Jenis Anodizing Terjelaskan: Tipe II, Tipe III, dan Mengapa Bagian Aluminium Anda Membutuhkan Yang Tepat

Bulan lalu, pelanggan mengirim kami batch dari 2.000 bracket aluminium yang telah mereka anodisasi di toko lain. bracket hitam anodisasi (Tipe II) dan mereka terlihat hebat - warna seragam, tidak ada garis,tapi bracket itu untuk konveyor pengolahan makanan, dan dalam waktu 6 minggu setelah pemasangan, lapisan hitam telah dipakai di titik kontak.Ternyata pelanggan ditentukan "anodized hitam" pada gambar tanpa menentukan jenisMereka mendapatkan dekoratif Tipe II (5-15 mikron) ketika mereka membutuhkan keras anodisasi Tipe III (25-75 mikron).000.

Ini terjadi terus-menerus. insinyur menulis "anodized per MIL-A-8625" pada gambar dan berhenti berpikir tentang hal itu. tapi spesifikasi yang mencakup lima jenis yang berbeda dari anodise,dan masing-masing menghasilkan lapisan yang sama sekali berbedaMenggunakan jenis yang salah adalah seperti menentukan "cat" tanpa mengatakan apakah Anda ingin cat rumah atau epoxy tank lapisan.

Apa yang Sebenarnya Dilakukan Anodizing

Anodisasi adalah proses elektrokimia yang mengubah permukaan aluminium menjadi aluminium oksida (Al2O3).Bagian ini direndam dalam elektrolit asam (asam sulfat untuk tipe II dan III, asam kromium untuk Tipe I) dan dihubungkan sebagai anoda dalam sirkuit listrik. arus mengalir, ion oksigen bermigrasi ke permukaan aluminium, dan lapisan oksida berpori tumbuh.

Kata kunci adalah "berlubang". Lapisan oksida yang terbentuk memiliki jutaan pori mikroskopis per sentimeter persegi.pori-pori ini adalah apa yang memungkinkan pewarna untuk menembus (untuk anodisasi berwarna) dan apa yang memberikan lapisan karakteristik hausTipe II (anodisasi asam sulfat) menghasilkan lapisan yang relatif tipis dan berpori yang menyerap pewarna dengan baik tetapi memiliki ketahanan haus sedang.Tipe III (hard anodise) menggunakan asam sulfat yang sama tetapi pada suhu yang lebih rendah dan kepadatan arus yang lebih tinggi, menghasilkan lapisan yang lebih tebal, lebih padat yang sangat tahan haus tetapi tidak mengambil pewarna secara seragam.

Lapisan tumbuh baik ke luar (di atas permukaan asli) dan ke dalam (ke dalam aluminium).Ini berarti lapisan Tipe III 25 mikron menghilangkan sekitar 12.5 mikron dari permukaan aluminium asli dan menambahkan 12,5 mikron di atasnya. jika bagian Anda memiliki dimensi kritis, Anda perlu memperhitungkan ini.

Tipe II: Anodisasi Asam Sulfat (Standar)

Tipe II adalah apa yang kebanyakan orang maksud ketika mereka mengatakan "aluminium anodisasi". Ini adalah standar untuk perlindungan korosi dekoratif dan tujuan umum.

Ketebalan lapisan: 5-25 mikron (biasanya 8-15 mikron untuk sebagian besar aplikasi). MIL-A-8625 Tipe II, Kelas 1 (tidak diwarnai) atau Kelas 2 (diwarnai).

Untuk apa itu baik: Perlindungan korosi (di luar dan di dalam ruangan), pewarna dekoratif (hitam, biru, merah, emas, bening, dll.), menjaga penampilan logam alami aluminium, dan menyediakan dasar cat yang layak.Tipe II aluminium anodisasi bertahan 200+ jam dalam semprotan garam ASTM B117 tanpa korosi terlihat.

Untuk apa itu TIDAK baik: Aplikasi yang sangat mudah dipakai. Lapisan ini relatif lunak (sekitar 200-300 HV) dan akan rusak pada titik kontak, permukaan geser, dan benang.atau jika sering ditangani, Tipe II akan melewatkan dan mengekspos aluminium telanjang.

Implikasi mesin: Lapisan tumbuh sekitar 50% di atas permukaan asli. Untuk lapisan 12 mikron, bagian Anda tumbuh sekitar 6 mikron (0,006 mm) pada setiap permukaan.Ini dalam toleransi pemesinan normal untuk sebagian besar bagian, sehingga Anda biasanya tidak perlu menyesuaikan dimensi untuk Tipe II. Dimensi benang mungkin perlu disesuaikan jika benang yang ketat-pas.

Biaya: Terendah dari semua jenis anodisasi. Sekitar $ 0.50-2.00 per kg bagian (harga batch), tergantung pada warna dan kuantitas. Jelas (alami) adalah yang termurah. Hitam sedikit lebih.Warna khusus (Pantone yang cocok) menambah biaya.

Tipe III: Hard Anodize (Yang Anda Benar-benar Butuh untuk Bagian yang Bergerak)

Tipe III adalah hewan yang sama sekali berbeda. kimia dasar yang sama (elektrolit asam sulfat) tetapi diproses pada suhu yang lebih rendah (-1C sampai +5C vs 18-22C untuk Tipe II), kepadatan arus yang lebih tinggi (2.5-4.0 A/dm2 vs 1.0-1.5 A/dm2), dan waktu proses yang lebih lama.

Ketebalan lapisan: 25-100 mikron (biasanya 25-50 mikron untuk sebagian besar aplikasi).

Kekerasan: 400-600 HV (sekitar 50-60 HRC setara). Ini cukup keras untuk menahan keausan dari sebagian besar kontak mekanis. Permukaan aluminium anodisasi keras dapat berlari melawan baja tanpa keausan yang signifikan.

Untuk apa itu baik: Aplikasi yang sulit dipakai (permukaan geser, titik pivot, lubang bantalan), ketahanan abrasi, isolasi listrik (lapisan oksida tebal memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi),dan aplikasi di mana ketahanan korosi maksimum diperlukan (lapisan Tipe III yang lebih tebal memberikan kinerja semprotan garam yang jauh lebih baik daripada Tipe II).

Warna: Tipe III alami adalah abu-abu gelap ke perunggu, tergantung pada paduan aluminium dan ketebalan lapisan.Lapisan padat tidak menyerap pewarna dengan mudah seperti Tipe IISebagian besar bagian anodisasi keras adalah abu-abu alami / perunggu atau dicelup hitam.

Implikasi mesinIni adalah di mana orang mendapatkan masalah. 50 mikron Type III lapisan menghilangkan 25 mikron dari permukaan asli dan menambahkan 25 mikron di atasnya. Itu adalah perubahan dimensi bersih 25 mikron (0.025mm) per permukaan. Jika Anda memiliki lubang 50mm yang perlu 50.000mm setelah anodisasi keras, Anda perlu mesin untuk 50.025mm sebelum anodisasi.Kami memperhitungkan ini dalam proses pengolahan kami ketika kita tahu bagian akan keras anodisasi.

dimensi benang harus benar-benar disesuaikan lapisan 50 mikron pada benang M6 akan membuat benang terlalu ketat untuk dirakit kita baik pre-ukuran benang untuk izin lapisanmenutupi benang selama anodize, atau mengejar benang setelah anodisasi dengan keran.

Biaya: 2-3x lebih dari Tipe II. Sekitar $ 1.50-5.00 per kg bagian. Biaya yang lebih tinggi berasal dari waktu proses yang lebih lama, throughput batch yang lebih rendah (karena suhu yang lebih rendah dan arus yang lebih tinggi),dan kontrol kualitas yang lebih ketat.

Tipe I: Anodisasi asam kromium (Aerospace One)

Tipe I menggunakan asam kromium sebagai pengganti asam sulfat. Lapisan ini tipis (2-10 mikron), lembut, dan memberikan perlindungan korosi sedang.Keuntungan utamanya adalah bahwa elektrolit asam kromium tidak terjebak di celah dan sendi (tidak seperti asam sulfat), membuatnya cocok untuk perakitan yang tidak bisa sepenuhnya dibilas.

Ini terutama proses aerospace. jika Anda membuat bagian untuk pesawat terbang, Anda akan melihat Tipe I ditentukan. untuk aplikasi industri umum,Tipe II hampir selalu merupakan pilihan yang lebih baik (resistensi korosi yang lebih baik, biaya yang lebih rendah, tersedia dalam warna).

Kekhawatiran lingkungan dengan Tipe I adalah signifikan - asam kromium mengandung kromium hexavalent (Cr6 +), yang merupakan karsinogen yang diketahui dan sangat diatur.Banyak produsen beralih dari Tipe I ke asam sulfat film tipis atau alternatif lainnya.

Panduan Keputusan Cepat

Hal Dimensi yang Semua Orang Salah

Ini adalah kesalahan yang paling sering kita lihat: insinyur merancang bagian dengan lubang 30.000 mm, mengirimnya untuk anodisasi keras, dan kemudian mengetahui ukuran lubang 29,950 mm setelah lapisan.Lapisan tumbuh ke dalam oleh 25 mikron per sisi dan lubang menyusut.

Aturan praktis: Tipe II (lapisan 12 mikron) mengubah dimensi sekitar 6 mikron per permukaan. Biasanya diabaikan. Tipe III (lapisan 50 mikron) mengubah dimensi sekitar 25 mikron per permukaan.Tentu saja tidak bisa diabaikan.Anda harus ukuran pra-fitur penting untuk memperhitungkan pertumbuhan lapisan.

Kami mesin bagian yang akan keras anodisasi untuk dimensi pra-anodisasi yang menjelaskan ketebalan lapisan yang ditentukan.Pelanggan memberi tahu kami ketebalan lapisan target (atau kami menghitungnya berdasarkan spesifikasi)Ini adalah bagian dari review DFM kami - jika Anda memberi tahu kami bagian akan anodisasi, kami akan menandai implikasi dimensi sebelum pemesinan.

Bagaimana dengan Bagian-Bagian Non-Aluminium?

Anodisasi hanya bekerja pada aluminium. tidak ada "anodisasi stainless steel" atau "anodisasi titanium" dalam arti industri.Titanium dapat anodisasi (itu menghasilkan lapisan oksida tipis dengan warna interferensi)Baja tahan karat dipassifkan, dipoles, atau dilapisi - tidak di-anodisasi.

Jika Anda membutuhkan permukaan yang keras dan tahan aus pada bagian non-aluminium, pilihannya adalah: plating krom keras (baja, kuningan), plating nikel tanpa elektro (baja, kuningan, tembaga),Lapisan pengendapan uap fisik (PVD), atau lapisan semprotan termal. Masing-masing memiliki ketebalan, kekerasan, dan karakteristik dimensi sendiri.