Конверсионное покрытие против анодирования: как выбрать правильную алюминиевую отделку

Если вы когда-нибудь смотрели на рисунок и задавались вопросом, следует ли в финальной заметке читать «химическая пленка» или «анодирование», вы попали в хорошую компанию. Эти два варианта отделки постоянно сравнивают, и честный ответ заключается в том, что на самом деле они не конкурируют за одну и ту же работу. Они защищают алюминий по-разному, и правильный выбор обычно сводится к трем вопросам: должна ли деталь проводить электричество, насколько жесткие допуски и насколько велик фактический износ?

Мы обрабатываем детали из алюминия, латуни и нержавеющей стали для автомобилей, систем жидкостного охлаждения, оптики, электроинструментов и бытовой техники, и почти каждый алюминиевый отпечаток, попадающий на наш стол, содержит финальную выноску. За прошедшие годы мы наблюдали, как многие детали заканчивались неправильно по причинам, которые легко было обнаружить на этапе рисования. Вот что мы обычно говорим инженерам, когда они спрашивают.

Что на самом деле представляет собой каждая отделка

Конверсионное покрытие (химическая пленка, алодин, хромат)

Конверсионное покрытие – это семейство, а не отдельный продукт. Сюда входят конверсионные хроматные покрытия, которые вы, возможно, знаете как химическую пленку, алодин, иридит или бондерит, а также трехвалентные и не содержащие хром химические вещества, которые заменили шестивалентный хром во многих цепочках поставок.

Процесс химический, а не электрический. После очистки деталь погружается в кислотную ванну, которая вступает в реакцию с поверхностью алюминия и превращает очень тонкий внешний слой в смешанную оксидную пленку. Поверх металла ничего не осаждается; меняется сам металл. Толщина пленки обычно составляет примерно от 0,3 до 3 микрон, что достаточно мало, чтобы большинство наборов допусков могли ее просто игнорировать.

Поскольку пленка тонкая и слегка пористая, она остается электропроводной и обеспечивает гораздо лучшее сцепление краски, грунтовки и структурного клея, чем голый алюминий. Чего он не делает, так это не добавляет значимой твердости или износостойкости.

Анодирование (тип II и тип III)

Анодирование происходит электрохимически. Деталь становится анодом в кислом электролите, и ток подает кислород на поверхность алюминия, выращивая оксидный слой из основного металла вместо того, чтобы накладывать что-то поверх него.

При серном анодировании типа II образуется слой толщиной примерно от 5 до 25 микрон, и его можно оставить прозрачным или покрасить. Тип III, обычно называемый жестким анодированием, протекает в более холодной и агрессивной ванне и дает от 25 до 75 микрон более плотного и значительно более твердого оксида. В обоих случаях покрытие частично прорастает внутрь детали, а частично наружу, поэтому примерно половина толщины превышает первоначальный размер поверхности.

Этот рост — деталь, которая сбивает людей с толку. Анодирование не может отслаиваться или отслаиваться, потому что оно есть поверхности детали, он является отличным электрическим изолятором, а тип III защищает от износа, который может разрушить химическую пленку за полдня.

Конверсионное покрытие против анодирования: бок о бок

В таблице ниже практические различия собраны в одном месте. Относитесь к цифрам как к типичным диапазонам, а не как к гарантиям, поскольку сплав, закалка, химический состав ванны и контроль процесса отделочной обработки — все это меняет результат.

Проводимость и заземление решают больше проектов, чем что-либо еще

В корпусах для электроники, охлаждающих пластинах, аккумуляторных компонентах и во всем, что требует склеивания, сравнение быстро заканчивается: анодирование изолирует, химическая пленка проводит ток. Если корпус должен надежно прикрепляться к шасси или холодная пластина должна иметь контакт металл-металл на монтажной поверхности, конверсионное покрытие часто является единственным работоспособным вариантом без дополнительных этапов маскировки.

Мы постоянно с этим сталкиваемся оборудование жидкостного охлаждения . Коллектор или узел форсунки обычно нуждаются в защите от коррозии на каждой поверхности, но при этом должны быть заземлены через монтажные выступы. Обычным компромиссом является полная химическая пленка или анодирование с замаскированными заземляющими площадками. Маскирование всегда увеличивает стоимость, управляемость и еще один шанс пропустить область.

Компоненты жидкостного охлаждения, изготовленные на станках с ЧПУ прецизионной обработки Ознакомьтесь с сердечниками, соплами, гильзами, соединителями и трубными фитингами клапанов жидкостного охлаждения, обработанными на станках с ЧПУ, для узлов управления потоком охлаждающей жидкости и индивидуального OEM-производства. Посмотреть продукт →

Если ваша деталь отвечает обоим требованиям, стоит заранее решить, какие поверхности являются электрическими, а какие косметическими, поскольку это решение определяет план маскировки до того, как будет вырезана первая стружка.

Толщина, допуски и маскирование

Главный вопрос заключается в том, где при анодировании незаметно образуется металлолом. Слой типа II толщиной 25 микрон означает примерно 12–13 микрон роста на поверхность. По диаметру допускается плюс-минус 10 микрон, то есть весь диапазон допуска. Резьба становится туже, прессовая посадка ослабевает, а небольшие отверстия могут закрыться настолько, что калибр штифта будет отклонен. Химическая пленка толщиной менее 3 микрон обычно не учитывается при сборке.

Две привычки защищают анодированные детали от проблем. Во-первых, замаскируйте все, что должно оставаться проводящим или иметь критические размеры: резьбовые отверстия, отверстия под подшипники, уплотнительные поверхности и электрические контактные площадки. Во-вторых, четко укажите на отпечатке, применяются ли размеры до или после отделки. Небольшие точеные детали, которые отрываются от нашей токарные станки швейцарского производства являются хорошим примером, поскольку тонкий вал может нести резьбу, шлифованную шейку и уплотняющий выступ в пределах нескольких миллиметров, и каждая деталь по-своему реагирует на оксидный слой толщиной 25 микрон.

Где каждый финиш заслуживает своего места

Аэрокосмическая и оборонная промышленность в значительной степени опирается на химическую пленку, в основном из-за требований к проводимости и адгезии краски к компонентам планера. Автомобильные кронштейны, корпуса датчиков и оборудование подвески часто получают конверсионное покрытие в качестве основы для электронного покрытия или краски, в то время как детали, которые видят скользящий контакт, обычно подвергаются анодированию.

Оптические приборы представляют собой интересный средний случай. Матовое черное анодирование является стандартным способом подавления рассеянного света внутри корпуса, но прокладки и монтажные интерфейсы внутри одной сборки, возможно, должны оставаться проводящими, что подталкивает их к химической пленке или к маскировке во время анодирования.

Оптические прокладки и прокладки, изготовленные на станке с ЧПУ Ознакомьтесь с прецизионными оптическими прокладками и проставками для поддержки линз, расстояния между оптическими путями и стабильности системы в оборудовании для визуализации, лазерном и инспекционном оборудовании. Посмотреть продукт →

Автомобильная тема схожа по духу. Втулка амортизатора или корпус электромагнитного датчика могут быть окрашены снаружи и заземлены внутри, а отделочная информация должна отражать обе реальности, а не выбирать одну отделку для всей детали.

Автомобильные детали и компоненты, обработанные на станках с ЧПУ Изучите автомобильные валы, втулки клапанов, сердечники клапанов и компоненты трансмиссии, обработанные на станках с ЧПУ, включая анодированные, гальванизированные и термообработанные образцы, для программ OEM. Посмотреть продукт →

Стоимость, время выполнения и уровни процессов

Конверсионное покрытие, как правило, дешевле и быстрее из двух. Он работает при более низких температурах, занимает меньше времени в резервуаре и требует гораздо меньше труда по маскировке. Анодирование стоит дороже, а жесткое анодирование снова стоит дороже, потому что ванну сложнее контролировать, а детали часто требуют точек стеллажа и последующей обработки.

Эти две отделки также могут работать вместе. Химическая пленка, нанесенная в качестве базового слоя, обеспечивает прочное сцепление краски или клея, и именно по этой причине в некоторых спецификациях этапы отделки располагаются в определенном порядке. Чего вам следует избегать, так это относиться к чистовой обработке как к второстепенной мысли, добавляемой в конце предложения, поскольку этап чистовой обработки часто определяет, выдержат ли обработанные допуски, за которые вы заплатили, процесс.

Как обозначить завершение вашего рисунка

Несколько строк четкого указания на распечатке сэкономят всем кучу электронных писем:

• Назовите спецификацию и класс, а не просто «анодирование». Тип II и Тип III ведут себя по-разному и стоят по-разному.
• Укажите сплав и отпуск. Некоторые марки 2xxx и 7xxx анодируются до более темного и менее однородного вида, чем 6061.
• Отметьте на чертеже замаскированные и немаскированные области четкой пометкой или заштрихованной зоной.
• Скажите, применимы ли перечисленные размеры до или после чистовой обработки, особенно в отношении отверстий, резьбы и посадок.
• Указывайте цвет только в том случае, если он действительно имеет значение, поскольку красители увеличивают стоимость и вариативность.

Когда все это готово, завершение работы перестает быть дискуссией и становится этапом процесса. Если вы работаете над новой деталью и хотите, чтобы решение об окончательной обработке принималось параллельно с планом обработки, наш OEM-механическая обработка Команда будет рада просмотреть чертеж вместе с вами, прежде чем что-либо вырезать.

Краткое руководство по принятию решений

• Необходимо провести, заземлить или склеить: конверсионное покрытие.
• Высокий износ, скользящий контакт или воздействие внешних факторов: анодируйте и в худших случаях рассмотрите тип III.
• Косметический цвет или черный матовый цвет. Внутренние поверхности: анодирование.
• Плотные отверстия и резьба, не требующие износа: конверсионное покрытие или анодирование с маскировкой.
• Деталь будет окрашена или склеена клеем: лучшая грунтовка — химическая пленка.
• И защита, и проводимость на различных поверхностях: химическая пленка целиком или анодирование с замаскированными точками контакта.

Конверсионное покрытие и анодирование — хорошие ответы, просто на разные вопросы. Если деталь должна проводить ток или плотно прилегать, химическая пленка почти всегда является более безопасным решением. Если он должен выдерживать истирание, погодные условия или косметические стандарты клиента, анодирование требует дополнительных затрат. Уделите пять минут на этапе рисования, чтобы решить, какую проблему вы на самом деле решаете, и остальная часть процесса станет значительно проще.