Русский 
Прибивание Ra 0,8 к алюминиевой детали прямо с 5-осевой шпиндель — это только первый шаг. Если ваша обработка поверхности выходит из строя во время полевых испытаний, соблюдение жесткого допуска ±0,015 не имеет значения.
Обработка поверхности защищает подложку, сохраняет целостность размеров и обеспечивает особые функциональные характеристики, такие как устойчивость к диэлектрическому пробою или проводящее заземление. Тем не менее, недопонимание между командами OEM-инженеров и линиями отделки поверхности происходит каждый день на производственных площадках.
Давайте пропустим общий разговор из учебника химии. Ниже описано, как мы на самом деле осуществляем анодирование, химическую пассивацию пленки и порошковое покрытие пола, чтобы предотвратить брак и защитить интерфейсы критически важных деталей.
Большинство ошибок печати, которые мы обнаруживаем во входящих CAD-моделях клиентов, связаны с недосмотром припусков на покрытие. В отличие от краски, анодирование не наносится просто сверху. Это электрохимическая реакция, в ходе которой основной алюминий преобразуется непосредственно в Al2O3 керамическую оболочку.
Если вам просто нужна базовая защита от ржавчины или чистая цветная отделка, MIL-A-8625 Тип 2 (класс 1 прозрачный/класс 2 окрашенный) обеспечивает толщину оболочки от 10 до 25 микрон. Подойдите к суровым условиям эксплуатации — скользящим диэлектрическим нагрузкам, сильному истиранию или выживанию в течение 1000 часов в соляной камере — и вы отметите на отпечатке твердое покрытие MIL-A-8625, тип 3.
┌──────────────────────────┐ ◄── Окончательный размер (+12,5 микрон/сторона)
│ Наращивание покрытия │ (50 % выход наружу)
─────────────┼─────────────────────────┼─ ◄── Предварительно обработанная граница детали
│ Проникновение оксида │ (50% проникновение внутрь)
└──────────────────────────┘
Базовая алюминиевая матрица (подложка)
Основное механическое правило, которое следует запомнить, — это соотношение проникновения и роста 50/50:
Приблизительно 50 % толщины покрытия выходит наружу на поверхность.
<ли>Оставшиеся 50% проникают внутрь, поглощая алюминиевую подложку.
Если на вашем чертеже указан слой твердого покрытия типа 3 толщиной 50 микрон, внешний диаметр вала увеличивается на 25 микрон с каждой стороны, что увеличивает общий внешний диаметр на 50 микрон. При этом внутреннее отверстие уменьшается на 50 микрон по диаметру.
Проверочный список для анодирования выносок:
-
<ли>
- Остерегайтесь сколов в острых углах: необработанные внешние углы радиусом менее 0,5 мм вызывают бурный рост хрупких оксидов во время твердого покрытия. Сломайте эти края, сделав фаску или скругление толщиной от 0,5 до 1,0 мм, чтобы кожа не откололась.
- Прочистите глухие отверстия на полке для пороха: воздух, находящийся глубоко внутри невентилируемых отверстий, вырывается, когда снаряд попадает в духовку с температурой 200 градусов по Цельсию, оставляя крошечные отверстия и кратеры прямо на засохшей шерсти. Добавьте сквозные отверстия или используйте силиконовую заглушку для всех элементов с глухой резьбой.
Технологический процесс обработки алюминия на станках с ЧПУ и поверхностной обработки: от заготовки до готовой детали
Обработка поверхностиДопуски на анодирование и механическую обработку алюминия: руководство DFM для покупателей OEM
Обработка поверхностиВысококачественная обработка поверхности алюминиевых деталей OEM-производителей: полное руководство
Обработка поверхностиОбработка поверхности алюминия OEM: анодирование, химическая пленка и порошковое покрытие
Обработка поверхностиКак сократить затраты на обработку OEM-производителей алюминия: 7 принципов DFM для фрезерных услуг с ЧПУ
Обработка поверхностиРуководство по финишной обработке поверхности алюминия для OEM-производителей: сравнение анодирования, порошкового покрытия и пассивации
Обработка поверхности
Укажите, применимы ли размеры чертежа перед нанесением покрытия (предварительная пластина) или после окончательного покрытия (после пластины).
<ли>Для небольших глухих резьбовых отверстий (M3, M4, M5) перед установкой в стойку установите силиконовые маскирующие заглушки. В противном случае сильное накопление оксидов приведет к изменению диаметра шага резьбы и защелкиванию крепежа во время окончательной сборки.
<ли>Поддерживайте стабильную плотность тока на уровне 2,5–3,5 А/дм2 в ванне с серной кислотой, поддерживаемой при температуре от 0 до 4 градусов Цельсия для получения плотных, износостойких клеточных структур.
2. Химическая конверсия: защита от электропроводной коррозии
Когда заказчику требуется защита от коррозии без потери электрической непрерывности (например, для корпусов с радиочастотным экранированием, коммуникационных шасси или интерфейсов с наконечниками заземления), анодирование недопустимо, поскольку анодированные слои являются непроводящими изоляторами. Здесь мы переходим к химическим конверсионным покрытиям, которые повсеместно регулируются MIL-DTL-5541.
Рабочий процесс пассивации и преобразования
┌â€───────────────┐ ┐ ┌───────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────┐
│ Щелочное обезжиривание│ ──► │ Кислотное раскисление │ ──► │ Химическая пленочная ванна │ ──► │ Промывка деионизированной водой │
│ (55–65°C, 3 мин)│ │ (Стадия десмута) │ │ (Тип 2 TCP) │ │ (Теплый воздух <40°C)│
└───────────────┘ └───────────────┘ └────────────────┘ └─────────────┘
Современные экологические требования требуют использования химических веществ MIL-DTL-5541 Type 2 (без шестивалентного хрома) с использованием комплексов трехвалентного хрома (TCP).
Класс 1A: толстый защитный барьер, созданный для максимальной коррозионной стойкости на металлических подложках. Он также хорошо работает в качестве основы для адгезии краски, легко выдерживая 336 часов испытаний в солевом тумане ASTM B117.
<ли>Класс 3: более тонкая конверсионная пленка, разработанная специально для низкого электрического сопротивления контактов. Оно остается значительно ниже стандартного порога в 5000 микроом на квадратный дюйм при контактной нагрузке 200 фунтов на квадратный дюйм.
Поскольку трехвалентная пассивация увеличивает толщину менее 1,0 микрона, она не приводит к нулевым функциональным изменениям при критических посадках подшипников или наружной резьбе с мелким шагом.
3. Промышленное порошковое покрытие: ударопрочность и защита от воздействия окружающей среды
Нанесите жидкий распылитель на тяжелые кронштейны, открытые телекоммуникационные корпуса или шасси робота, и он быстро отслаивается под действием ультрафиолетовых лучей, летающего гравия и моющих химикатов. Вместо этого нанесите на них порошковое покрытие электростатическим способом — вы получите эластичную полимерную броню, запеченную при толщине от 60 до 120 микрон.
Залогом долговременной адгезии порошкового покрытия является подготовка поверхности. Нанесение порошка непосредственно на необработанную, гладкую, только что обработанную алюминиевую поверхность — это рецепт отслаивания и расслоения при термоциклировании.
Адгезия перекрестной штриховки
Необработанная алюминиевая поверхность с грунтовкой для предварительной обработки
┌─────────────────────────┐ ┌───────────────────────┐
│ Полимерное порошковое покрытие │ │ Полимерное порошковое покрытие │
├─────────────────────────┤ ├───────────────────────┤
│ ░░░ Слабая линия связи ░░░ │ │ ▓▓ Хроматная основа TCP ▓▓ │
└────────────────────────┘ └──────────────────────┘
Подложка: Голый Al 6061 Подложка: Травленый Al 6061
Чтобы гарантировать класс перекрестной штриховки по ASTM D3359, метод B, класс 5B, детали проходят трехэтапную обработку в ванне: щелочное обезжиривание, кислотное травление для удаления естественных поверхностных оксидов и нанесение светоконверсионного покрытия перед электростатическим нанесением порошка. После распыления детали отверждаются в инфракрасной или конвекционной печи при температуре от 180 до 200 градусов по Цельсию в течение 15–20 минут для сшивания смоляной матрицы.
Таблица технического сравнения
| Метод обработки | Основной отраслевой стандарт | Типичная толщина пленки | Электрическая проводимость | Устойчивость к соляному туману (ASTM B117) | Типичная область применения |
| Анодирование типа 2 | MIL-A-8625, тип 2, класс 1/2 | от 10 до 25 микрон | Изоляционный (> 10000000000 Ом) | 240–336 часов | Медицинские корпуса, каркасы дронов, кронштейны |
| Твердое покрытие типа 3 | MIL-A-8625, тип 3, класс 1/2 | от 35 до 65 микрон | Высокий диэлектрик (> 1000 В) | От 336 до 1000+ часов | Гидравлические поршни, ведущие звездочки, направляющие |
| Химическая пленка (TCP) | MIL-DTL-5541F, тип 2, класс 3 | 0,2–0,8 микрона | Проводящий (< 0,005 Ом/кв.дюйм) | от 168 до 336 часов | Коробки радиочастотных фильтров, корпуса авионики |
| Порошковое покрытие | AAMA 2604/класс Qualicoat 2 | от 60 до 120 микрон | Непроводящий | от 1000 до 3000 часов | Шкафы для зарядки электромобилей, уличные корпуса |
