto em algumas ligas, e na seleção de cor seja limitado. Algum tipo revestimentos do diluidor de III pode aceitar cores múltiplas, mas se a estética é a força motriz principal, o tipo revestimentos de II é a melhor escolha para opções da cor.
Estes não são detalhados, mas d-lhe-ão um bom começo ao fazer as peças exigidas pela primeira vez.
4. Condutibilidade
A camada do ânodo é um bom isolador, embora o metal baixo tenha a condutibilidade. Consequentemente, se os chassis ou os componentes precisam de ser aterrados, pode ser necessário aplicar um revestimento de conversão químico transparente e cobrir algumas áreas.
Um método comum para determinar se as peças de alumínio estiveram anodizadas é usar um multímetro digital para testar a condutibilidade de superfície. Se as peças não são anodizadas, podem ser condutoras e ter a baixa resistência mesma.
5. revestimento composto
A parte anodizada pode igualmente ser sujeitada ao processamento secundário para revestir ou tratar a superfície anodizada para melhorar o desempenho. Alguns aditivos comuns para revestimentos anódicos são:
Pintura: o revestimento anódico pode ser pintado para obter uma cor específica que a tintura não pode conseguir, ou para melhorar mais a resistência de corrosão.
Impregnação do Teflon: o tipo revestimento duro de III pode ser impregnado pelo Teflon para reduzir o coeficiente da fricção da anodização desencapada. Isto pode ser feito na cavidade de molde assim como nas peças do deslizamento/contato.
Há outros processos que podem ser usados para mudar o desempenho do revestimento do ânodo, mas são menos comuns e podem exigir fornecedores especializados.
Precauções principais:
1. O revestimento grosso do ânodo pode reduzir a vida de fadiga dos componentes, especialmente quando usam o tipo processo de III.
2. mudanças geométricas de qualquer parte a ser necessidade anodizada de ser considerado. Isto é crítico para o tipo II e III processos, mas não pode ser exigido para algum tipo que eu processo.
3. Quando processar os grupos múltiplos, colorimétricos puder ser muito difícil. Quando cooperar com os fornecedores diferentes, colorimétricos puder ser muito difícil.
4. Para a proteção de corrosão adequada, pode ser necessário selar os furos da camada do ânodo.
5. Quando a espessura aproxima e excede 0,003 polegadas, a resistência de desgaste do tipo revestimento duro de III pode diminuir.
As ligas diferentes podem responder ao processo da oxidação anódica em maneiras diferentes. Por exemplo, comparado com outras ligas, ligas com índice de cobre mais de 2% ou mais alto de geralmente para ter a resistência de desgaste pobre quando sujeitado aos testes da especificação de mil. para revestimentos da classe III. Ou seja o tipo revestimento duro de III nas 2000 séries de alumínio e em uma 7000 séries do alumínio não será tão desgaste-resistente quanto o revestimento 6061 duro.