Konverzijski premaz naspram eloksiranja: Kako odabrati pravu završnu obradu aluminija

Ako ste ikada buljili u crtež pitajući se treba li završna bilješka glasiti "kemijski film" ili "anodizirati", u dobrom ste društvu. Dvije se završne obrade neprestano uspoređuju, a jekren je odgovor da se zapravo ne natječu za isti posao. Oni štite aluminij na različite načine, a pravi izbor obično se svodi na tri pitanja: treba li dio provoditi struju, koliko su niske tolerancije i koliko će se zapravo istrošiti?

Obrađujemo aluminijske, mesingane i nehrđajuće dijelove za kupce automobila, tekućinskog hlađenja, optičkih uređaja, električnih alata i kućanskih aparata, a gotovo svaki aluminijski otisak na našem stolu nosi završni natpis. Tijekom godina gledali smo kako se mnogo dijelova završava na pogrešan način iz razloga koje je bilo lako uhvatiti u fazi crtanja. Evo što obično kažemo inženjerima kada pitaju.

Što svaki završni sloj zapravo jest

Pretvorbeni premaz (Chem Film, Alodine, Chromate)

Pretvorbeni premaz je obitelj, a ne jedan proizvod. Uključuje kromatne pretvorbene premaze, one koje možda poznajete kao kemijski film, Alodine, Iridite ili Bonderite, zajedno s trovalentnim kemikalijama i kemikalijama bez kroma koje su zamijenile heksavalentni krom u mnogim opskrbnim lancima.

Proces je kemijski, a ne električni. Nakon čišćenja, dio se uranja u kiselu kupelj koja reagira s aluminijskom površinom i pretvara vrlo tanki vanjski sloj u miješani oksidni film. Ništa se ne taloži na vrhu metala; sam metal se mijenja. Debljina filma obično se kreće između otprilike 0,3 i 3 mikrona, što je dovoljno tanko da ga većina nizova tolerancija jednostavno može zanemariti.

Budući da je film tanak i malo porozan, ostaje električki vodljiv i daje boji, temeljnom premazu i strukturnom ljepilu daleko bolje prianjanje nego goli aluminij. Ono što ne čini je značajna dodavanje tvrdoće ili otpornosti na trošenje.

Anodizacija (tip II i tip III)

Anodizacija djeluje elektrokemijski. Dio postaje anoda u kiselom elektrolitu, a struja dovodi kisik u aluminijsku površinu, stvarajući sloj oksida iz osnovnog metala umjesto da na njega stavi nešto.

Sumporna anodizacija tipa II gradi sloj od otprilike 5 do 25 mikrona i može se ostaviti prozirnim ili obojenim. Tip III, koji se obično naziva tvrda anodizacija, radi u hladnijoj i agresivnijoj kupki i proizvodi 25 do 75 mikrona gušćeg, znatno tvrđeg oksida. U oba slučaja premaz raste dijelom u dio, a dijelom prema van, tako da je oko pola debljine iznad izvorne dimenzije površine.

Taj rast je detalj koji ljude zbunjuje. Anodizacija se ne može ljuštiti ili ljuštiti jer is površina dijela, izvrstan je električni izolator, a tip III odbija habanje koje bi uništilo kemijski film u popodnevnim satima.

Konverzijski premaz nasuprot eloksiranju: jedno uz drugo

U tablici u nastavku prikazane su praktične razlike na jednom mjestu. Tretirajte brojeve kao tipične raspone, a ne kao jamstva, jer legura, temperament, kemija kupke i kontrola procesa završne obrade mijenjaju rezultat.

Vodljivost i uzemljenje odlučuju o više projekata nego bilo što drugo

U elektroničkim kućištima, hladnim pločama, hardveru za baterije i bilo čemu što zahtijeva spajanje, usporedba brzo završava: eloksiranje izolira, kemijski film provodi. Ako se kućište mora pouzdano vezati za šasiju ili hladna ploča mora uspostaviti kontakt metala s metalom na svojoj montažnoj površini, konverzijski premaz često je jedina primjenjiva opcija bez dodavanja koraka maskiranja.

Stalno nailazimo na ovo hardver za tekuće hlađenje . Sklop razdjelnika ili mlaznice obično treba zaštitu od korozije na svakoj površini, ali još uvijek mora biti uzemljen kroz svoje montažne izbočine. Uobičajeni kompromis je puni kemijski film ili eloksiranje s maskiranim jastučićima za uzemljenje. Maskiranje uvijek povećava troškove, rukovanje i još jednu priliku za promašeno područje.

CNC precizno obrađene komponente za hlađenje tekućinom Istražite CNC strojno obrađene jezgre ventila za tekuće hlađenje, mlaznice, rukavce, konektore i cijevne spojeve za sklopove za kontrolu protoka rashladne tekućine i prilagođenu OEM proizvodnju. Pogledajte proizvod →

Ako vaš dio ispunjava oba zahtjeva, vrijedi rano odlučiti koje su površine električne, a koje kozmetičke, jer ta odluka određuje plan maskiranja prije nego što se reže prvi čip.

Debljina, tolerancije i maskiranje

Dimenzionalno pitanje je gdje eloksiranje tiho stvara otpad. Sloj tipa II od 25 mikrona znači otprilike 12 do 13 mikrona rasta po površini. Na promjeru koji se održava na plus ili minus 10 mikrona, to je cijelo područje tolerancije. Navoji postaju čvršći, pritisni spojevi postaju labaviji, a mali se provrti mogu zatvoriti dovoljno da odbiju mjerač igle. Kemijski film, ispod 3 mikrona, obično se zanemaruje u gomilanju.

Dvije navike čuvaju anodizirane dijelove od problema. Najprije maskirajte sve što mora ostati vodljivo ili dimenzionalno kritično: urezane rupe, provrte za ležajeve, brtvene površine i električne kontaktne pločice. Drugo, jasno navedite na otisku vrijede li dimenzije prije ili nakon završne obrade. Mali tokareni dijelovi koji dolaze s našeg Švicarski strugovi su dobar primjer, jer vitka osovina može nositi navoje, brušeni rukavac i brtveni rub unutar nekoliko milimetara, a svaka značajka malo drugačije reagira na sloj oksida od 25 mikrona.

Gdje svaki završetak zaslužuje svoje mjesto

Rad u zrakoplovstvu i obrani uvelike se oslanja na kemijski film, uglavnom zbog zahtjeva za vodljivost i prianjanje boje na komponente okvira zrakoplova. Automobilski nosači, kućišta senzora i hardver za ovjese često dobivaju premaz za konverziju kao osnovu za e-premaz ili boju, dok dijelovi koji imaju klizni kontakt obično idu anodiziranim putem.

Optički instrumenti zanimljivi su srednji slučaj. Mat crno eloksiranje standardni je način za uništavanje zalutale svjetlosti unutar kućišta, ali podloške i montažna sučelja unutar istog sklopa možda će morati ostati vodljivi, što ih gura prema kemijskom filmu ili prema maskiranju tijekom anodiziranja.

CNC precizno obrađeni optički podlošci i odstojnici Pregledajte precizne optičke podloške i odstojnike za podršku leće, razmak optičkih putanja i stabilnost sustava u opremi za snimanje slika, laseru i inspekciji. Pogledajte proizvod →

Automobilizam je sličan po duhu. Čahura amortizera ili kućište elektromagnetskog senzora mogu biti obojeni izvana i uzemljeni iznutra, a završna obrada mora odražavati obje stvarnosti, a ne odabrati jednu završnu obradu za cijeli dio.

CNC precizno obrađeni automobilski dijelovi i komponente Istražite CNC strojno obrađene automobilske osovine, čahure ventila, jezgre ventila i komponente prijenosa, uključujući anodizirane, presvučene i toplinski obrađene primjere za OEM programe. Pogledajte proizvod →

Trošak, vrijeme isporuke i slojevitost procesa

Konverzijski premaz općenito je jeftiniji i brži od ta dva. Radi na nižim temperaturama, potrebno mu je manje vremena u spremniku i troši daleko manje rada za maskiranje. Anodizacija košta više, a tvrda anodizacija opet košta više, jer je kadu teže kontrolirati i dijelovima su često potrebne točke za postavljanje i naknadna obrada.

Dvije završne obrade također mogu raditi zajedno. Kemijski film nanesen kao osnovni sloj daje boji ili ljepilu jaku vezu, a neke specifikacije slažu završne korake definiranim redoslijedom upravo iz tog razloga. Ono što biste trebali izbjegavati je tretirati završnu obradu kao naknadnu misao dodanu na kraju ponude, jer završni korak često određuje hoće li strojno obrađena tolerancija koju ste platili preživjeti proces.

Kako istaknuti završni sloj na svom crtežu

Nekoliko redaka jasnih uputa na ispisu štedi svima niz e-poruka:

• Imenujte specifikaciju i klasu, a ne samo "anodizirati". Tip II i Tip III ponašaju se drugačije i koštaju drugačije.
• Navedite leguru i stanje. Neki stupnjevi 2xxx i 7xxx anodiziraju do tamnijeg, manje ujednačenog izgleda od 6061.
• Označite maskirana i nemaskirana područja jasnom bilješkom ili osjenčanom zonom na crtežu.
• Recite vrijede li navedene dimenzije prije ili nakon završne obrade, posebno na provrtima, navojima i spojevima.
• Navedite boju samo ako je boja uistinu bitna, budući da boje povećavaju cijenu i varijabilnost.

Kada je sve to na mjestu, završnica prestaje biti rasprava i postaje korak procesa. Ako radite na novom dijelu i želite da se odluka o završnoj obradi donese uz plan strojne obrade, naš OEM strojna obrada tim će rado pregledati crtež s vama prije nego što se bilo što izreže.

Vodič za brzo odlučivanje

• Potrebno provoditi, brusiti ili lijepiti: pretvorbeni premaz.
• Velika istrošenost, klizni kontakt ili izloženost vanjskom prostoru: eloksirajte i razmotrite tip III za najgore slučajeve.
• Unutarnje površine u kozmetičkoj boji ili mat crne: anodizirati.
• Čvrsti provrti i navoji bez zahtjeva za trošenjem: konverzijski premaz ili eloksiranje s maskiranjem.
• Dio će biti obojen ili zalijepljen: kemijski film je bolji temeljni premaz.
• I zaštita i vodljivost na različitim površinama: kemijski film u cjelini ili eloksiranje s maskiranim kontaktnim točkama.

Konverzivni premaz i eloksiranje dobri su odgovori, samo na različita pitanja. Ako dio mora nositi struju ili čvrsto prianjati, kemijska folija je gotovo uvijek sigurniji izbor. Ako mora preživjeti habanje, vremenske uvjete ili kozmetičke standarde kupaca, eloksiranje donosi dodatne troškove. Odvojite pet minuta u fazi crtanja da odlučite koji problem zapravo rješavate, a ostatak procesa postaje znatno jednostavniji.