陽極酸化はCNCアルミニウムのための共通の表面処理の選択の1つである。それは陽極酸化された部品の市場占有率の大きい割合を占める。このプロセスは、鋳造機械で造るおよび版の形成CNCのようなさまざまな製造工程によって、なされるアルミニウム部品のために非常に適している。
この記事は陽極酸化の設計考察に導く。
陽極酸化への紹介
陽極酸化は電気分解プロセスによって酸化物の層にホワイト メタルの表面のプロセスである。このプロセスによって部品、ペンキの付着、構成の出現および耐食性の耐久性を改善するために、この自然な酸化物の層の厚さは高められる。次の図は異なった色に陽極酸化され、染まってしまったある部品を示す。
プロセス母材の陽極層を形作るのに酸の浴室をおよび現在は使用する。つまり、それは材料自体によって形作られる薄い酸化物の層に頼るかわりに部品の管理された、耐久の酸化物の層を、作成することである。それは鋼鉄の青味付け、リン酸で処理すること、不動態化および耐食性および表面の堅くなることのために使用される他の表面処理に類似している。
タイプの陽極酸化
このペーパーでは、陽極酸化は3つの部門および2つの部門に分けられる。3つのタイプは次の通りある:
タイプI:
タイプIおよびIB –クロム酸の陽極酸化
陽極酸化タイプIC –タイプIおよびIBの代りの非クロム酸の
タイプII:
タイプII -硫酸の浴室の慣習的なコーティング
タイプIIB -私およびIBのコーティングをタイプする非クロム酸塩の代わり
部門III:
タイプIII -堅い陽極酸化
各タイプの陽極酸化の特定の理由がある。これらの理由の一部は次のとおりである:
1.タイプ私、IBおよびIIは耐久性の耐食性そしてある特定の程度のために使用される。疲労の重大な適用のために、薄いコーティングであるのでタイプIおよびタイプIbは使用される。1つの例は航空機の非常に疲れさせた構造部品である。
2。私およびIBがクロム酸塩の代わりを非必要とする場合、タイプICおよびIIBは使用される。これは通常環境の規則または条件の結果である。
耐久性および耐久性を高めるのに3.タイプIIIが主に使用されている。これはより厚いコーティングである、従って他のタイプの摩耗より優秀である。しかしコーティングは疲労生命を減らすかもしれない。陽極酸化するタイプIIIは火器の部品、ギヤ、弁のために一般的多くの他の比較的部品を滑らせることであり。
裸アルミニウムと比較されて、すべてのタイプの接着剤はペンキおよび他の接着剤の付着に貢献する。陽極酸化プロセスに加えて、ある部品は乾燥したフィルムの潤滑油のような他の材料と、染まるか、密封されるか、または扱われる必要がある場合もある。部品が染まるべきなら汚れていない部分はクラスであるがクラス2であることを考慮する。
設計考察
陽極酸化された部品を設計するときこれまでのところ、あるキー ファクタを考慮するために促すことができる。これらは設計世界で容易（そして頻繁に）見落とされる。
1. サイズ
私達が考慮する必要がある最初の要因は陽極酸化された部品と関連付けられる寸法変化である。特に私達が固体モデルに頼る速い回転サービスを使用すれば、デッサンでこの変更を補う処理の後でサイズを適用するために、かデザイナーは指定する急速なプロトタイピングのために、私達にまれにデッサンがない。
部品が陽極酸化される場合、表面は「育つ」。私が「成長」を言うとき、私は外の直径がより大きくなり、穴がより小さくなることを意味する。これは酸化アルミニウムが形作られるとき陽極層が部品の表面から内部そして外へ向かう育つのである。
それはサイズの増加が陽極層の総厚さの約50%であると推定されていることができる。次のテーブルの細部異なったタイプのミル8625に従うコーティングの厚さの範囲。
これらの厚さは使用される特定の合金およびプロセス制御によって変わるかもしれない。保護はデザイナーが高精度の特徴の成長の制御にかかわっていれば要求されるかもしれない。場合によっては、より厚いタイプIIIのコーティングのような、部品は最終的なサイズに重なり合うか、または磨くことができるがこれは費用を増加する。
もう一つの次元の考察は陽極コーティングが鋭いコーナーで形作ることができないので端および内部のコーナーの半径である。これはある特定のタイプIIIの厚さのための次の角の半径がミル8625に従って推薦されるタイプIIIのコーティングに特にあてはまる、:
シンナーのコーティングのために、0.01-0.02の範囲の端のひびは十分であるが、これを確認するためにスピードアップのプロセス エンジニアに相談することはよい。
2. 耐久性
陽極層の硬度の増加を考えると、私達はことを表面の硬度の増加知っている。実際に指定コーティングの硬度はより柔らかい母材と堅い陽極層間の相互作用が典型的ではない原因ではない。ミル8625はこれらの挑戦を受けるために耐久性テストを指定する。
基準枠として、2024アルミニウム基材の硬度は60-70ロックウェルBの範囲に陽極酸化するタイプIIIの硬度が60-70ロックウェルC.であるか、ある。次の図はクランプを締め金で止める染められた赤い陽極酸化された私のCNCの1つを示し。
堅材、プラスチックを設計しておよび非フェライトの金属がずっと高い振動環境で適用しにくいが表面はほとんど身に着けていなかった。
3. 染料との着色
上記のように、陽極酸化されたフィルムは汚すことができる。これは光学系の迷光の美学、減少、およびアセンブリの部分の対照/同一証明のような、さまざまな理由でされるかもしれない。
、挑戦はあなたの製造者と論議するべき陽極酸化に関しては次のとおりである:
色の一致:特にそれらが同じバッチで処理されなければ陽極酸化された部品と一致する本来の性格を得ることは困難である。アセンブリが同じ色の複数の陽極酸化された一部分から成っていれば、個別制御機構装置は要求される。
衰退:紫外線か高温--にさらされる陽極酸化されたフィルムは衰退するかもしれない。有機性染料は無機染料より影響を与えられてが、多くの色は有機性染料を必要とする。
染料の敏感さ:すべての陽極酸化のタイプおよびコーティングが染料をよく使用できない。コーティングが非常に薄いので陽極酸化するタイプIは本当の黒を達成して困難である。一般に黒い染料が使用されるが、部品はまだ灰色のようである、従って色の染料は特別扱いなしで実用的ではないかもしれない。コーティング厚さが高いとき、タイプIIIの堅いコーティングはまたある合金でダーク グレーまたは黒いようであるかもしれ色選択は限られている。シンナーのIIIのコーティング多数色を受け入れる美学が主要な原動力なら、タイプIIのコーティングは色の選択のための最もよい選択である。
これらは広範囲ではないが、必須の部品をはじめて作るときよい開始を与える。
4. 伝導性
陽極層は母材に伝導性があるが、よい絶縁体である。従って、シャーシか部品が基づいている必要があれば透明な化学転換コーティングを加え、ある区域をカバーすることは必要かもしれない。
アルミニウム部品が陽極酸化されたかどうか定める共通方法は表面の伝導性をテストするのにディジタル マルティメーターを使用することである。部品が陽極酸化されなければ、伝導性ですそしてまさに低い抵抗を持つかもしれない。
5.合成のコーティング
陽極酸化された部分はまた陽極酸化された表面に性能を改善するために塗るか、または扱う二次処理に服従するかもしれない。陽極コーティングのための共通の添加物は次のとおりである:
ペンキ:陽極コーティングは染料が得るかまたは更に耐食性を達成できないこと特定の色を改善するために塗ることができる。
テフロン受胎:タイプIIIの堅いコーティングはテフロンによって裸の陽極酸化の摩擦係数を減らすために浸透させることができる。これは型穴で、また滑走/接触の部品ですることができる。
陽極コーティングの性能を変えるのに使用することができるがそれらはより少なく共通で、専門にされた製造者を要求するかもしれない他のプロセスがある。
主要な注意:
1。厚い陽極コーティングは特にそれらがタイプIIIプロセスを使用するとき部品の疲労生命を減らすかもしれない。
2.考慮される陽極酸化された必要性である部分の幾何学的な変更。これはタイプIIおよびIIIのために重大プロセスですが、私が処理するタイプに要求されないかもしれない。
3。多数のバッチを処理するとき、色の一致は非常に困難かもしれない。異なった製造者に協力するとき、色の一致は非常に困難かもしれない。
4。十分な腐食防止のために、陽極層の穴を密封することは必要かもしれない。
5。厚さが0.003インチに近づき、超過するとき、タイプIIIの堅いコートの耐久性は減るかもしれない。
異なった合金は違った方法の陽極酸化プロセスに答えるかもしれない。例えばクラスIIIのコーティングのためのミルの指定テストに服従させた場合、悪い耐久性を持つために他の合金と比較されて、2%またはより高い以上一般にの銅の内容が付いている合金。すなわち、アルミニウム2000のシリーズおよびアルミニウム約7000のシリーズののタイプIIIの堅いコーティングは6061堅いコーティング程に耐久力のあるではない。
