Erläuterungen zu Anodisierungstypen: Typ II, Typ III und warum Ihre Aluminiumteile das richtige benötigen

Letzten Monat schickte uns ein Kunde eine Charge von 2.000 Aluminiumhalterungen, die sie in einem anderen Geschäft anodiert hatten.,Aber die Halterungen waren für ein Lebensmittelförderband, und innerhalb von 6 Wochen nach der Installation war die schwarze Beschichtung an den Kontaktpunkten durchgetragen.Es stellt sich heraus, dass der Kunde angegeben "schwarze Anodisieren" auf der Zeichnung ohne die Angabe des TypsSie bekamen dekorative Typ II (5-15 Mikrometer), wenn sie harte Anodize Typ III (25-75 Mikrometer) benötigten.000.

Die Ingenieure schreiben auf die Zeichnung "Anodisieren nach MIL-A-8625" und hören auf darüber nachzudenken.und jede erzeugt eine völlig andere BeschichtungDie Verwendung des falschen Typs ist wie die Angabe von "Farbe", ohne zu sagen, ob man Hausfarbe oder Epoxidhülle will.

Was Anodisierung tatsächlich bewirkt

Anodisierung ist ein elektrochemischer Prozess, der die Aluminiumoberfläche in Aluminiumoxid (Al2O3) umwandelt.Das Teil wird in einen sauren Elektrolyt (Schwefelsäure für Typ II und III) getaucht., Chromsäure für Typ I) und als Anode in einem elektrischen Stromkreis verbunden.

Das Schlüsselwort lautet "porös". Die so gebildete Oxidschicht hat Millionen von mikroskopischen Poren pro Quadratzentimeter.Diese Poren ermöglichen die Durchdringung von Farbstoffen (bei farbiger Anodierung) und verleihen der Beschichtung ihre VerschleißmerkmaleDer Typ II (Schwefelsäure-Anodisierung) erzeugt eine relativ dünne, poröse Schicht, die Farbstoff gut aufnimmt, aber eine moderate Verschleißfestigkeit aufweist.Typ III (harte Anodisierung) verwendet dieselbe Schwefelsäure, jedoch bei niedrigerer Temperatur und höherer Stromdichte, wodurch eine dickere, dichtere Schicht entsteht, die extrem verschleißbeständig ist, aber die Farbe nicht so gleichmäßig aufnimmt.

Die Beschichtung wächst sowohl nach außen (über der ursprünglichen Oberfläche) als auch nach innen (in das Aluminium).Dies bedeutet, dass eine 25-Mikron-Beschichtung Typ III etwa 12Wenn Ihr Teil eine kritische Dimension hat, müssen Sie dies berücksichtigen.

Typ II: Schwefelsäureanodisieren (Standard)

Typ II ist das, was die meisten Menschen meinen, wenn sie "anodisiertes Aluminium" sagen. Es ist der Standard für dekorativen und allgemeiner Korrosionsschutz.

Beschichtungsdicke: 5-25 Mikrometer (typisch 8-15 Mikrometer für die meisten Anwendungen). MIL-A-8625 Typ II, Klasse 1 (nicht gefärbt) oder Klasse 2 (gefärbt).

Wozu ist es gut?: Korrosionsschutz (außen und drinnen), dekorative Farbgebung (schwarz, blau, rot, gold, klar usw.), damit Aluminium seine natürliche metallische Beschaffenheit beibehält und eine anständige Farbbasis bietet.Anodisiertes Aluminium Typ II überlebt 200+ Stunden in ASTM B117 Salzspray ohne sichtbare Korrosion.

Wozu ist es nicht gut?Die Beschichtung ist relativ weich (ca. 200-300 HV) und verschleiert sich an Kontaktstellen, Gleitflächen und Gewinden.oder wenn es häufig behandelt wird, Typ II wird durch und bloßes Aluminium zu tragen.

Auswirkungen auf die Bearbeitung: Die Beschichtung wächst um etwa 50% über die ursprüngliche Oberfläche. Bei einer 12-Mikron-Beschichtung wächst Ihr Teil um etwa 6 Mikrometer (0,006 mm) auf jeder Oberfläche.Dies liegt für die meisten Teile innerhalb der normalen Bearbeitungstoleranz, so dass Sie in der Regel nicht die Abmessungen für Typ II anpassen müssen. Die Dimensionen der Fäden müssen möglicherweise angepasst werden, wenn die Fäden eng passen.

Kosten: Die niedrigste von allen Anodizierungsarten. Etwa 0,50 bis 2,00 USD pro kg Teile (Batchpreis), abhängig von Farbe und Menge. Klar (natürlich) ist am günstigsten. Schwarz ist etwas mehr.Benutzerdefinierte Farben (Pantone-Übereinstimmungen) zusätzliche Kosten.

Typ III: Harter Anodisierstoff (der für bewegliche Teile notwendig ist)

Typ III ist ein völlig anderes Tier. Die gleiche Grundchemie (Schwefelsäure-Elektrolyt), aber bei niedrigerer Temperatur verarbeitet (-1C bis +5C vs. 18-22C für Typ II), höhere Stromdichte (2.5-4.0 A/dm2 gegen 1.0-1,5 A/dm2), und eine längere Verarbeitungszeit.

Beschichtungsdicke: 25-100 Mikrometer (typisch 25-50 Mikrometer für die meisten Anwendungen).

Härte: 400-600 HV (etwa 50-60 HRC-Äquivalent). Dies ist hart genug, um Verschleiß durch den meisten mechanischen Kontakt zu widerstehen.

Wozu ist es gut?: Anwendungen mit hohem Verschleiß (Rutschflächen, Drehpunkte, Lagerbohrungen), Abriebsbeständigkeit, elektrische Isolierung (die dicke Oxidschicht weist eine hohe dielektrische Festigkeit auf),und Anwendungen, bei denen eine maximale Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist (die dickere Beschichtung des Typs III bietet eine deutlich bessere Salzsprühleistung als der Typ II).

Farbe: Natürlicher Typ III ist abhängig von der Aluminiumlegierung und der Beschichtungsdicke dunkelgrau bis bronzefarben.Dichte Beschichtung absorbiert Farbstoffe nicht so leicht wie Typ IIDie meisten harten anodierten Teile sind entweder natürlich grau/bronze oder schwarz gefärbt.

Auswirkungen auf die BearbeitungEin 50-Mikron-Typen-III-Beschichtung entfernt 25 Mikron von der ursprünglichen Oberfläche und fügt 25 Mikron darüber hinzu.025 mm) pro FlächeWenn Sie eine 50mm Bohrung haben, die nach dem harten Anodieren 50.000mm sein muss, müssen Sie sie vor dem Anodieren auf 50.025mm bearbeiten.Wir berücksichtigen dies in unserem Bearbeitungsprozess, wenn wir wissen, das Teil wird hart anodized.

Wir müssen die Dimensionen der Fäden anpassen, eine Beschichtung von 50 Mikrometern auf einem M6-Faden macht den Faden zu eng, um ihn zusammenzubauen.Verhüllen der Fäden während der Anodisierung, oder verfolgen Sie die Fäden nach dem Anodieren mit einem Klopfen.

Kosten: 2-3 mal mehr als Typ II. Etwa 1,50 bis 5,00 US-Dollar pro kg Teile. Die höheren Kosten resultieren aus längeren Prozesszeiten, geringerer Chargenleistung (aufgrund niedrigerer Temperatur und höherer Strömung),und eine strengere Qualitätskontrolle.

Typ I: Chromsäureanodisieren (Aerospace One)

Typ I verwendet statt Schwefelsäure Chromsäure. Die Beschichtung ist dünn (2-10 Mikrometer), weich und bietet moderaten Korrosionsschutz.Der Hauptvorteil besteht darin, dass der Chromsäure-Elektrolyt nicht in Spalten und Gelenken gefangen bleibt (im Gegensatz zu Schwefelsäure), so dass es für Baugruppen geeignet ist, die nicht vollständig gespült werden können.

Dies ist vor allem ein Luft- und Raumfahrt-Prozess. Wenn Sie Teile für Flugzeuge herstellen, sehen Sie Typ I spezifiziert.Der Typ II ist fast immer eine bessere Wahl (bessere Korrosionsbeständigkeit), kostengünstiger, in Farben erhältlich).

Die Umweltprobleme bei Typ I sind erheblich - Chromsäure enthält hexavalentes Chrom (Cr6+), das ein bekanntes Karzinogen ist und stark reguliert wird.Viele Hersteller ziehen sich von Typ I ab und setzen auf dünnschichtige Schwefelsäure oder andere Alternativen.

Schnelle Entscheidungshilfe

Das Dimensionelle, das jeder falsch versteht

Hier ist der häufigste Fehler: Der Ingenieur entwirft ein Bauteil mit einer Bohrung von 30.000 mm, schickt es zur harten Anodierung und findet dann heraus, dass die Bohrung nach der Beschichtung 29,950 mm beträgt.Die Beschichtung wuchs nach innen um 25 Mikrometer pro Seite und die Bohrung schrumpfte.

Faustregel: Typ II (12 Mikronbeschichtung) ändert die Abmessungen um etwa 6 Mikron pro Oberfläche. Normalerweise vernachlässigbar. Typ III (50 Mikronbeschichtung) ändert die Abmessungen um etwa 25 Mikron pro Oberfläche.Auf jeden Fall nicht vernachlässigbar.Sie müssen kritische Merkmale vormachen, um das Wachstum der Beschichtung zu berücksichtigen.

Wir bearbeiten Teile, die hart anodiert werden, bis zu einer voranodierten Dimension, die für die angegebene Beschichtungsdicke verantwortlich ist.Der Kunde gibt uns die Zielbeschichtungstärke an (oder wir berechnen sie auf der Grundlage der Spezifikation)Dies ist Teil unserer DFM-Überprüfung - wenn Sie uns sagen, dass das Teil anodiert wird, werden wir die Dimensionsauswirkungen vor der Bearbeitung kennzeichnen.

Was ist mit nicht-Aluminiumteilen?

Anodisierung funktioniert nur auf Aluminium. Es gibt keine "Anodisierung aus Edelstahl" oder "Anodisierung aus Titan" im industriellen Sinne.Titanium kann anodiert werden (es erzeugt eine dünne Oxidschicht mit Interferenzfarben)Es wird passivisiert, elektropoliert oder plattiert - nicht anodiert.

Wenn Sie eine harte, verschleißbeständige Oberfläche für ein nicht-Aluminium-Teil benötigen, sind folgende Möglichkeiten möglich: harte Chromplattierung (Stahl, Messing), elektroless Nickelplattierung (Stahl, Messing, Kupfer),Beschichtung mit physikalischer Dampfdeposition (PVD)Jedes hat seine eigene Dicke, Härte und Abmessungsmerkmale.