Zakaj je površinska obdelava tako pomembna za vaše natančne komponente?
Hansheng Automation se osredotoča na zagotavljanje storitev komponent za precizne stroje. Videli smo veliko primerov, ko neustrezna površinska obdelava povzroči, da deli niso izpolnjevali tolerančnih standardov. Kot na primer manjša odprtina, ki povzroča zagozdenje sklopa, slepo sledenje trdoti, ki vodi do krhkega zloma tanko{2}}stenskih delov, ali lepa anodizirana plast, ki zbledi po dveh tednih izpostavljenosti na prostem itd.
Površinska obdelava ni le zadnji korak v procesu izdelave, temveč je povezana tudi z natančnostjo in funkcionalnostjo delov. Pri preciznih aluminijastih komponentah, zlasti jedrnih delih, ki se uporabljajo v letalstvu, medicini in robotskih spojih, je zelo pomembna tudi površinska obdelava. Nato vas bo Hansheng popeljal z drugega zornega kota in razložil-logiko odločanja o obdelavi površine aluminija in nekaterih pasteh obdelave površine.
Za različne situacije izberite različne površinske obdelave
Noben postopek površinske obdelave ni vsemogočen, izbrati moramo postopek površinske obdelave, ki lahko glede na dejansko stanje doseže najboljše rezultate. Hansheng je za vas naštel štiri različne kategorije glede na svoje dejanske izkušnje s predelavo.
Kategorija mehanske zmogljivosti
Dajanje prednosti mehanskim lastnostim delov je namenjeno predvsem doseganju izjemno visoke odpornosti proti obrabi, površinske trdote in nizkega koeficienta trenja. Tipični scenariji vključujejo robotske sklepe, zobnike, drsnike in bate.
Predlog:Trdo eloksiranje (Tip III), brezelektrično nikljanje (ENP), DLC premaz.
Kategorija kemijske/okoljske učinkovitosti
When prioritizing the chemical/environmental performance of the parts, it is generally because the parts require extremely high corrosion resistance (salt spray test>1000h), odpornost na vremenske vplive in izolacijo. Tipični scenariji vključujejo pomorsko opremo, komunikacijske bazne postaje na prostem in opremo za medicinsko dezinfekcijo.
Predlog:eloksiranje, prašno lakiranje in mikroobločna oksidacija (MAO) z dobrim tesnjenjem lukenj.
Kategorija fizičnega/estetskega učinka
Komponente, ki dajejo prednost fizični/estetski učinkovitosti, običajno zahtevajo posebne barve, teksture (mat/visok sijaj) in otipne občutke. Tipični scenariji vključujejo ohišja zabavne elektronike in instrumentne plošče.
Predlog:Dekorativno eloksiranje (tip II), brizganje s tekočino, peskanje + oksidacija.
Kategorija posebne funkcije
Prednost je treba dati komponentam s posebnimi funkcijami, ki na splošno zahtevajo dobro prevodnost, biokompatibilnost in ultra-visoko resnično učinkovitost klimatske naprave.
Predlog:Kemični pretvorbeni premaz (prevoden), elektrolitsko poliranje (čisto), PTFE impregnacija (proti lepljenju).
Primerjava glavnih procesov površinske obdelave in analiza pasti
Trda anodizacija/Tip III
Prednost tega postopka je, da njegova trdota lahko doseže HV400-600 in njegova izolacija je odlična.
Toda analizirajmo skrite pasti tveganja:
Tveganje krhkosti: plast trdega oksida je aluminijev oksid s keramičnimi lastnostmi, ki je zelo krhka. Če ga nanesete na tankostenske-komponente, ki so izpostavljene močnemu udarcu ali upogibni deformaciji, bo prevleka počila kot steklo in celo povzročila utrujenostni zlom podlage.
Občutljivost materiala: Izjemno neprijazen do 7075 (visoka vsebnost bakra) ali litega aluminija (visoka vsebnost silicija). Baker in silicij lahko zavirata rast oksidnih filmov, kar vodi do vžiga ali zrahljanja sloja filma. To zahteva izjemno posebne formulacije elektrolitov in nadzor impulznega toka.
Standardno eloksiranje in barvanje (tip II)
Prednosti so nizki stroški, bogat izbor barv in odpornost proti koroziji.
Past tveganja:
Obledenje: veliko svetlih organskih barvil je zelo krhkih pod ultravijolično (UV) svetlobo. Če ga uporabljate za zunanjo opremo, morate določiti barvilo z anorgansko soljo ali elektrolitsko barvilo, sicer se bo "Deep Space Black" po treh mesecih spremenilo v "Eggplant Purple".
Korozivni kanal: anodizirana plast je v bistvu porozna. Če postopek tesnjenja ne ustreza standardom (kot je nezadostna temperatura ali čas), bodo molekule solnega razpršila prešle skozi pore in neposredno dosegle podlago.
Prašno/tekoči premaz
Prednosti so odlična odpornost na vremenske vplive, prekrivanje napak na podlagi in dobra obstojnost barve.
Past tveganja:
Toleranca na vpliv: Debelina praškastega premaza je običajno med 60-120 μm. Za toleranco prileganja ravni H7/g6 ta debelina pomembno vpliva na toleranco.
Nepopravljivost: Ko škropljenje ne uspe ali se pojavijo lokalne praske, je zelo težko popraviti. Odstranljivi premazi običajno zahtevajo močno alkalijo ali peskanje, ki lahko dodatno poškoduje dimenzije natančnih substratov.
Elektropoliranje/kemično poliranje
Prednost je, da lahko zmanjša mikro hrapavost (Ra), izboljša čistočo in poveča sijaj.
Past tveganja:
To je postopek zmanjševanja materialov. Prednostno bo razjedel meje zrn in nečistoče. Če je kristalna struktura surovine (kot je aluminijasta palica) neenakomerna, se lahko po poliranju na površini pojavi pomarančna lupina ali luknjica. Ima izjemno visoke zahteve glede kakovosti podlage.
Film za kemično pretvorbo (kromat/alodin)
Prednosti so prevodnost, odpornost proti koroziji, izjemno tanka (<1 μ m), and do not affect size.
Past tveganja:
Mnogi zmotno menijo, da je zelo vzdržljiv. Pravzaprav je zelo mehak in ni-odporen na obrabo. Med postopkom sestavljanja ga lahko poškoduje kisel znoj ali rahlo trenje prstov. Običajno se lahko uporablja le kot temeljni premaz ali za prevodno površino znotraj ohišja in se ne more uporabiti kot končna delovna površina za natančne gibljive dele.
Kako pravilno izbrati površinsko obdelavo za natančno izdelavo?
Če načrtujete visoko{0}}natančno okovje, vam na podlagi naših izkušenj ponujamo dva predloga.
Izračun velikosti za eloksiranje
Fizični mehanizem: Rast oksidnega filma sledi empiričnemu pravilu "50 % penetracije+50% rasti" (specifično razmerje se lahko nekoliko razlikuje glede na vrsto zlitine). To pomeni, da če morate ustvariti plast filma 50 μm, bo približno 25 μm debeline erodiralo proti notranjosti substrata, medtem ko bo ostalih 25 μm raslo navzven.
Inženirski predlogi GD&T:
Pri površinah, ki se ne parijo, lahko to običajno prezrete. Toda za natančne luknje ali gredi razreda H7/g6 bo to povzročilo odstopanje v sistemu velikosti.
Primer izračuna:Če načrt zahteva končno odprtino ϕ 20,00 ± 0,01 mm in določa 40 μm trde anodizacije. Torej v fazi CNC obdelave ciljna velikost za struženje ne sme biti ϕ 20,00, ampak mora biti približno ϕ 20,04 (izračunano iz 20.00+0.02 × 2).
Standard opombe za risanje:Zelo priporočljivo je, da na risbi jasno označite "Dimenzije pred prevleko" in "Dimenzije po prevleki", da odpravite morebitne nesporazume med obdelovalci.
Oksidacija povzroča krhkost in "učinek volumna" tankostenskih-komponent
Fizikalni mehanizem: molska prostornina aluminijevega oksida je večja kot pri aluminiju (Al). Ko se aluminij pretvori v aluminijev oksid, se njegova prostornina poveča. Ta mikroskopska prostorninska ekspanzija bo povzročila znatno preostalo tlačno napetost znotraj membranske plasti.
Tveganje:Pri tankostenskih delih z debelino stene manj kot 1-2 mm, če ta tlačna napetost ni nadzorovana, lahko povzroči makroskopsko upogibanje ali eliptično deformacijo obdelovanca. Poleg tega je raztezek trdega oksidnega filma izjemno nizek (<0.5%), and when the substrate undergoes elastic deformation, the film layer is prone to microcracks, significantly reducing the fatigue life of the parts.
rešitev:Pri takšnih delih je med načrtovanjem procesa potrebno uravnotežiti "debelino filma" in "deformacijo". Običajno je priporočljivo omejiti debelino filma (na primer, da ne presega 25–30 μm) ali uporabiti posebne parametre procesa oksidacije z nizko napetostjo in po potrebi uvesti specializirane notranje podporne napeljave, da se upre deformacijski sili, ki jo povzroči širitev prostornine.
Pozor: Izračun in podatki so samo za referenco. Priporočljivo je, da to potrdite pri dobavitelju površinske obdelave v dejanski proizvodnji.
povzetek
Površinska obdelava zajema kompleksne discipline, kot so kemija, fizika in mehanika. Pri Hansheng Automation površinsko obdelavo prilagajamo našemu natančnemu proizvodnemu procesu, zaradi česar je pomemben del našega natančnega proizvodnega procesa. Če vas zanimajo naše rešitve za površinsko obdelavo, kliknite tukaj –Storitve obdelave aluminijastih površin.
Reference
ASTM B117-19: Standardna praksa za uporabo aparata s slanim razpršilom (meglo).
ISO 10074:2017: Anodiziranje aluminija in njegovih zlitin - Specifikacija za trde anodno oksidirane prevleke na aluminiju in njegovih zlitinah.
Wernick, S., Pinner, R. in Sheasby, PG (1987). Površinska obdelava in končna obdelava aluminija in njegovih zlitin. ASM International.
Priročnik ASM, zvezek 5: Površinski inženiring. ASM International.