پیام فرستادن
حداکثر 5 پرونده ، هر اندازه 10 میلیون پشتیبانی می شود. خوب
Shenzhen Perfect Precision Product Co., Ltd. 86-189-26459278 lyn@7-swords.com
اخبار قیمت دریافت کنید
خانه - اخبار - راهنمای طراحی و کاربرد آندایزینگ آلومینیوم

راهنمای طراحی و کاربرد آندایزینگ آلومینیوم

August 9, 2022

آندایزینگ یکی از رایج ترین گزینه های تصفیه سطح برای آلومینیوم CNC است.بخش بزرگی از سهم بازار قطعات آنودایز شده را به خود اختصاص داده است.این فرآیند برای قطعات آلومینیومی ساخته شده توسط فرآیندهای مختلف تولید مانند ماشینکاری CNC، ریخته گری و شکل دهی صفحه بسیار مناسب است.


این مقاله شما را به ملاحظات طراحی آندایزینگ راهنمایی می کند.
مقدمه ای بر اکسیداسیون آندی
اکسیداسیون آندی فرآیند تبدیل سطح فلز به لایه اکسیدی از طریق فرآیند الکترولیتی است.از طریق این فرآیند، ضخامت این لایه اکسید طبیعی افزایش می یابد تا دوام قطعات، چسبندگی رنگ، ظاهر اجزا و مقاومت در برابر خوردگی بهبود یابد.شکل زیر برخی از قطعات را نشان می دهد که آنودایز شده و سپس به رنگ های مختلف رنگ آمیزی شده اند.
در این فرآیند از یک حمام اسید و جریان برای تشکیل یک لایه آند بر روی فلز پایه استفاده می شود.به طور خلاصه، به جای تکیه بر لایه نازک اکسیدی که توسط خود ماده تشکیل شده، یک لایه اکسید کنترل شده و بادوام روی قطعه ایجاد می شود.این شبیه به آبی کردن، فسفاته کردن، غیرفعال کردن و سایر عملیات سطحی فولادها است که برای مقاومت در برابر خوردگی و سخت شدن سطح استفاده می شود.

آخرین اخبار شرکت راهنمای طراحی و کاربرد آندایزینگ آلومینیوم  0
نوع آندایزینگ
در این مقاله اکسیداسیون آندی به سه دسته و دو دسته تقسیم می شود.این سه نوع به شرح زیر است:
نوع I:
نوع I و IB - آنودایز با اسید کرومیک
نوع IC - غیر آندایز کننده اسید کرومیک به جای نوع I و IB
نوع دوم:
نوع دوم - پوشش معمولی در حمام اسید سولفوریک
نوع IIB - جایگزین های غیر کروماتی برای پوشش های نوع I و IB


دسته سوم:
نوع III - آندایزینگ سخت
دلایل خاصی برای هر نوع آنودیزاسیون وجود دارد.برخی از این دلایل عبارتند از:
1. نوع I، IB و II برای مقاومت در برابر خوردگی و درجه خاصی از مقاومت در برابر سایش استفاده می شود.برای کاربردهای بحرانی خستگی، از نوع I و نوع Ib استفاده می شود زیرا پوشش های نازکی هستند.یک مثال، اجزای ساختاری بسیار خسته هواپیما است.
2. هنگامی که I و IB به جایگزین های غیر کروماتی نیاز دارند، باید از نوع IC و IIB استفاده شود.این معمولاً نتیجه مقررات یا الزامات زیست محیطی است.
3. نوع III عمدتا برای افزایش مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر سایش استفاده می شود.این پوشش ضخیم تری است، بنابراین نسبت به سایر انواع سایش برتری دارد.اما پوشش ممکن است عمر خستگی را کاهش دهد.آندایزینگ نوع III معمولاً برای قطعات اسلحه گرم، چرخ دنده ها، سوپاپ ها و بسیاری از قطعات نسبتاً کشویی دیگر استفاده می شود.
در مقایسه با آلومینیوم لخت، همه انواع چسب ها به چسبندگی رنگ و سایر چسب ها کمک می کنند.علاوه بر فرآیند آنودایز کردن، برخی از قطعات ممکن است نیاز به رنگ آمیزی، مهر و موم کردن یا درمان با مواد دیگر مانند روان کننده های فیلم خشک داشته باشند.اگر قرار باشد قسمتی رنگ شود، جزء کلاس 2 در نظر گرفته می شود، در حالی که یک قسمت رنگ نشده کلاس است.


ملاحظات طراحی
تا کنون، ممکن است از شما خواسته شده باشد که برخی از عوامل کلیدی را هنگام طراحی قطعات آنودایز در نظر بگیرید.اینها به راحتی (و اغلب) در دنیای طراحی نادیده گرفته می شوند.

آخرین اخبار شرکت راهنمای طراحی و کاربرد آندایزینگ آلومینیوم  1
1. اندازه
اولین عاملی که باید در نظر بگیریم تغییرات ابعادی مرتبط با اجزای آنودایز شده است.در نقشه‌ها، مهندس یا طراح ممکن است تعیین کند که اندازه را پس از پردازش برای جبران این تغییر اعمال کند، اما برای نمونه‌سازی سریع، به ندرت نقشه‌هایی داریم، به خصوص اگر از سرویس چرخش سریع که بر مدل‌های جامد متکی است استفاده کنیم.
هنگامی که قطعات آنودایز می شوند، سطح "رشد" می کند.وقتی می گویم "رشد"، منظورم این است که قطر بیرونی بزرگتر و سوراخ کوچکتر می شود.این به این دلیل است که لایه آند هنگام تشکیل اکسید آلومینیوم به سمت داخل و خارج از سطح قطعه رشد می کند.
می توان تخمین زد که افزایش اندازه حدود 50 درصد کل ضخامت لایه آند است.جدول زیر محدوده ضخامت انواع مختلف پوشش ها را طبق Mil-A-8625 شرح می دهد.


این ضخامت ها ممکن است بسته به آلیاژ خاص و کنترل فرآیند مورد استفاده متفاوت باشد.اگر طراح به کنترل رشد ویژگی های با دقت بالا توجه داشته باشد، ممکن است نیاز به محافظ باشد.در برخی موارد، مانند پوشش ضخیم‌تر نوع III، قطعات را می‌توان تا اندازه نهایی لپ‌کرده یا صیقل داد، اما این امر هزینه را افزایش می‌دهد.
یکی دیگر از ملاحظات ابعادی شعاع لبه ها و گوشه های داخلی است زیرا پوشش آندی نمی تواند روی گوشه های تیز تشکیل شود.این به ویژه برای پوشش‌های نوع III صادق است، جایی که شعاع‌های گوشه زیر برای ضخامت نوع III مشخص مطابق با Mil-A-8625 توصیه می‌شوند:
برای پوشش های نازک تر، شکستگی لبه در محدوده 0.01-0.02 کافی است، اما بهتر است برای تأیید این موضوع با مهندس فرآیند اسپیدآپ مشورت کنید.


2. مقاومت در برابر سایش
با توجه به افزایش سختی لایه آند می دانیم که سختی سطح افزایش می یابد.سختی پوشش مشخص شده به دلیل برهمکنش بین فلز پایه نرمتر و لایه آند سخت معمولی نیست.Mil-A-8625 تست های مقاومت در برابر سایش را برای مقابله با این چالش ها مشخص می کند.
به عنوان یک قاب مرجع، سختی مواد پایه آلومینیومی 2024 در محدوده 60-70 Rockwell B است که در آن سختی آندایزینگ نوع III 60-70 Rockwell C است. شکل زیر یکی از گیره های گیره CNC من را نشان می دهد که دارای آنودایز شده و قرمز رنگ شده است.
اگرچه استفاده از چوب سخت، پلاستیک های مهندسی و فلزات غیرفریتی در محیط با ارتعاش بالا دشوار بوده است، اما سطح آن به سختی ساییده شده است.

آخرین اخبار شرکت راهنمای طراحی و کاربرد آندایزینگ آلومینیوم  2
3. رنگ آمیزی با رنگ
همانطور که در بالا توضیح داده شد، فیلم آنودایز شده را می توان رنگ آمیزی کرد.این ممکن است به دلایل مختلفی انجام شود، مانند زیبایی شناسی، کاهش نور سرگردان در سیستم نوری، و کنتراست / شناسایی بخشی در مجموعه.
هنگامی که صحبت از آنودایز می شود، برخی از چالش هایی که باید با تامین کنندگان خود در میان بگذارید عبارتند از:
تطبیق رنگ: به دست آوردن تطابق رنگ واقعی با قطعات آنودایز دشوار است، به خصوص اگر آنها در یک دسته پردازش نشوند.اگر یک مجموعه از چندین قسمت آنودایز شده همرنگ تشکیل شده باشد، یک دستگاه کنترل ویژه مورد نیاز است.
محو شدن: فیلم آنودایز شده در معرض اشعه ماوراء بنفش یا دمای بالا ممکن است محو شود.رنگ های آلی بیشتر از رنگ های معدنی تحت تاثیر قرار می گیرند، اما بسیاری از رنگ ها به رنگ های آلی نیاز دارند.
پاسخگویی به رنگ: همه انواع آنودایز کننده و پوشش ها نمی توانند به خوبی از رنگ ها استفاده کنند.دستیابی به رنگ مشکی واقعی دشوار است زیرا پوشش بسیار نازک است.به طور کلی، اگرچه از رنگ‌های مشکی استفاده می‌شود، اما قطعات همچنان خاکستری به نظر می‌رسند، بنابراین رنگ‌های رنگی ممکن است بدون درمان خاصی کاربردی نباشند.هنگامی که ضخامت پوشش بالا باشد، پوشش سخت نوع III نیز ممکن است در برخی از آلیاژها خاکستری تیره یا سیاه به نظر برسد و انتخاب رنگ محدود خواهد بود.برخی از پوشش‌های نازک‌تر نوع III ممکن است چندین رنگ را بپذیرند، اما اگر زیبایی‌شناسی نیروی محرکه اصلی باشد، پوشش‌های نوع II بهترین انتخاب برای گزینه‌های رنگی هستند.
اینها جامع نیستند، اما هنگام ساخت قطعات مورد نیاز برای اولین بار شروع خوبی به شما می دهند.


4. رسانایی
لایه آند عایق خوبی است، اگرچه فلز پایه دارای رسانایی است.بنابراین، اگر شاسی یا اجزای آن نیاز به زمین شدن داشته باشند، ممکن است لازم باشد که یک پوشش تبدیل شیمیایی شفاف اعمال شود و برخی از مناطق را پوشش دهد.
یک روش رایج برای تعیین اینکه آیا قطعات آلومینیومی آنودایز شده اند یا خیر، استفاده از یک مولتی متر دیجیتال برای آزمایش رسانایی سطح است.اگر قطعات آنودایز نشده باشند، ممکن است رسانا بوده و مقاومت بسیار کمی داشته باشند.
5. پوشش کامپوزیت
بخش آنودایز شده همچنین ممکن است تحت پردازش ثانویه قرار گیرد تا سطح آنودایز شده برای بهبود عملکرد پوشش داده شود یا درمان شود.برخی از افزودنی های رایج برای پوشش های آندی عبارتند از:
رنگ: پوشش آندی را می توان برای به دست آوردن رنگ خاصی که رنگ نمی تواند به دست آورد یا مقاومت در برابر خوردگی را بهبود بخشد، رنگ آمیزی کرد.
آغشته سازی تفلون: پوشش سخت نوع III را می توان با تفلون آغشته کرد تا ضریب اصطکاک آنودایز لخت را کاهش دهد.این را می توان در حفره قالب و همچنین در قسمت های کشویی / تماسی انجام داد.


فرآیندهای دیگری نیز وجود دارد که می‌توان از آن‌ها برای تغییر عملکرد پوشش آند استفاده کرد، اما کمتر رایج هستند و ممکن است به تامین‌کنندگان تخصصی نیاز داشته باشند.
اقدامات احتیاطی اصلی:
1. پوشش آند ضخیم ممکن است عمر خستگی اجزا را کاهش دهد، به ویژه هنگامی که از فرآیند نوع III استفاده می کنند.
2. تغییرات هندسی هر قسمتی که باید آنودایز شود باید در نظر گرفته شود.این برای فرآیندهای نوع II و III بسیار مهم است، اما ممکن است برای برخی از فرآیندهای نوع I مورد نیاز نباشد.
3. هنگام پردازش دسته های متعدد، تطبیق رنگ ممکن است بسیار دشوار باشد.هنگام همکاری با تامین کنندگان مختلف، تطبیق رنگ ممکن است بسیار دشوار باشد.
4. برای حفاظت در برابر خوردگی کافی، ممکن است لازم باشد سوراخ های لایه آند آب بندی شود.
5. هنگامی که ضخامت نزدیک می شود و از 0.003 اینچ فراتر می رود، مقاومت سایشی پوشش سخت نوع III ممکن است کاهش یابد.
آلیاژهای مختلف ممکن است به روش های مختلف به فرآیند اکسیداسیون آندی پاسخ دهند.به عنوان مثال، در مقایسه با سایر آلیاژها، آلیاژهایی با محتوای مس بیش از 2 درصد یا بالاتر، معمولاً در هنگام انجام آزمایش‌های مشخصات mil برای پوشش‌های کلاس III مقاومت سایشی ضعیفی دارند.به عبارت دیگر، پوشش سخت نوع III در آلومینیوم سری 2000 و برخی از آلومینیوم سری 7000 به اندازه پوشش سخت 6061 در برابر سایش مقاوم نخواهد بود.