Anodēšana pret ķīmisko niķeļa pārklājumu precīziem alumīnija korpusiem: izmēru, korozijas, nodiluma un izmaksu kompromisi

Sāciet no izmēru budžeta: cik daudz pārklājuma aug uz āru

Vispirms jānoskaidro, vai jūsu stingro pielaidei pazīmes vispār var absorbēt uz āru augošu pārklājumu. Anodēšana ir konversijas process: oksīds aug daļēji alumīnijā un daļēji no tā uz āru, tāpēc virsmas izmēram pievienojas tikai aptuveni puse no pārklājuma biezuma^1,3,9.

Ķīmiskais niķelis ir nogulsnēšanas process, tāpēc būtībā viss pārklājuma biezums guļ virs virsmas³. Šī atšķirība nosaka priekšapstrādes piemaksu.

25 µm Type III anodēšanas pārklājums pievieno apmēram 12.5 µm uz virsmu, bet tie paši 25 µm EN pievieno pilnus 25 µm uz virsmu^1,3,9.

Ja jūsu korpuss nes presējuma urbumu, gultņa ligzdu vai savienojuma virsmu ar stingru kopējo pielaidi, EN piemaksa ir divreiz lielāka par anodēšanas piemaksu pie tā paša nominālā pārklājuma, un apstrādātais izmērs ir attiecīgi jāpārvieto. Biezuma diapazoni arī atšķiras, un tie ierobežo, cik lielu budžetu jūs piesaistāt.

Type II anodēšanai parasti citē 5-25 µm un Type III — 25-75 µm, bet EN sniedzas 5-75 µm ar citētiem 12-25 µm tur, kur izmēru precizitātei ir nozīme^3,18. Type III diapazona augšējā robeža starp avotiem tiek apstrīdēta, tāpēc precīzais griests ir kas, ko apstiprināt ar savu pārklājēju, nevis fiksēts skaitlis.

Urbumi un vītņotās pazīmes parasti tiek atrisinātas ar maskēšanu anodēšanas laikā vai ar apstrādi pēc pārklāšanas, kas no šīm pazīmēm pieaugumu noņem pilnībā¹. Ja jūsu korpuss ir ar kritiskām iekšējām vītnēm, izlemiet jau tagad, vai tās tiks maskētas vai grieztas pēc apdares, jo šī izvēle maina zīmējumu un maršrutu.

Saskaņojiet apdari ar korozijas un nodiluma slogu, kam virsmai jāiztur

Kad izmēru budžets ir atrisināts, nākamais jautājums ir, kam virsmai jāiztur. Anodēšana aizsargā, veidojot oksīdu, kas iztur gan koroziju, gan nodilumu, bet šīs divas īpašības velk pretējos virzienos caur blīvēšanu.

Blīvēšana aizver poras, kas citādi absorbētu piesārņotājus, un tieši tā dod korozijas aizsardzību, uz kuru pārklājums tiek specificēts¹. Tas pats blīvējums Type III cietību no apmēram 500 HV neblīvētu nolaiž uz apmēram 380 HV blīvētu un samazina nodilumizturību par apmēram 60%^20,24.

Šis kompromiss ir ierakstīts noteicošajā specifikācijā: MIL-PRF-8625F ar Amendment 2 punktu 3.8.2 nosaka, ka Type III nedrīkst būt blīvēts, ja maksimāla nodilumizturība ir primārā funkcija²⁴. Tātad norāde "Type III, sealed" uz slīdošas nodiluma virsmas izpildīs sāls izsmidzināšanas prasību un neizpildīs nodiluma slogu tai pašai detaļai²⁴.

Ja slīdošais nodilums ir vājākā vieta, blīvējumu atceļ vai pievieno sausu plēves smērvielu²⁰. Cietības skaitļi abām apdarēm pārklājas un tiek ziņoti dažādās skalās, tāpēc vieni tie apdares neierindo.

Type III anodēšanai ziņo 400-500 HV, bet EN — 500-620 HK100 tā, kā uzklāts, un 850 HK100 vai augstāk pēc termiskās apstrādes^3,18,20,29. Blīvēts Type III atrodas ap 380 HV²⁰.

Korozijas veiktspējā ar pierādījumiem jābūt uzmanīgam. Blīvētai Type II anodēšanai tiek ziņots atbilstību 336 h sāls izsmidzināšanas griestiem saskaņā ar MIL-PRF-8625F, un Type III vienā salīdzinājumā tiek ziņots virs 2,000 h^3,21,28.

EN sāls izsmidzināšanas stundas ASTM B733-22 nefiksē — tās nosaka zīmējums —, tāpēc nav salīdzināma EN skaitļa, ko likt pret anodēšanas skaitļiem³. Palūdziet pārklājējam norādīt, cik sāls izsmidzināšanas stundu viņi sertificēs jūsu norādītajam EN biezumam, un tieši šo skaitli salīdziniet.

Izslēdziet apdari, ko sakausējums vai ģeometrija nevar atbalstīt

Pirms izcēnojat kādu no apdarēm, pārbaudiet bāzes materiālu un ģeometriju, jo dažas kombinācijas izgāžas pilnībā vai nes sakausējumam specifisku risku. Anodēšanu ierobežo taisnās redzes līnijas princips pa strāvas ceļu, un tā izsīkst dziļos šķērsojumos, bet EN vienmērīgi pārklāj iekšējos urbumus un aklās kabatas^3,21,22.

Augsta silīcija lējumu sakausējumi anodēšanā izgāžas, un diviem deformētajiem sakausējumiem ir savi ierobežojumi.

Pārbaudiet, vai korpusam jāvada strāva

Ja korpuss nes iezemējuma ceļu vai EMI/RFI ekrānu, anodēšana tiek izslēgta. Anodētais slānis ir izolējošs oksīds, un tas pārtrauc ekrāna un iezemējuma ceļu^3,17,21,22.

Dielektriskā izturība tiek ziņota 250-400 V/mil Type II un 500-800 V/mil Type III, kas ir noderīgi, ja vēlaties elektrisko izolāciju, bet liktenīgi, ja vajag nepārtrauktību²⁸. Ķīmiskais niķelis vada strāvu, un zema fosfora Type II variants (1-3% P) ir tas, ko specificē tur, kur vadītspēja iezemējuma ceļam ir jāsaglabā^3,21.

Viens piegādātājs tieši šī iemesla dēļ EMI ekrānu korpusiem iesaka EN saskaņā ar ASTM B733-22 Type II low-phos²¹. Ja vajag vadītspēju, bet ne nodilumizturību, plānāks variants ir vadītspējīga konversijas apdare — tā pievieno 0.5-2 µm un vada strāvu, tāpēc izmēru budžetu gandrīz neskar¹⁷.

Tā ir cita apdare nekā abas šajā salīdzinājumā, bet tā ir iespēja, ko sasniedz, kad vadītspēja ir vienīgā stingrā prasība.

Salīdziniet izskata prasību ar izvēlēto apdari

Krāsa sašaurina izvēli vairāk, nekā lielākā daļa zīmējumu atzīst. Type II anodēšana pieņem plašu krāsvielu klāstu, tāpēc pieejamas gan dzidras, gan melnas, gan pasūtījuma krāsas^3,21.

Type III ir ierobežots līdz tumšiem un dabīgiem toņiem, jo tā blīvās, mazās poras nevar absorbēt gaišās krāsvielas^3,28. Ķīmiskais niķelis ir dabīgs niķelis, kas pēc melnināšanas kļūst tumšāks, bet nesniedz krāsotas krāsas klāstu³.

Ja jūsu korpuss nodiluma virsmā vajag gaišu vai pasūtījuma krāsu, jūs izvēlaties starp Type II pārklājumu, kas var nenesti nodiluma slogu, un Type III pārklājumu, kas nevar uzņemt krāsu. Šo konfliktu vērts atrisināt pirms zīmējuma izlaišanas, jo tas parasti nozīmē apdares sadalīšanu pa virsmām, nevis vienas apdares izvēli visam korpusam.

Budžetu veidojiet ar relatīvajām izmaksām, un palūdziet pārklājējam izskaidrot, kas tās nosaka

Avoti dod tikai relatīvās izmaksas, nevis gabala cenu. Type II anodēšana tiek ievietota zemu relatīvo izmaksu joslā, bet Type III anodēšana un EN abi — vidēji augstā³.

Viens salīdzinājums Type III novērtē uz 2-3× Type II izmaksām, attiecinot to uz zemāku vannas temperatūru un garāku cikla laiku²⁸. EN izmaksas uz 7075 vēl aug, jo šis sakausējums prasa aktivāciju, cinkatēšanu, pārklāšanu un biezuma kontroli³⁰.

Maskēšana un iekārtošana pamatprocesam pievieno izmaksas: viens pakāpju anodēšanas process nesa 35% piemaksu pret standarta anodēšanu, ko kompensēja 50% montāžas darbaspēka ietaupījums²³.

Tā kā neviens avots nepublicē gabala cenu, instrumentus, iekārtošanu, maskēšanu vai minimālās partijas maksas, noderīgais solis ir palūgt pārklājējam norādīt, kura no šīm pozīcijām attiecas uz jūsu korpusu un kā jūsu norādītais biezums tās maina. Biezums ir svira, ko jūs kontrolējat: tas nosaka gan izmēru piemaksu, gan apstrādes laiku.

Ko likt zīmējumā un ko palūgt pārklājējam sertificēt

Avoti nosaka piemērojamo specifikāciju, bet ne ražošanas izpildes termiņus, procesu pieejamību vai NADCAP/MIL-C-26074 sertifikācijas detaļas, tāpēc to jāpārbauda ar piegādātāju, nevis jāpieņem. Izmantojiet norāžu formātus zemāk un pieprasiet sertifikātus, kas tiem atbilst.

Kur avoti nepiekrīt un ko pārbaudīt pirms zīmējuma izlaišanas

Trīs skaitļi šajā salīdzinājumā dažādos avotos tiek ziņoti atšķirīgi. Neviens no tiem nemaina iepriekšējo lēmumu secību, bet katru vērts apstiprināt ar savu pārklājēju pirms zīmējuma izlaišanas, jo skaitlis, ko jūs ierakstāt rasējumā, ir tas, pēc kura darbnīca būvēs.

What the sources do not establish

• Neviens avots nesniedz pielaides ietekmes tabulu konkrētām stingrām pielaidei pazīmēm (urbuma diametra maiņa, vītnes iesaiste) nevienai no apdarēm.
• Neviens avots nesniedz salīdzināmas ASTM B117 sāls izsmidzināšanas stundas ķīmiskajam niķelim uz alumīnija, tāpēc abas apdares pēc šiem pierādījumiem korozijā neierindojamas.
• Neviens avots nesniedz tiešus Taber nodiluma vai ieaugšanas testa datus, kas salīdzinātu Type III anodēšanu un EN uz tā paša alumīnija bāzes materiāla.
• Neviens avots nesniedz gabala cenu, instrumentu vai atbalsta ierīču izmaksas, iekārtošanas izmaksas, maskēšanas izmaksas vai minimālās partijas maksas nevienai no apdarēm.
• Neviens avots nesniedz starpkristālu bojājuma vai pūslīšu veidošanās datus nevienai no apdarēm konkrētos alumīnija sakausējumos.
• Neviens avots nesniedz siltumvadītspējas vērtības nevienai no apdarēm.
• Neviens avots neaptver partijas un partijas krāsu viendabīgumu nevienai no apdarēm.
• Neviens avots nesniedz ražošanas izpildes termiņus, procesu pieejamību vai NADCAP/MIL-C-26074 sertifikācijas detaļas nevienai no apdarēm.