Η υποβολή σε ανοδική οξείδωση είναι μια από τις πιό κοινές επιλογές επεξεργασίας επιφάνειας για CNC το αργίλιο. Καταλαμβάνει μια μεγάλη αναλογία στο μερίδιο αγοράς των μερών. Αυτή η διαδικασία είναι πολύ κατάλληλη για τα μέρη αργιλίου που γίνονται από τις διάφορες διαδικασίες παραγωγής, όπως CNC που επεξεργάζεται στη μηχανή, που πετά και που διαμορφώνει πιάτων.
Αυτό το άρθρο θα σας καθοδηγήσει στις εκτιμήσεις σχεδίου της υποβολής σε ανοδική οξείδωση.
Εισαγωγή στην ανοδική οξείδωση
Η ανοδική οξείδωση είναι η διαδικασία την επιφάνεια μετάλλων στο στρώμα οξειδίων μέσω της ηλεκτρολυτικής διαδικασίας. Μέσω αυτής της διαδικασίας, το πάχος αυτού του φυσικού στρώματος οξειδίων αυξάνεται για να βελτιώσει τη διάρκεια των μερών, της προσκόλλησης χρωμάτων, της συστατικής εμφάνισης και της αντίστασης διάβρωσης. Ο ακόλουθος αριθμός παρουσιάζει μερικά μέρη που έχουν υποβληθεί σε ανοδική οξείδωση και έχουν βαφτεί έπειτα στα διαφορετικά χρώματα.
Η διαδικασία χρησιμοποιεί ένα όξινα λουτρό και ένα ρεύμα για να διαμορφώσει ένα στρώμα ανόδων στο βασικό μέταλλο. Εν ολίγοις, πρόκειται να δημιουργήσει ένα ελεγχόμενο και ανθεκτικό στρώμα οξειδίων στο συστατικό, αντί της στήριξης στο λεπτό στρώμα οξειδίων που διαμορφώνεται από το ίδιο το υλικό. Είναι παρόμοιο με bluing, να φωσφοριήσει, την παθητικότητα και άλλες επεξεργασίες επιφάνειας των χαλύβων που χρησιμοποιούνται για την αντίσταση διάβρωσης και τη σκλήρυνση επιφάνειας.
Τύπος υποβολής σε ανοδική οξείδωση
Σε αυτό το έγγραφο, η ανοδική οξείδωση διαιρείται σε τρεις κατηγορίες και δύο κατηγορίες. Οι τρεις τύποι είναι οι ακόλουθοι:
Τύπος Ι:
Τύπος Ι και IB – υποβολή σε ανοδική οξείδωση χρωμικού οξέος
Ολοκληρωμένο κύκλωμα τύπων – μη υποβολή σε ανοδική οξείδωση χρωμικού οξέος αντί του τύπου Ι και IB
Τύπος ΙΙ:
Τύπος ΙΙ - συμβατικό επίστρωμα στο λουτρό θειικού οξέος
Τύπος IIB - εναλλακτικές λύσεις μη χρωμικών αλάτων του τύπου Ι και των επιστρωμάτων IB
Κατηγορία ΙΙΙ:
Τύπος ΙΙΙ - σκληρά που υποβάλλει σε ανοδική οξείδωση
Υπάρχουν συγκεκριμένοι λόγοι για κάθε τύπο anodization. Μερικοί από αυτούς τους λόγους είναι:
1. Ο τύπος Ι, IB και ΙΙ χρησιμοποιείται για την αντίσταση διάβρωσης και έναν ορισμένο βαθμό αντοχής. Για τις κρίσιμες εφαρμογές κούρασης, ο τύπος Ι και ο τύπος Ib χρησιμοποιούνται επειδή είναι λεπτά επιστρώματα. Ένα παράδειγμα είναι τα ιδιαίτερα κουρασμένα δομικά συστατικά των αεροσκαφών.
2. Όταν το Ι και IB χρειάζονται τις εναλλακτικές λύσεις μη χρωμικών αλάτων, το ολοκληρωμένο κύκλωμα και IIB τύπων θα χρησιμοποιηθούν. Αυτό είναι συνήθως το αποτέλεσμα των περιβαλλοντικών κανονισμών ή των απαιτήσεων.
3. Ο τύπος ΙΙΙ χρησιμοποιείται κυρίως για να αυξήσει την αντοχή και την αντοχή. Αυτό είναι ένα παχύτερο επίστρωμα, έτσι θα είναι ανώτερο από άλλους τύπους ενδύσεων. Αλλά το επίστρωμα μπορεί να μειώσει τη ζωή κούρασης. Ο τύπος ΙΙΙ που υποβάλλει σε ανοδική οξείδωση χρησιμοποιείται συνήθως για τα μέρη πυροβόλων, τα εργαλεία, τις βαλβίδες και πολλά άλλα σχετικά γλιστρώντας μέρη.
Έναντι του γυμνού αργιλίου, όλοι οι τύποι κολλών συμβάλλουν στην προσκόλληση του χρώματος και άλλων κολλών. Εκτός από τη διαδικασία υποβολής σε ανοδική οξείδωση, μερικά μέρη μπορεί να πρέπει να βαφτούν, να σφραγιστούν ή να αντιμετωπιστούν με άλλα υλικά, όπως τα ξηρά λιπαντικά ταινιών. Εάν ένα μέρος πρόκειται να βαφτεί, θεωρείται κατηγορία 2, ενώ ένα unstained μέρος είναι κατηγορία.
Εκτιμήσεις σχεδίου
Μέχρι στιγμής, μπορεί να είχατε προτραπεί για να εξετάσετε μερικούς παράγοντες κλειδί κατά το σχεδιασμό των μερών. Αυτοί εύκολα (και συχνά) αγνοούνται στον κόσμο σχεδίου.
1. Μέγεθος
Ο πρώτος παράγοντας πρέπει να εξετάσουμε ότι είναι οι διαστατικές αλλαγές που συνδέονται με τα συστατικά. Στα σχέδια, ο μηχανικός ή ο σχεδιαστής μπορεί να διευκρινίσει για να εφαρμόσει το μέγεθος μετά από την επεξεργασία για να αντισταθμίσει αυτήν την αλλαγή, αλλά για τη γρήγορη διαμόρφωση πρωτοτύπου, έχουμε σπάνια τα σχέδια, ειδικά εάν χρησιμοποιούμε τη γρήγορα γυρίζοντας υπηρεσία που στηρίζεται στα στερεά πρότυπα.
Όταν τα μέρη υποβάλλονται σε ανοδική οξείδωση, η επιφάνεια «θα αυξηθεί». Όταν λέω «την αύξηση», σημαίνω ότι η εξωτερική διάμετρος θα γίνει μεγαλύτερη και η τρύπα θα γίνει μικρότερη. Αυτό είναι επειδή το στρώμα ανόδων αυξάνεται το εσωτερικό και εξωτερικός από την επιφάνεια του μέρους όταν διαμορφώνεται το οξείδιο αργιλίου.
Μπορεί να υπολογιστεί ότι η αύξηση μεγέθους είναι για 50% του συνολικού πάχους του στρώματος ανόδων. Ο ακόλουθος πίνακας απαριθμεί τη σειρά πάχους των διαφορετικών τύπων επιστρωμάτων σύμφωνα με mil-α-8625.
Αυτά τα πάχη μπορούν να ποικίλουν ανάλογα με το συγκεκριμένο έλεγχο κραμάτων και διεργασίας χρησιμοποιούμενο. Το προστατευτικό κάλυμμα μπορεί να απαιτηθεί εάν ο σχεδιαστής ενδιαφέρεται για τον έλεγχο της αύξησης των μεγάλης ακρίβειας χαρακτηριστικών γνωρισμάτων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως ο παχύτερος τύπος ΙΙΙ που ντύνει, τα μέρη μπορούν να περιτυλιχτούν ή να γυαλιστούν στο τελικό μέγεθος, αλλά αυτό θα αυξήσει το κόστος.
Μια άλλη διαστατική εκτίμηση είναι η ακτίνα των ακρών και των εσωτερικών γωνιών επειδή το ανοδικό επίστρωμα δεν μπορεί να διαμορφωθεί στις αιχμηρές γωνίες. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τον τύπο ΙΙΙ επιστρώματα, όπου οι ακόλουθες ακτίνες γωνιών για έναν δεδομένο τύπο ΙΙΙ πάχος συστήνονται σύμφωνα με mil-α-8625:
Για τα λεπτύτερα επιστρώματα, το σπάσιμο ακρών στη σειρά 0.01-0.02 είναι ικανοποιητικό, αλλά είναι καλύτερο να ερωτηθεί ο μηχανικός διαδικασίας του speedup για να ελέγξει αυτό.
2. Αντοχή
Εξετάζοντας την αύξηση στη σκληρότητα του στρώματος ανόδων, ξέρουμε ότι η σκληρότητα επιφάνειας αυξάνεται. Η σκληρότητα του πραγματικά διευκρινισμένου επιστρώματος δεν οφείλεται χαρακτηριστικός στην αλληλεπίδραση μεταξύ του μαλακότερου βασικού μετάλλου και του σκληρού στρώματος ανόδων. Mil-α-8625 διευκρινίζουν τις δοκιμές αντοχής για να αντιμετωπίσουν αυτές τις προκλήσεις.
Σαν πλαίσιο αναφοράς, η σκληρότητα του υλικού βάσεων αργιλίου του 2024 είναι στη σειρά 60-70 Rockwell Β, όπου η σκληρότητα του τύπου ΙΙΙ που υποβάλλει σε ανοδική οξείδωση είναι 60-70 Rockwell Γ. Ο ακόλουθος αριθμός παρουσιάζει έναν από CNC μου τους σφιγκτήρες στερέωσης, ο οποίος έχει υποβληθεί σε ανοδική οξείδωση και έβαψε το κόκκινο.
Αν και το σκληρό ξύλο, τα πλαστικά εφαρμοσμένης μηχανικής και τα μη φερριτικά μέταλλα είναι δύσκολο να ισχυθούν στο υψηλό περιβάλλον δόνησης, η επιφάνεια έχει φορέσει μετά βίας.
3. Χρωματισμός με τη χρωστική ουσία
Όπως περιγράφεται ανωτέρω, την ταινία μπορεί να λεκιάσουν. Αυτό μπορεί να γίνει για διάφορους λόγους, όπως η αισθητική, η μείωση του περιπλανώμενου φωτός του οπτικού συστήματος, και η αντίθεση μερών/ο προσδιορισμός στη συνέλευση.
Όταν την υποβολή σε ανοδική οξείδωση, μερικές προκλήσεις που συζητούν με τους προμηθευτές σας είναι:
Χρωματικής προσαρμογής: είναι δύσκολο να ληφθεί αληθινός χρωματικής προσαρμογής με τα μέρη, ειδικά εάν δεν υποβάλλονται σε επεξεργασία στην ίδια batch. Εάν μια συνέλευση αποτελείται από διάφορα μέρη του ίδιου χρώματος, μια ειδική συσκευή ελέγχου απαιτείται.
Εξασθένιση: η ταινία που εκτίθεται UV ή υψηλής θερμοκρασίας μπορεί να εξασθενίσει. Οι οργανικές χρωστικές ουσίες επηρεάζονται από τις ανόργανες χρωστικές ουσίες, αλλά πολλά χρώματα χρειάζονται τις οργανικές χρωστικές ουσίες.
Ανταπόκριση χρωστικών ουσιών: όχι όλοι οι τύποι και τα επιστρώματα υποβολής σε ανοδική οξείδωση μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις χρωστικές ουσίες καλά. Ο τύπος Ι που υποβάλλει σε ανοδική οξείδωση θα είναι δύσκολο να επιτευχθεί τον αληθινό Μαύρο επειδή το επίστρωμα είναι πολύ λεπτό. Γενικά, αν και οι μαύρες χρωστικές ουσίες χρησιμοποιούνται, τα μέρη θα εμφανιστούν ακόμα γκρίζα, έτσι οι χρωστικές ουσίες χρώματος μπορούν να μην είναι πρακτικές χωρίς ειδική μεταχείριση. Όταν το πάχος επιστρώματος είναι υψηλό, ο τύπος ΙΙΙ σκληρό επίστρωμα μπορεί επίσης να εμφανιστεί σκούρο γκρι ή μαύρος σε μερικά κράματα, και η επιλογή χρώματος θα περιοριστεί. Κάποιος λεπτύτερος τύπος ΙΙΙ επιστρώματα μπορεί να δεχτεί τα πολλαπλάσια χρώματα, αλλά εάν η αισθητική είναι η κύρια κινητήρια δύναμη, ο τύπος ΙΙ επιστρώματα είναι η καλύτερη επιλογή για τις επιλογές χρώματος.
Αυτοί δεν είναι περιεκτικοί, αλλά θα σας δώσουν μια καλή έναρξη κατά να κάνουν τα απαραίτητα μέρη για πρώτη φορά.
4. Αγωγιμότητα
Το στρώμα ανόδων είναι ένας καλός μονωτής, αν και το βασικό μέταλλο έχει την αγωγιμότητα. Επομένως, εάν τα πλαίσια ή τα συστατικά πρέπει να στηριχτούν, μπορεί να είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί ένα διαφανές χημικό επίστρωμα μετατροπής και να καλυφθούν μερικές περιοχές.
Μια κοινή μέθοδος για να καθορίσει εάν τα μέρη αργιλίου έχουν υποβληθεί σε ανοδική οξείδωση είναι να χρησιμοποιηθεί ένα ψηφιακό πολύμετρο για να εξετάσει την αγωγιμότητα επιφάνειας. Εάν τα μέρη δεν υποβάλλονται σε ανοδική οξείδωση, μπορούν να είναι αγώγιμα και να έχουν την πολύ χαμηλή αντίσταση.
5. Σύνθετο επίστρωμα
Το μέρος μπορεί επίσης να υποβληθεί στη δευτεροβάθμια επεξεργασία για να ντύσει ή να μεταχειριστεί την επιφάνεια για να βελτιώσει την απόδοση. Μερικές κοινές πρόσθετες ουσίες για τα ανοδικά επιστρώματα είναι:
Χρώμα: το ανοδικό επίστρωμα μπορεί να χρωματιστεί για να λάβει ένα συγκεκριμένο χρώμα ότι η χρωστική ουσία δεν μπορεί να επιτύχει, ή να βελτιώσει περαιτέρω την αντίσταση διάβρωσης.
Τεφλόν διαπότιση: ο τύπος ΙΙΙ σκληρό επίστρωμα μπορεί να γονιμοποιηθεί από το τεφλόν για να μειώσει το συντελεστή τριβής της γυμνής υποβολής σε ανοδική οξείδωση. Αυτό μπορεί να γίνει στην κοιλότητα φορμών καθώς επίσης και στην ολίσθηση/ελάτε σε επαφή με τα μέρη.
Υπάρχουν άλλες διαδικασίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αλλάξουν την απόδοση του επιστρώματος ανόδων, αλλά είναι λιγότερο κοινές και μπορούν να απαιτήσουν τους ειδικευμένους προμηθευτές.
Κύριες προφυλάξεις:
1. Το παχύ επίστρωμα ανόδων μπορεί να μειώσει τη ζωή κούρασης των συστατικών, ειδικά όταν χρησιμοποιούν τον τύπο ΙΙΙ διαδικασία.
2. Γεωμετρικές αλλαγές οποιουδήποτε μέρους για να είναι ανάγκη να εξεταστεί. Αυτό είναι κρίσιμο για τις διαδικασίες τύπων ΙΙ και ΙΙΙ, αλλά δεν μπορεί να απαιτηθεί για κάποιο τύπο Ι τις διαδικασίες.
3. Κατά την επεξεργασία των πολλαπλάσιων batch, χρωματικής προσαρμογής μπορεί να είναι πολύ δύσκολος. Κατά τη συνεργασία με τους διαφορετικούς προμηθευτές, χρωματικής προσαρμογής μπορεί να είναι πολύ δύσκολος.
4. Για την επαρκή προστασία διάβρωσης, μπορεί να είναι απαραίτητο να σφραγιστούν οι τρύπες του στρώματος ανόδων.
5. Όταν το πάχος πλησιάζει και υπερβαίνει 0,003 ίντσα, η αντοχή του τύπου ΙΙΙ σκληρά παλτό μπορεί να μειωθεί.
Τα διαφορετικά κράματα μπορούν να αποκριθούν στην ανοδική διαδικασία οξείδωσης στους διαφορετικούς τρόπους. Παραδείγματος χάριν, έναντι άλλων κραμάτων, τα κράματα με την περιεκτικότητα σε χαλκό περισσότερο από 2% ή υψηλότερος γενικά έχουν τη φτωχή αντοχή όταν υποβάλλεται mil στην προδιαγραφή εξετάζουν για την κατηγορία ΙΙΙ τα επιστρώματα. Με άλλα λόγια, ο τύπος ΙΙΙ σκληρό επίστρωμα σε 2000 σειρά αργιλίου και περίπου 7000 σειρές αργιλίου δεν θα είναι τόσο wear-resistant όσο το σκληρό επίστρωμα 6061.