ส่งข้อความ
รองรับไฟล์สูงสุด 5 ไฟล์แต่ละขนาด 10M ตกลง
Shenzhen Perfect Precision Product Co., Ltd. 86-189-26459278 lyn@7-swords.com
ได้รับใบเสนอราคา
ข่าว ได้รับใบเสนอราคา
บ้าน - ข่าว - การออกแบบอลูมิเนียมอโนไดซ์และคู่มือการใช้งาน

การออกแบบอลูมิเนียมอโนไดซ์และคู่มือการใช้งาน

August 9, 2022

อโนไดซ์เป็นหนึ่งในตัวเลือกการรักษาพื้นผิวที่พบบ่อยที่สุดสำหรับอลูมิเนียม CNCมีส่วนแบ่งการตลาดของชิ้นส่วนที่ชุบอโนไดซ์เป็นจำนวนมากกระบวนการนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนอลูมิเนียมที่ผลิตขึ้นโดยกระบวนการผลิตต่างๆ เช่น การตัดเฉือน CNC การหล่อและการขึ้นรูปแผ่น


บทความนี้จะแนะนำคุณเกี่ยวกับข้อควรพิจารณาในการออกแบบอโนไดซ์
บทนำสู่การออกซิเดชันขั้วบวก
ออกซิเดชันขั้วบวกเป็นกระบวนการเปลี่ยนพื้นผิวโลหะเป็นชั้นออกไซด์ผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลต์ด้วยกระบวนการนี้ ความหนาของชั้นออกไซด์ธรรมชาตินี้จะเพิ่มขึ้นเพื่อปรับปรุงความทนทานของชิ้นส่วน การยึดเกาะของสี ลักษณะส่วนประกอบ และความต้านทานการกัดกร่อนรูปต่อไปนี้แสดงบางส่วนที่ได้รับการชุบอโนไดซ์แล้วย้อมเป็นสีต่างๆ
กระบวนการนี้ใช้อ่างกรดและกระแสเพื่อสร้างชั้นแอโนดบนโลหะฐานกล่าวโดยสรุป คือ การสร้างชั้นออกไซด์ที่มีการควบคุมและทนทานบนส่วนประกอบ แทนที่จะอาศัยชั้นออกไซด์บางๆ ที่เกิดจากตัววัสดุเองคล้ายกับการหลอมเหลว ฟอสเฟต ทู่ และการรักษาพื้นผิวอื่นๆ ของเหล็กที่ใช้สำหรับความต้านทานการกัดกร่อนและการชุบผิวแข็ง

ข่าว บริษัท ล่าสุดเกี่ยวกับ การออกแบบอลูมิเนียมอโนไดซ์และคู่มือการใช้งาน  0
ประเภทของอโนไดซ์
ในบทความนี้ การออกซิเดชันแบบขั้วบวกแบ่งออกเป็นสามประเภทและสองประเภทสามประเภทมีดังนี้:
ประเภทที่ 1:
Type I และ IB – กรดโครมิกอโนไดซ์
Type IC – อโนไดซ์ที่ไม่ใช่กรดโครมิกแทนประเภท I และ IB
ประเภทที่สอง:
Type II - การเคลือบธรรมดาในอ่างกรดซัลฟิวริก
Type IIB - สารทดแทนที่ไม่ใช่โครเมตสำหรับการเคลือบประเภท I และ IB


หมวดหมู่ที่สาม:
Type III - ฮาร์ดอโนไดซ์
มีเหตุผลเฉพาะสำหรับการทำอโนไดซ์แต่ละประเภทเหตุผลบางประการคือ:
1. Type I, IB และ II ใช้สำหรับทนต่อการกัดกร่อนและทนต่อการสึกหรอในระดับหนึ่งสำหรับการใช้งานที่มีความสำคัญต่อความล้า จะใช้ประเภท I และประเภท Ib เนื่องจากเป็นสารเคลือบบางตัวอย่างหนึ่งคือส่วนประกอบโครงสร้างของเครื่องบินที่มีความล้าสูง
2. เมื่อ I และ IB ต้องการทางเลือกที่ไม่ใช่โครเมต ให้ใช้ประเภท IC และ IIBซึ่งมักเป็นผลจากข้อบังคับหรือข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม
3. Type III ส่วนใหญ่ใช้เพื่อเพิ่มความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานการสึกหรอเป็นการเคลือบที่หนากว่าจึงจะดีกว่าการสึกประเภทอื่นๆแต่การเคลือบอาจลดอายุความล้าอโนไดซ์ประเภท III มักใช้สำหรับชิ้นส่วนอาวุธปืน เกียร์ วาล์ว และชิ้นส่วนอื่นๆ ที่ค่อนข้างเลื่อนได้
กาวทุกชนิดมีส่วนช่วยในการยึดเกาะของสีและสารยึดติดอื่นๆ เมื่อเทียบกับอะลูมิเนียมเปล่านอกเหนือจากกระบวนการอโนไดซ์แล้ว บางส่วนอาจจำเป็นต้องย้อม ปิดผนึก หรือบำบัดด้วยวัสดุอื่นๆ เช่น สารหล่อลื่นแบบฟิล์มแห้งหากจะทำการย้อมส่วนใดส่วนหนึ่งให้ถือเป็นประเภทที่ 2 ส่วนส่วนที่ไม่ได้ย้อมสีจะเป็นชั้น


ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ
จนถึงตอนนี้ คุณอาจได้รับแจ้งให้พิจารณาปัจจัยสำคัญบางประการเมื่อออกแบบชิ้นส่วนชุบอะโนไดซ์สิ่งเหล่านี้ถูกมองข้ามอย่างง่ายดาย (และบ่อยครั้ง) ในโลกของการออกแบบ

ข่าว บริษัท ล่าสุดเกี่ยวกับ การออกแบบอลูมิเนียมอโนไดซ์และคู่มือการใช้งาน  1
1. ขนาด
ปัจจัยแรกที่เราต้องพิจารณาคือการเปลี่ยนแปลงมิติที่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบอโนไดซ์ในภาพวาด วิศวกรหรือนักออกแบบอาจกำหนดให้ใช้ขนาดหลังการประมวลผลเพื่อชดเชยการเปลี่ยนแปลงนี้ แต่สำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว เราแทบไม่มีภาพวาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเราใช้บริการการกลึงเร็วที่ต้องอาศัยแบบจำลองที่เป็นของแข็ง
เมื่อชิ้นส่วนถูกชุบผิวจะ "เติบโต"เมื่อฉันพูดว่า "การเติบโต" ฉันหมายความว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกจะใหญ่ขึ้นและรูจะเล็กลงทั้งนี้เนื่องจากชั้นแอโนดเติบโตเข้าด้านในและด้านนอกจากพื้นผิวของชิ้นส่วนเมื่อเกิดอะลูมิเนียมออกไซด์
สามารถประมาณได้ว่าขนาดที่เพิ่มขึ้นจะอยู่ที่ประมาณ 50% ของความหนารวมของชั้นแอโนดตารางต่อไปนี้แสดงรายละเอียดช่วงความหนาของสารเคลือบประเภทต่างๆ ตาม Mil-A-8625


ความหนาเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับโลหะผสมเฉพาะและการควบคุมกระบวนการที่ใช้อาจจำเป็นต้องมีการป้องกันหากผู้ออกแบบเกี่ยวข้องกับการควบคุมการเติบโตของคุณลักษณะที่มีความแม่นยำสูงในบางกรณี เช่น การเคลือบแบบ III ที่หนาขึ้น ชิ้นส่วนสามารถขัดหรือขัดให้มีขนาดสุดท้ายได้ แต่จะทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น
การพิจารณาอีกมิติหนึ่งคือรัศมีของขอบและมุมด้านในเนื่องจากการเคลือบขั้วบวกไม่สามารถเกิดขึ้นที่มุมที่แหลมคมได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเคลือบประเภท III ซึ่งแนะนำให้ใช้รัศมีมุมต่อไปนี้สำหรับความหนาประเภท III ที่กำหนดตาม Mil-A-8625:
สำหรับการเคลือบที่บางกว่า การแตกหักของขอบในช่วง 0.01-0.02 ก็เพียงพอแล้ว แต่ควรปรึกษาวิศวกรกระบวนการของ speedup เพื่อตรวจสอบสิ่งนี้


2. ความต้านทานการสึกหรอ
เมื่อพิจารณาการเพิ่มขึ้นของความแข็งของชั้นแอโนด เรารู้ว่าความแข็งผิวเพิ่มขึ้นความแข็งของสารเคลือบที่ระบุจริงนั้นไม่ปกติเนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างโลหะฐานที่นิ่มกว่าและชั้นแอโนดแข็งMil-A-8625 ระบุการทดสอบความทนทานต่อการสึกหรอเพื่อตอบสนองความท้าทายเหล่านี้
ตามกรอบอ้างอิง ความแข็งของวัสดุฐานอะลูมิเนียม 2024 อยู่ในช่วง 60-70 Rockwell B โดยที่ความแข็งของประเภท III อโนไดซ์คือ 60-70 Rockwell C รูปต่อไปนี้แสดงแคลมป์แคลมป์ CNC ตัวใดตัวหนึ่งของฉัน ซึ่งมี ได้รับการชุบอโนไดซ์และย้อมสีแดง
แม้ว่าไม้เนื้อแข็ง พลาสติกวิศวกรรม และโลหะที่ไม่ใช่เฟอร์ริติกจะใช้งานยากในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูง แต่พื้นผิวแทบไม่สึกเลย

ข่าว บริษัท ล่าสุดเกี่ยวกับ การออกแบบอลูมิเนียมอโนไดซ์และคู่มือการใช้งาน  2
3. ระบายสีด้วยสีย้อม
ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น สามารถย้อมสีฟิล์มอโนไดซ์ได้ซึ่งอาจทำได้ด้วยเหตุผลหลายประการ เช่น ความสวยงาม การลดแสงเล็ดลอดในระบบออปติคัล และคอนทราสต์/การระบุส่วนต่าง ๆ ในชุดประกอบ
เมื่อพูดถึงอโนไดซ์ ความท้าทายบางประการในการหารือกับซัพพลายเออร์ของคุณคือ:
การจับคู่สี: การจับคู่สีจริงกับชิ้นส่วนที่ชุบแข็งเป็นเรื่องยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากไม่ได้ดำเนินการในชุดเดียวกันหากการประกอบประกอบด้วยชิ้นส่วนอะโนไดซ์ที่มีสีเดียวกันหลายส่วน จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ควบคุมพิเศษ
การซีดจาง: ฟิล์มอโนไดซ์ที่สัมผัสกับรังสียูวีหรืออุณหภูมิสูงอาจจางลงสีย้อมอินทรีย์ได้รับผลกระทบมากกว่าสีย้อมอนินทรีย์ แต่หลายสีต้องการสีย้อมอินทรีย์
การตอบสนองของสีย้อม: ไม่ใช่ทุกประเภทและการเคลือบอโนไดซ์จะสามารถใช้สีย้อมได้ดีการทำอโนไดซ์แบบที่ 1 จะทำให้ได้สีดำที่แท้จริงได้ยาก เนื่องจากการเคลือบมีความบางมากโดยทั่วไป แม้ว่าจะใช้สีย้อมสีดำ แต่ชิ้นส่วนจะยังคงปรากฏเป็นสีเทา ดังนั้นสีย้อมอาจไม่สามารถใช้งานได้จริงหากไม่มีการดูแลเป็นพิเศษเมื่อความหนาของสารเคลือบสูง การเคลือบผิวแบบแข็งประเภท III อาจปรากฏเป็นสีเทาเข้มหรือสีดำบนโลหะผสมบางชนิด และการเลือกสีจะถูกจำกัดสารเคลือบประเภท III ที่บางกว่าบางชนิดอาจยอมรับได้หลายสี แต่ถ้าความสวยงามเป็นแรงผลักดันหลัก การเคลือบประเภท II จะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับตัวเลือกสี
สิ่งเหล่านี้ไม่ครอบคลุม แต่จะช่วยให้คุณเริ่มต้นได้ดีเมื่อสร้างชิ้นส่วนที่จำเป็นเป็นครั้งแรก


4. การนำไฟฟ้า
ชั้นแอโนดเป็นฉนวนที่ดี แม้ว่าโลหะฐานจะมีค่าการนำไฟฟ้าก็ตามดังนั้น หากจำเป็นต้องต่อสายดินของแชสซีหรือส่วนประกอบ อาจจำเป็นต้องใช้การเคลือบเพื่อการแปลงสภาพทางเคมีแบบโปร่งใสและครอบคลุมบางพื้นที่
วิธีการทั่วไปในการพิจารณาว่าชิ้นส่วนอะลูมิเนียมได้รับการชุบอโนไดซ์หรือไม่ คือการใช้มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลเพื่อทดสอบการนำไฟฟ้าของพื้นผิวหากชิ้นส่วนไม่ได้รับการชุบอโนไดซ์ อาจเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและมีความต้านทานต่ำมาก
5. การเคลือบคอมโพสิต
ชิ้นส่วนที่ชุบอโนไดซ์ยังอาจได้รับการประมวลผลรองเพื่อเคลือบหรือบำบัดพื้นผิวที่ชุบอโนไดซ์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพสารเติมแต่งทั่วไปบางชนิดสำหรับการเคลือบอะโนไดซ์ ได้แก่
สี: สามารถทาสีเคลือบ anodic เพื่อให้ได้สีเฉพาะที่สีย้อมไม่สามารถบรรลุได้ หรือปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนเพิ่มเติม
การเคลือบเทฟลอน: การเคลือบผิวแบบแข็งประเภท III สามารถเคลือบด้วยเทฟลอนเพื่อลดค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีของการชุบอโนไดซ์แบบเปลือยซึ่งสามารถทำได้ในช่องแม่พิมพ์เช่นเดียวกับในชิ้นส่วนเลื่อน/หน้าสัมผัส


มีกระบวนการอื่นๆ ที่สามารถใช้เพื่อเปลี่ยนประสิทธิภาพของการเคลือบแอโนดได้ แต่จะพบได้น้อยกว่าและอาจต้องใช้ซัพพลายเออร์ที่เชี่ยวชาญ
ข้อควรระวังหลัก:
1. การเคลือบขั้วบวกหนาอาจลดอายุความล้าของส่วนประกอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้กระบวนการประเภท III
2. จำเป็นต้องพิจารณาการเปลี่ยนแปลงทางเรขาคณิตของส่วนใดส่วนหนึ่งที่จะชุบอโนไดซ์นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับกระบวนการประเภท II และ III แต่อาจไม่จำเป็นสำหรับกระบวนการประเภท I บางประเภท
3. เมื่อประมวลผลหลายชุด การจับคู่สีอาจเป็นเรื่องยากมากเมื่อร่วมมือกับซัพพลายเออร์หลายราย การจับคู่สีอาจเป็นเรื่องยากมาก
4. เพื่อการป้องกันการกัดกร่อนที่เพียงพอ อาจจำเป็นต้องปิดผนึกรูของชั้นแอโนด
5. เมื่อความหนาเข้าใกล้และเกิน 0.003 นิ้ว ความต้านทานการสึกหรอของฮาร์ดโค้ตชนิด III อาจลดลง
โลหะผสมที่แตกต่างกันอาจตอบสนองต่อกระบวนการออกซิเดชันขั้วบวกในรูปแบบต่างๆตัวอย่างเช่น เมื่อเทียบกับโลหะผสมอื่นๆ โลหะผสมที่มีทองแดงมากกว่า 2% หรือสูงกว่านั้นโดยทั่วไปจะมีความต้านทานการสึกหรอต่ำเมื่อผ่านการทดสอบคุณสมบัติพิเศษของ mil สำหรับการเคลือบคลาส IIIกล่าวอีกนัยหนึ่ง การเคลือบแข็งประเภท III บนอะลูมิเนียมซีรีส์ 2000 และอะลูมิเนียมซีรีส์ 7000 บางรุ่นจะไม่ทนต่อการสึกหรอเท่ากับการเคลือบแข็ง 6061