Explicados os tipos de anodização: Tipo II, Tipo III e por que suas peças de alumínio precisam do tipo certo

No mês passado, um cliente enviou-nos um lote de 2.000 suportes de alumínio que tinham sido anodizados noutra loja.,Mas os suportes eram para um transportador de processamento de alimentos, e dentro de 6 semanas da instalação, o revestimento preto estava a desgastar-se nos pontos de contacto.Acontece que o cliente especificou "anodizado preto" no desenho sem especificar o tipoEles obtiveram decoração Tipo II (5-15 microns) quando precisavam de anodização dura Tipo III (25-75 microns).000.

Os engenheiros escrevem "anodizar por MIL-A-8625" no desenho e param de pensar nisso.e cada um produz um revestimento completamente diferenteUsar o tipo errado é como especificar "pintura" sem dizer se você quer pintura de casa ou revestimento de tanque epoxi.

O que a anodização realmente faz

A anodização é um processo eletroquímico que converte a superfície de alumínio em óxido de alumínio (Al2O3).A parte é submersa num eletrólito ácido (ácido sulfúrico para os tipos II e III)Os fluxos de corrente, os íons de oxigénio migram para a superfície do alumínio e uma camada de óxido porosa cresce.

A palavra-chave é "poroso". A camada de óxido formada tem milhões de poros microscópicos por centímetro quadrado.Estes poros são os que permitem que a tinta penetre (para anodização colorida) e que dão ao revestimento suas características de desgasteO tipo II (anodização por ácido sulfúrico) produz uma camada relativamente fina e porosa que absorve bem a tinta mas tem uma resistência moderada ao desgaste.Tipo III (anodizado duro) utiliza o mesmo ácido sulfúrico, mas a uma temperatura mais baixa e uma densidade de corrente mais elevada, produzindo uma camada mais espessa e densa que é extremamente resistente ao desgaste, mas não absorve a tinta de forma uniforme.

O revestimento cresce tanto para fora (acima da superfície original) quanto para dentro (no alumínio).Isto significa que um revestimento tipo III de 25 micrões remove cerca de 12Se a sua peça tiver uma dimensão crítica, deve ter em conta isto.

Tipo II: Anodização por ácido sulfúrico (o padrão)

Tipo II é o que a maioria das pessoas pensa quando diz "alumínio anodizado". É o padrão para protecção decorativa e de uso geral contra corrosão.

Espessura do revestimento: 5-25 micrões (típico 8-15 micrões para a maioria das aplicações). MIL-A-8625 Tipo II, Classe 1 (não tingido) ou Classe 2 (tingido).

Para que serve?: Proteção contra a corrosão (exterior e interior), corantes decorativos (preto, azul, vermelho, dourado, transparente, etc.), mantendo a aparência metálica natural do alumínio e fornecendo uma base de tinta decente.Alumínio anodizado de tipo II sobrevive mais de 200 horas em spray de sal ASTM B117 sem corrosão visível.

Para o que não é bom.Aplicações de alto desgaste: o revestimento é relativamente macio (cerca de 200-300 HV) e irá desgastar em pontos de contato, superfícies deslizantes e fios.ou se for manuseado com frequência, o tipo II irá desgastar e expor o alumínio nu.

Implicações no processo de usinagemPara um revestimento de 12 micras, a sua peça cresce cerca de 6 micras (0,006 mm) em cada superfície.Este está dentro da tolerância de usinagem normal para a maioria das peçasAs dimensões do fio podem precisar de ajuste se os fios estiverem apertados.

Cost.: O mais baixo de todos os tipos de anodização. Cerca de US $ 0,50-2,00 por kg de peças (preço de lote), dependendo da cor e quantidade. Claros (naturais) são mais baratos. Negro é um pouco mais.Cores personalizadas (correspondência Pantone) adicionar custo.

Tipo III: Anodizador duro (o que realmente é necessário para peças móveis)

O tipo III é um animal completamente diferente. A mesma química básica (eletrólito de ácido sulfúrico), mas processado a uma temperatura mais baixa (-1C a +5C versus 18-22C para o tipo II), maior densidade de corrente (2.5-4.0 A/dm2 contra 1O resultado é um revestimento grosso, denso e duro.

Espessura do revestimento: 25-100 micrões (típico 25-50 micrões para a maioria das aplicações). MIL-A-8625 Tipo III.

Dureza: 400-600 HV (cerca de 50-60 HRC equivalente). Isso é duro o suficiente para resistir ao desgaste da maioria dos contatos mecânicos.

Para que serve?: Aplicações de desgaste elevado (superfícies deslizantes, pontos de pivô, furos de rolamento), resistência à abrasão, isolamento elétrico (a camada de óxido espessa tem uma elevada resistência dielétrica),e aplicações em que é necessária a máxima resistência à corrosão (o revestimento mais espesso do tipo III proporciona um desempenho significativamente melhor em matéria de salinagem do que o tipo II).

Cores: Tipo III natural é cinza escuro a bronze, dependendo da liga de alumínio e da espessura do revestimento.O revestimento denso não absorve corantes tão facilmente quanto o tipo IIA maioria das peças anodizadas duras são cinza/bronze natural ou tingidas de preto.

Implicações no processo de usinagemÉ aqui que as pessoas entram em apuros. Um revestimento Tipo III de 50 microns remove 25 microns da superfície original e adiciona 25 microns acima dela. Isso é uma mudança dimensional líquida de 25 microns (0.025 mm) por superfícieSe você tem um furo de 50mm que precisa ser 50.000mm após anodização dura, você precisa usiná-lo para 50.025mm antes de anodização.Contamos com isso em nosso processo de usinagem quando sabemos que a parte será anodizado duro.

As dimensões dos fios devem ser ajustadas, um revestimento de 50 microns em um fio M6 fará com que o fio seja muito apertado para ser montado.Mascarar os fios durante a anodização, ou perseguir os fios depois de anodizar com uma torneira.

Cost.Os custos mais elevados provêm do tempo de processo mais longo, menor rendimento do lote (devido à temperatura mais baixa e à corrente mais alta),e um controlo de qualidade mais rigoroso.

Tipo I: Anodização por ácido crónico (Aerospace One)

O tipo I usa ácido crômico em vez de ácido sulfúrico. O revestimento é fino (2-10 microns), macio e fornece proteção moderada contra a corrosão.Sua principal vantagem é que o eletrólito de ácido crônico não fica preso em fendas e articulações (ao contrário do ácido sulfúrico), tornando-o adequado para conjuntos que não podem ser completamente enxaguados.

Este é principalmente um processo aeroespacial. Se você está fazendo peças para aeronaves, você verá o Tipo I especificado. Para aplicações industriais gerais,O tipo II é quase sempre uma escolha melhor (melhor resistência à corrosão), mais barato, disponível em cores).

A preocupação ambiental com o tipo I é significativa - o ácido crónico contém cromo hexavalente (Cr6+), que é um carcinógeno conhecido e é fortemente regulamentado.Muitos fabricantes estão se afastando do tipo I para o ácido sulfúrico de filme fino ou outras alternativas.

Guia de decisão rápida

A coisa dimensional que todos se enganam

Aqui está o erro que vemos mais frequentemente: o engenheiro projeta uma peça com um diâmetro de 30.000 mm, envia-a para anodização dura, e depois descobre que o diâmetro mede 29.950 mm após o revestimento.O revestimento cresceu para dentro por 25 microns por lado e o furo encolheu.

Regra geral: o tipo II (revestimento de 12 mícrons) altera as dimensões em cerca de 6 mícrons por superfície.Definitivamente não é insignificante.Você deve pré-dimensão características críticas para contabilizar o crescimento do revestimento.

Trabalhamos peças que serão duramente anodizadas para uma dimensão pré-anodizada que corresponde à espessura de revestimento especificada.O cliente nos diz a espessura de revestimento alvo (ou nós calcula-lo com base na especificação)Esta é parte da nossa revisão DFM - se você nos disser que a peça será anodizada, nós marcaremos as implicações dimensionais antes de usinagem.

E as peças não de alumínio?

A anodização só funciona no alumínio, ponto, não há "anodização de aço inoxidável" ou "anodização de titânio" no sentido industrial.O titânio pode ser anodizado (produz uma fina camada de óxido com cores de interferência)O aço inoxidável é passivado, polido ou revestido - não anodizado.

Se necessitar de uma superfície dura e resistente ao desgaste numa peça não de alumínio, as opções são: cromagem dura (aço, latão), níquel não-eletrostático (aço, latão, cobre),Revestimento de deposição física de vapor (PVD)Cada uma tem a sua própria espessura, dureza e características dimensionais.