Tháng trước, một khách hàng đã gửi cho chúng tôi một lô 2.000 vòng kềnh nhôm mà họ đã anodized tại một cửa hàng khác.,nhưng các ổ cắm là cho một máy vận chuyển chế biến thực phẩm, và trong vòng 6 tuần sau khi lắp đặt, lớp phủ đen đã bị mòn ở các điểm tiếp xúc.Hóa ra khách hàng đã chỉ định "anodize đen" trên bản vẽ mà không chỉ định loạiHọ có được trang trí loại II (5-15 micron) khi họ cần anodise cứng loại III (25-75 micron).000.
Điều này xảy ra liên tục. nhưng thông số kỹ thuật đó bao gồm năm loại anodize khác nhau.và mỗi người tạo ra một lớp phủ hoàn toàn khác nhauSử dụng loại sai giống như chỉ định "sơn" mà không nói liệu bạn muốn sơn nhà hay lót bể epoxy.
Anodizing là một quá trình điện hóa học chuyển đổi bề mặt nhôm thành oxit nhôm (Al2O3). Nó không phải là một lớp phủ được áp dụng trên đỉnh của nhôm - nó là chính nhôm, biến đổi.Phần này được ngâm trong một chất điện giải axit (axit lưu huỳnh cho loại II và III, axit chromic cho loại I) và được kết nối như anode trong một mạch điện. dòng chảy, các ion oxy di cư đến bề mặt nhôm, và một lớp oxit xốp phát triển.
Từ khóa là "bốch". Lớp oxit hình thành có hàng triệu lỗ chân lông vi mô mỗi cm vuông.Các lỗ chân lông này là những gì cho phép thuốc nhuộm thâm nhập (đối với anodize màu) và những gì cung cấp cho lớp phủ đặc điểm mòn của nóLoại II (anodize axit lưu huỳnh) tạo ra một lớp tương đối mỏng, xốp, hấp thụ tốt thuốc nhuộm nhưng có khả năng mòn vừa phải.Loại III (anod hóa cứng) sử dụng cùng axit lưu huỳnh nhưng ở nhiệt độ thấp hơn và mật độ dòng cao hơn, tạo ra một lớp dày hơn, dày đặc hơn cực kỳ chống mòn nhưng không hấp thụ thuốc nhuộm đồng đều.
Lớp phủ phát triển cả bên ngoài (trên bề mặt ban đầu) và bên trong (trong nhôm).Điều này có nghĩa là một lớp phủ loại 25 micron loại III loại bỏ khoảng 12.5 micron của bề mặt nhôm ban đầu và thêm 12.5 micron trên nó. Nếu phần của bạn có một kích thước quan trọng, bạn cần phải tính toán cho điều này.
Loại II là những gì hầu hết mọi người có ý khi họ nói "anodized nhôm". Đó là mặc định cho trang trí và bảo vệ ăn mòn mục đích chung.
Độ dày lớp phủ: 5-25 micron (thường là 8-15 micron cho hầu hết các ứng dụng). MIL-A-8625 Loại II, lớp 1 (không nhuộm) hoặc lớp 2 (huộm).
Nó tốt cho cái gì?: Bảo vệ chống ăn mòn (ngoài nhà và trong nhà), nhuộm màu trang trí (đen, xanh dương, đỏ, vàng, trong suốt, v.v.), duy trì sự xuất hiện kim loại tự nhiên của nhôm và cung cấp một nền sơn hợp lý.Nhựa nhôm anodized loại II tồn tại 200 + giờ trong phun muối ASTM B117 mà không có ăn mòn rõ ràng.
Nó không tốt cho cái gì?: Ứng dụng bị mòn cao. lớp phủ tương đối mềm (khoảng 200-300 HV) và sẽ bị mòn ở các điểm tiếp xúc, bề mặt trượt và sợi.hoặc nếu nó được xử lý thường xuyênLoại II sẽ bị mòn và phơi bày nhôm trần.
Ảnh hưởng đến chế biến: Lớp phủ phát triển khoảng 50% trên bề mặt ban đầu. Đối với lớp phủ 12 micron, bộ phận của bạn phát triển khoảng 6 micron (0,006mm) trên mỗi bề mặt.Đây là trong phạm vi dung sai gia công bình thường cho hầu hết các bộ phận, vì vậy bạn thường không cần phải điều chỉnh kích thước cho loại II. Kích thước sợi có thể cần điều chỉnh nếu các sợi vừa chặt.
Chi phí: thấp nhất trong tất cả các loại anodize. Khoảng 0,50-2,00 đô la mỗi kg các bộ phận (giá hàng), tùy thuộc vào màu sắc và số lượng. Trắng (tự nhiên) rẻ nhất. Đen hơi nhiều hơn.Màu sắc tùy chỉnh (Pantone phù hợp) thêm chi phí.
Loại III là một loài động vật hoàn toàn khác nhau. cùng một hóa học cơ bản (các chất điện giải axit lưu huỳnh) nhưng được xử lý ở nhiệt độ thấp hơn (-1C đến +5C so với 18-22C cho loại II), mật độ dòng điện cao hơn (2.5-4.0 A/dm2 so với 1Kết quả là một lớp phủ dày, dày đặc, cứng.
Độ dày lớp phủ: 25-100 micron (thường là 25-50 micron cho hầu hết các ứng dụng).
Độ cứng: 400-600 HV (khoảng 50-60 HRC tương đương). Điều này đủ cứng để chống mòn từ hầu hết các tiếp xúc cơ học.
Nó tốt cho cái gì?: Ứng dụng mài mòn cao (bề mặt trượt, các điểm pivot, lỗ đệm), khả năng chống mài mòn, cách điện (mảng oxit dày có độ bền điện đệm cao),và các ứng dụng cần có khả năng chống ăn mòn tối đa (bộ phủ dày hơn của loại III cung cấp hiệu suất phun muối tốt hơn đáng kể so với loại II).
Màu sắc: Loại III tự nhiên là màu xám đậm đến đồng, tùy thuộc vào hợp kim nhôm và độ dày lớp phủ. Nó có thể được nhuộm màu đen, nhưng đạt được màu sắc rực rỡ (màu xanh, đỏ) là khó khăn vì độ dày,lớp phủ dày đặc không hấp thụ thuốc nhuộm dễ dàng như loại IIHầu hết các bộ phận anodized cứng là màu xám / đồng tự nhiên hoặc nhuộm màu đen.
Ảnh hưởng đến chế biếnĐây là nơi mà mọi người gặp rắc rối. Một lớp phủ loại III 50 micron loại bỏ 25 micron của bề mặt ban đầu và thêm 25 micron trên đó. đó là một sự thay đổi kích thước ròng 25 micron (0.025mm) mỗi bề mặtNếu bạn có một lỗ 50mm mà cần phải là 50.000mm sau khi anodizing cứng, bạn cần phải máy nó đến 50.025mm trước khi anodizing.Chúng tôi tính đến điều này trong quá trình gia công của chúng tôi khi chúng tôi biết bộ phận sẽ được cứng anodized.
kích thước sợi chắc chắn phải được điều chỉnh một lớp phủ 50 micron trên một sợi M6 sẽ làm cho sợi quá chật để lắp ráp chúng tôi hoặc kích thước trước các sợi cho chi phí lớp phủche đậy các sợi trong khi anodize, hoặc theo đuổi các sợi sau khi anodize với một vòi.
Chi phí: 2-3 lần nhiều hơn so với loại II. Khoảng $ 1.50-5.00 mỗi kg các bộ phận. Chi phí cao hơn đến từ thời gian quá trình dài hơn, thông lượng lô thấp hơn (do nhiệt độ thấp hơn và dòng điện cao hơn),và kiểm soát chất lượng chặt chẽ hơn.
Loại I sử dụng axit chromic thay vì axit lưu huỳnh.Ưu điểm chính của nó là chất điện giải axit chromic không bị mắc kẹt trong các vết nứt và khớp (không giống như axit sulfuric), làm cho nó phù hợp với các bộ không thể được rửa sạch hoàn toàn.
Đây chủ yếu là một quy trình hàng không vũ trụ. nếu bạn đang làm các bộ phận cho máy bay, bạn sẽ thấy loại I được chỉ định. cho các ứng dụng công nghiệp chung,Loại II hầu như luôn là một sự lựa chọn tốt hơn (kháng ăn mòn tốt hơn, chi phí thấp hơn, có sẵn trong màu sắc).
Mối quan tâm về môi trường với loại I là đáng kể - axit chromic chứa crôm hexavalent (Cr6 +), một chất gây ung thư được biết đến và được quy định nghiêm ngặt.Nhiều nhà sản xuất đang chuyển từ loại I sang axit sulfuric lớp mỏng hoặc các thay thế khác.
| Ứng dụng | Loại được khuyến cáo | Tại sao? |
|---|---|---|
| Trang trí / mỹ phẩm | Loại II, nhuộm | Nhìn tốt, giá rẻ, có sẵn ở bất kỳ màu nào |
| Bảo vệ chống ăn mòn chung | Loại II, rõ ràng hoặc nhuộm | Phù hợp với hầu hết các ứng dụng không mặc trong nhà / ngoài trời |
| Mặt trượt tiếp xúc / mòn | Loại III | Đủ cứng để chống lại sự hao mòn cơ học |
| Thiết bị chế biến thực phẩm | Loại II hoặc III, rõ ràng | Không độc hại, dễ làm sạch, không có thuốc nhuộm để gây ô nhiễm |
| Nước biển / nước mặn | Loại III | Lớp phủ dày hơn để chống clorua tối đa |
| Phân cách điện | Loại III | Độ bền điện đệm cao từ oxit dày |
| Các bộ phận có sợi (không thay đổi kích thước) | Loại II, mỏng | Tác động kích thước tối thiểu, sợi vẫn phù hợp |
| Các lỗ hổng chính xác (phải giữ độ khoan dung) | Loại III + điều chỉnh kích thước | Xét về độ dày lớp phủ trong gia công tiền anodizing |
Đây là sai lầm chúng ta thường thấy: kỹ sư thiết kế một bộ phận với lỗ 30.000mm, gửi nó ra để anodization cứng, và sau đó tìm ra các thước lỗ 29.950mm sau khi sơn.Lớp phủ đã phát triển về phía trong 25 micron mỗi bên và lỗ hổng co lại.
Quy tắc cơ bản: Loại II (bọc 12 micron) thay đổi kích thước khoảng 6 micron trên mỗi bề mặt. Thông thường không đáng kể. Loại III (bọc 50 micron) thay đổi kích thước khoảng 25 micron trên mỗi bề mặt.Chắc chắn là không đáng bỏ qua.Bạn phải kích thước trước các tính năng quan trọng để giải thích cho sự phát triển lớp phủ.
Chúng tôi chế biến các bộ phận sẽ được anodized cứng đến một kích thước anodized trước đó là tài khoản cho độ dày lớp phủ được chỉ định.Khách hàng cho chúng tôi biết độ dày lớp phủ mục tiêu (hoặc chúng tôi tính toán nó dựa trên thông số kỹ thuật), và chúng tôi điều chỉnh tất cả các kích thước quan trọng phù hợp. đây là một phần của chúng tôi DFM xem xét - nếu bạn cho chúng tôi biết bộ phận sẽ được anodized, chúng tôi sẽ đánh dấu các tác động kích thước trước khi gia công.
Anodizing chỉ hoạt động trên nhôm. không có "anodizing thép không gỉ" hoặc "anodizing titanium" theo nghĩa công nghiệp.Titanium có thể được anodized (nó tạo ra một lớp oxit mỏng với màu nhiễu)Thép không gỉ được thụ động, điện đánh bóng hoặc mạ - không được anodized.
Nếu bạn cần một bề mặt cứng, chống mòn trên một bộ phận không nhôm, các tùy chọn là: mạ crôm cứng (thép, đồng), mạ niken không điện (thép, đồng, đồng),lớp phủ lắng đọng hơi vật lý (PVD)Mỗi loại có độ dày, độ cứng và đặc điểm kích thước riêng.
Tháng trước, một khách hàng đã gửi cho chúng tôi một lô 2.000 vòng kềnh nhôm mà họ đã anodized tại một cửa hàng khác.,nhưng các ổ cắm là cho một máy vận chuyển chế biến thực phẩm, và trong vòng 6 tuần sau khi lắp đặt, lớp phủ đen đã bị mòn ở các điểm tiếp xúc.Hóa ra khách hàng đã chỉ định "anodize đen" trên bản vẽ mà không chỉ định loạiHọ có được trang trí loại II (5-15 micron) khi họ cần anodise cứng loại III (25-75 micron).000.
Điều này xảy ra liên tục. nhưng thông số kỹ thuật đó bao gồm năm loại anodize khác nhau.và mỗi người tạo ra một lớp phủ hoàn toàn khác nhauSử dụng loại sai giống như chỉ định "sơn" mà không nói liệu bạn muốn sơn nhà hay lót bể epoxy.
Anodizing là một quá trình điện hóa học chuyển đổi bề mặt nhôm thành oxit nhôm (Al2O3). Nó không phải là một lớp phủ được áp dụng trên đỉnh của nhôm - nó là chính nhôm, biến đổi.Phần này được ngâm trong một chất điện giải axit (axit lưu huỳnh cho loại II và III, axit chromic cho loại I) và được kết nối như anode trong một mạch điện. dòng chảy, các ion oxy di cư đến bề mặt nhôm, và một lớp oxit xốp phát triển.
Từ khóa là "bốch". Lớp oxit hình thành có hàng triệu lỗ chân lông vi mô mỗi cm vuông.Các lỗ chân lông này là những gì cho phép thuốc nhuộm thâm nhập (đối với anodize màu) và những gì cung cấp cho lớp phủ đặc điểm mòn của nóLoại II (anodize axit lưu huỳnh) tạo ra một lớp tương đối mỏng, xốp, hấp thụ tốt thuốc nhuộm nhưng có khả năng mòn vừa phải.Loại III (anod hóa cứng) sử dụng cùng axit lưu huỳnh nhưng ở nhiệt độ thấp hơn và mật độ dòng cao hơn, tạo ra một lớp dày hơn, dày đặc hơn cực kỳ chống mòn nhưng không hấp thụ thuốc nhuộm đồng đều.
Lớp phủ phát triển cả bên ngoài (trên bề mặt ban đầu) và bên trong (trong nhôm).Điều này có nghĩa là một lớp phủ loại 25 micron loại III loại bỏ khoảng 12.5 micron của bề mặt nhôm ban đầu và thêm 12.5 micron trên nó. Nếu phần của bạn có một kích thước quan trọng, bạn cần phải tính toán cho điều này.
Loại II là những gì hầu hết mọi người có ý khi họ nói "anodized nhôm". Đó là mặc định cho trang trí và bảo vệ ăn mòn mục đích chung.
Độ dày lớp phủ: 5-25 micron (thường là 8-15 micron cho hầu hết các ứng dụng). MIL-A-8625 Loại II, lớp 1 (không nhuộm) hoặc lớp 2 (huộm).
Nó tốt cho cái gì?: Bảo vệ chống ăn mòn (ngoài nhà và trong nhà), nhuộm màu trang trí (đen, xanh dương, đỏ, vàng, trong suốt, v.v.), duy trì sự xuất hiện kim loại tự nhiên của nhôm và cung cấp một nền sơn hợp lý.Nhựa nhôm anodized loại II tồn tại 200 + giờ trong phun muối ASTM B117 mà không có ăn mòn rõ ràng.
Nó không tốt cho cái gì?: Ứng dụng bị mòn cao. lớp phủ tương đối mềm (khoảng 200-300 HV) và sẽ bị mòn ở các điểm tiếp xúc, bề mặt trượt và sợi.hoặc nếu nó được xử lý thường xuyênLoại II sẽ bị mòn và phơi bày nhôm trần.
Ảnh hưởng đến chế biến: Lớp phủ phát triển khoảng 50% trên bề mặt ban đầu. Đối với lớp phủ 12 micron, bộ phận của bạn phát triển khoảng 6 micron (0,006mm) trên mỗi bề mặt.Đây là trong phạm vi dung sai gia công bình thường cho hầu hết các bộ phận, vì vậy bạn thường không cần phải điều chỉnh kích thước cho loại II. Kích thước sợi có thể cần điều chỉnh nếu các sợi vừa chặt.
Chi phí: thấp nhất trong tất cả các loại anodize. Khoảng 0,50-2,00 đô la mỗi kg các bộ phận (giá hàng), tùy thuộc vào màu sắc và số lượng. Trắng (tự nhiên) rẻ nhất. Đen hơi nhiều hơn.Màu sắc tùy chỉnh (Pantone phù hợp) thêm chi phí.
Loại III là một loài động vật hoàn toàn khác nhau. cùng một hóa học cơ bản (các chất điện giải axit lưu huỳnh) nhưng được xử lý ở nhiệt độ thấp hơn (-1C đến +5C so với 18-22C cho loại II), mật độ dòng điện cao hơn (2.5-4.0 A/dm2 so với 1Kết quả là một lớp phủ dày, dày đặc, cứng.
Độ dày lớp phủ: 25-100 micron (thường là 25-50 micron cho hầu hết các ứng dụng).
Độ cứng: 400-600 HV (khoảng 50-60 HRC tương đương). Điều này đủ cứng để chống mòn từ hầu hết các tiếp xúc cơ học.
Nó tốt cho cái gì?: Ứng dụng mài mòn cao (bề mặt trượt, các điểm pivot, lỗ đệm), khả năng chống mài mòn, cách điện (mảng oxit dày có độ bền điện đệm cao),và các ứng dụng cần có khả năng chống ăn mòn tối đa (bộ phủ dày hơn của loại III cung cấp hiệu suất phun muối tốt hơn đáng kể so với loại II).
Màu sắc: Loại III tự nhiên là màu xám đậm đến đồng, tùy thuộc vào hợp kim nhôm và độ dày lớp phủ. Nó có thể được nhuộm màu đen, nhưng đạt được màu sắc rực rỡ (màu xanh, đỏ) là khó khăn vì độ dày,lớp phủ dày đặc không hấp thụ thuốc nhuộm dễ dàng như loại IIHầu hết các bộ phận anodized cứng là màu xám / đồng tự nhiên hoặc nhuộm màu đen.
Ảnh hưởng đến chế biếnĐây là nơi mà mọi người gặp rắc rối. Một lớp phủ loại III 50 micron loại bỏ 25 micron của bề mặt ban đầu và thêm 25 micron trên đó. đó là một sự thay đổi kích thước ròng 25 micron (0.025mm) mỗi bề mặtNếu bạn có một lỗ 50mm mà cần phải là 50.000mm sau khi anodizing cứng, bạn cần phải máy nó đến 50.025mm trước khi anodizing.Chúng tôi tính đến điều này trong quá trình gia công của chúng tôi khi chúng tôi biết bộ phận sẽ được cứng anodized.
kích thước sợi chắc chắn phải được điều chỉnh một lớp phủ 50 micron trên một sợi M6 sẽ làm cho sợi quá chật để lắp ráp chúng tôi hoặc kích thước trước các sợi cho chi phí lớp phủche đậy các sợi trong khi anodize, hoặc theo đuổi các sợi sau khi anodize với một vòi.
Chi phí: 2-3 lần nhiều hơn so với loại II. Khoảng $ 1.50-5.00 mỗi kg các bộ phận. Chi phí cao hơn đến từ thời gian quá trình dài hơn, thông lượng lô thấp hơn (do nhiệt độ thấp hơn và dòng điện cao hơn),và kiểm soát chất lượng chặt chẽ hơn.
Loại I sử dụng axit chromic thay vì axit lưu huỳnh.Ưu điểm chính của nó là chất điện giải axit chromic không bị mắc kẹt trong các vết nứt và khớp (không giống như axit sulfuric), làm cho nó phù hợp với các bộ không thể được rửa sạch hoàn toàn.
Đây chủ yếu là một quy trình hàng không vũ trụ. nếu bạn đang làm các bộ phận cho máy bay, bạn sẽ thấy loại I được chỉ định. cho các ứng dụng công nghiệp chung,Loại II hầu như luôn là một sự lựa chọn tốt hơn (kháng ăn mòn tốt hơn, chi phí thấp hơn, có sẵn trong màu sắc).
Mối quan tâm về môi trường với loại I là đáng kể - axit chromic chứa crôm hexavalent (Cr6 +), một chất gây ung thư được biết đến và được quy định nghiêm ngặt.Nhiều nhà sản xuất đang chuyển từ loại I sang axit sulfuric lớp mỏng hoặc các thay thế khác.
| Ứng dụng | Loại được khuyến cáo | Tại sao? |
|---|---|---|
| Trang trí / mỹ phẩm | Loại II, nhuộm | Nhìn tốt, giá rẻ, có sẵn ở bất kỳ màu nào |
| Bảo vệ chống ăn mòn chung | Loại II, rõ ràng hoặc nhuộm | Phù hợp với hầu hết các ứng dụng không mặc trong nhà / ngoài trời |
| Mặt trượt tiếp xúc / mòn | Loại III | Đủ cứng để chống lại sự hao mòn cơ học |
| Thiết bị chế biến thực phẩm | Loại II hoặc III, rõ ràng | Không độc hại, dễ làm sạch, không có thuốc nhuộm để gây ô nhiễm |
| Nước biển / nước mặn | Loại III | Lớp phủ dày hơn để chống clorua tối đa |
| Phân cách điện | Loại III | Độ bền điện đệm cao từ oxit dày |
| Các bộ phận có sợi (không thay đổi kích thước) | Loại II, mỏng | Tác động kích thước tối thiểu, sợi vẫn phù hợp |
| Các lỗ hổng chính xác (phải giữ độ khoan dung) | Loại III + điều chỉnh kích thước | Xét về độ dày lớp phủ trong gia công tiền anodizing |
Đây là sai lầm chúng ta thường thấy: kỹ sư thiết kế một bộ phận với lỗ 30.000mm, gửi nó ra để anodization cứng, và sau đó tìm ra các thước lỗ 29.950mm sau khi sơn.Lớp phủ đã phát triển về phía trong 25 micron mỗi bên và lỗ hổng co lại.
Quy tắc cơ bản: Loại II (bọc 12 micron) thay đổi kích thước khoảng 6 micron trên mỗi bề mặt. Thông thường không đáng kể. Loại III (bọc 50 micron) thay đổi kích thước khoảng 25 micron trên mỗi bề mặt.Chắc chắn là không đáng bỏ qua.Bạn phải kích thước trước các tính năng quan trọng để giải thích cho sự phát triển lớp phủ.
Chúng tôi chế biến các bộ phận sẽ được anodized cứng đến một kích thước anodized trước đó là tài khoản cho độ dày lớp phủ được chỉ định.Khách hàng cho chúng tôi biết độ dày lớp phủ mục tiêu (hoặc chúng tôi tính toán nó dựa trên thông số kỹ thuật), và chúng tôi điều chỉnh tất cả các kích thước quan trọng phù hợp. đây là một phần của chúng tôi DFM xem xét - nếu bạn cho chúng tôi biết bộ phận sẽ được anodized, chúng tôi sẽ đánh dấu các tác động kích thước trước khi gia công.
Anodizing chỉ hoạt động trên nhôm. không có "anodizing thép không gỉ" hoặc "anodizing titanium" theo nghĩa công nghiệp.Titanium có thể được anodized (nó tạo ra một lớp oxit mỏng với màu nhiễu)Thép không gỉ được thụ động, điện đánh bóng hoặc mạ - không được anodized.
Nếu bạn cần một bề mặt cứng, chống mòn trên một bộ phận không nhôm, các tùy chọn là: mạ crôm cứng (thép, đồng), mạ niken không điện (thép, đồng, đồng),lớp phủ lắng đọng hơi vật lý (PVD)Mỗi loại có độ dày, độ cứng và đặc điểm kích thước riêng.