loading

Honscn focus on professional CNC Machining Services since 2003.

Odkrywanie anodowania twardego: procesy, zalety i techniki

Definicja i zasada twardego anodowania

Pojęcia i kategorie

Hard anodowanie to specjalny proces obróbki powierzchni, stosowany głównie w materiałach aluminiowych i aluminiowych. Został zaprojektowany tak, aby tworzyć twarde, odporne na zużycie, odporne na korozję i dobrą izolację i oporną na ciepło warstwę tlenku na powierzchni materiału za pomocą utleniania elektrolitycznego. Proces ten jest odpowiedni dla części ze stopu aluminium i aluminium, które wymagają wysokiej odporności na zużycie, odporności na ciepło i dobrej właściwości izolacji, takich jak wewnętrzne ściany różnych cylindrów, pistonów, wtyczek parowych, cylindrów, łożysk, ładunków samolotów, podłogów i przewodników, wałków i przewodników, hydraulicznych sprzętu parowego, poziomów pary, biegów i upływów.

Podstawowe zasady

W trudnym procesie anodowania reakcja katoda jest następująca: 4h+ + 4e- = 2H2& uarr ;; Reakcja anody to: 4 OH < pić małymi łykami > - < / sup > - 4 e < pić małymi łykami > - < / sup > = 2 godziny < zastąpić > 2 < / sub > O + O < zastąpić > 2 < / sub > pisać; Reakcja utleniania aluminium wynosi: 2AL + 3o → Glin2O3.

Gruntowanie folii tlenkowej jest procesem dynamicznym. Film tlenkowy gęstnieje stopniowo wraz ze wzrostem czasu elektryfikacji i prądu. Wynika to z faktu, że powstałe atomy tlenu są bardziej reaktywne niż tlen w stanie cząsteczkowym i częściej reagują z aluminium, tworząc film tlenkowy. Jednocześnie jednak powstały film tlenkowy rozpuszcza się w kwaśnym roztworze. Tylko wtedy, gdy szybkość tworzenia folii tlenkowej jest większa niż szybkość rozpuszczania, folia tlenku może nadal gęstnieć. Gdy dwie prędkości są równe, grubość folii tlenkowej nie rośnie. Jeśli szybkość utleniania jest zbyt znacznie większa niż szybkość rozpuszczania, powierzchnia stopu aluminium i aluminium jest łatwa do utworzenia pudrowej folii tlenkowej.

Aby uzyskać grubszą warstwę tlenku, konieczne jest zastosowanie wyższego napięcia zewnętrznego w celu przezwyciężenia wysokiej odporności folii tlenkowej. Doprowadzi to jednak do wzrostu prądu, co spowoduje silne zjawisko ogrzewania, a ciepło uwalniane po wytwarzaniu folii tlenkowej spowoduje gwałtowny wzrost temperatury elektrolitu wokół części. Wzrost temperatury przyspieszy rozpuszczanie filmu tlenku i wpłynie na zagęszający działanie folii tlenkowej. Dlatego zwykle konieczne jest zastosowanie kombinacji sprzętu chłodzącego i mieszania w celu utrzymania stabilności temperatury elektrolitu w celu uzyskania wysokiej jakości folii twardej tlenku.

Proces kroków do ciężkiego anodowania

Obróbka wstępna

Wstępne obróbkę jest kluczowym krokiem przed ciężkim anodowaniem. Po pierwsze, powierzchnia aluminium lub jego stopów należy denerwować, zwykle przy użyciu roztworów alkalicznych w celu usunięcia oleju z powierzchni. Tlenki powierzchniowe i zanieczyszczenia są następnie usuwane przez marynowanie, które zwykle obejmują mieszaninę kwasu azotowego i kwasu fosforowego. Ten krok zapewnia czystą powierzchnię późniejszego procesu anodowania, zapewniając jakość i przyczepność folii tlenkowej.

Anodowanie

W specyficznym elektrolicie, takim jak roztwór kwasu siarkowego lub roztwór kwasu siarkowego dodanego kwasami organicznymi, wykonuje się reakcję elektrolityczną w celu utworzenia filmu tlenkowego. W tym procesie należy ściśle kontrolować parametry, takie jak gęstość prądu, napięcie i temperatura. Ogólnie rzecz biorąc, gęstość prądu wynosi 2-6 a/dm2, napięcie wynosi od 40 do 90 V, a temperatura należy dostosować zgodnie z konkretnymi wymaganiami procesu. Jednocześnie konieczne jest upewnienie się, że położenie części w elektrolizeru jest jednolite, aby uzyskać warstwę tlenkową o jednolitej grubości.

Płukanie

Rolą płukania jest usunięcie zanieczyszczeń i pozostałości z elektrolitu przymocowanego do powierzchni części. Zazwyczaj spłukuje się kilka razy z biegnącą zimną wodą, aby zapewnić dokładne czyszczenie. Ten krok może zmniejszyć wpływ zanieczyszczeń na kolejne etapy leczenia oraz poprawić jakość i wydajność folii tlenkowej.

Uszczelnienie ochronne

Znaczenie leczenia uszczelniania polega na wypełnieniu mikroporów folii tlenkowej, poprawa gęstości i odporności na korozję filmu. Wspólne metody uszczelnienia obejmują uszczelnienie ciepłej wody, uszczelnienie pary i uszczelnienie chemiczne. Na przykład uszczelnienie ciepłej wody polega na namoczeniu części w gorącej wodzie przy 90-100 ° C przez pewien czas, tak że mikroporki folii tlenkowej są wypełnione produktami nawodnienia. Uszczelnienie chemiczne stosuje określone środki chemiczne do leczenia powierzchni folii tlenkowej w celu utworzenia warstwy ochronnej.

Formacja filmu

Proces formowania filmu zwykle obejmuje pieczenie w wysokich temperaturach. Zamknięte części są umieszczane w piecu w wysokiej temperaturze i pieczone w określonych warunkach temperatury i czasu. Powoduje to, że folia tlenkowa ulega dalszym zmianom strukturalnym, tworząc bardziej gęstą i twardą powłokę powierzchniową. Temperatura wynosi na ogół między 150--200 ° C, a czas pieczenia zależy od grubości i materiału filmu.

Przetwarzanie końcowe

Obróbka powierzchniowa próbki po utworzeniu filmu, takie jak polerowanie, może poprawić wykończenie powierzchni, kolorystyka może nadać części określonego koloru, ceramika może dodatkowo zwiększyć twardość i odporność na zużycie powierzchni. Polerowanie można wykonać przez mechaniczne polerowanie lub polerowanie chemiczne. Kolorowanie osiąga się przez moczenie w określonym roztworze farbowania. Przetwarzanie ceramiczne wymaga specjalnych procesów i sprzętu do ukończenia.

Zalety ciężkiego anodowania

Wysoka twardość i odporność na zużycie

Twarda anodowana powierzchnia metalu tworzy grubą i niezwykle twardą warstwę tlenku, która może osiągnąć 400-600HV na stopie aluminium, a nawet przekraczać 1500HV na czystym aluminium. To sprawia, że ​​leczona powierzchnia ma doskonałą odporność na zużycie i może skutecznie oprzeć się tarciu i zużyciu, znacznie rozszerzając żywotność obsługi części.

Doskonała odporność na korozję

Warstwa tlenku może skutecznie oprzeć się erozji większości chemikaliów, znacznie zmniejszając ryzyko utleniania i korozji powierzchni metalu. Niezależnie od tego, czy w środowisku kwaśnym, alkalicznym lub neutralnym może zachować dobrą stabilność i zapewnić niezawodną ochronę części.

Dobra izolacja elektryczna

Film tlenku ma dobrą wydajność izolacji elektrycznej, jej rezystywność jest duża, a napięcie rozkładu może osiągnąć ponad 2000 V. Ta funkcja sprawia, że ​​trudne anodowanie jest szeroko stosowane w polach elektronicznych, elektrycznych i innych i może skutecznie zapobiec występowaniu wycieku prądu i korozji elektrycznej.

Inne zalety

Stabilność kolorów: Metalowa powierzchnia po twardym anodowaniu może pokazać różne kolory, takie jak czarny, srebrny itp., A kolor jest bardzo stabilny, nie łatwy do zniknięcia i utrzyma długoterminowe piękno.

Estetyka: obróbka powierzchni ma dobry połysk i konsystencję, które mogą poprawić ocenę i estetykę części.

Izolacja cieplna: Folia tlenkowa ma pewne właściwości izolacji termicznej, które mogą zmniejszyć transfer ciepła w środowiskach o wysokiej temperaturze i chronić części i otaczające środowisko.

Praktyczne wskazówki dotyczące ciężkiego anodowania

Kontrola prądu i napięcia

Gęstość prądu twardego anodowania wynosi na ogół 2-5 A/DM², a napięcie wynosi ponad 25 V, a najwyższe mogą nawet osiągnąć 100 V. Podczas pracy prąd i napięcie należy regulować zgodnie z wymaganiami materiału stopu aluminium, kształtu części i folii tlenkowej. W przypadku bardziej złożonych części lub potrzeby grubszej folii tlenkowej gęstość prądu i napięcie można odpowiednio zwiększyć, ale należy zwrócić uwagę na stopniowe zwiększenie napięcia, aby uniknąć nadmiernego napięcia początkowego, co powoduje spadek jakości filmu tlenku, filmu miękkiego, matowego, proszku, braku zużycia i innych problemów.

Wybór zasilania

Zasilacz pulsu lub specjalny zasilacz przebiegu jest bardziej odpowiednim wyborem do twardego anodowania. Szczególnie w przypadku wysokiego stopu aluminium o wysokim miedzi lub wysokim stopem aluminium o wysokim krzem, zwykłe anodowanie DC jest często słabe. Pulsowany zasilacz zapewnia bardziej precyzyjną kontrolę prądu, co pomaga poprawić jakość i jednolitość folii tlenkowej.

Zarządzanie temperaturą zbiornika

Temperatura kąpieli ma istotny wpływ na jakość twardego anodowego folii tlenku. Zasadniczo temperatura zbiornika do twardego anodowania powinna być kontrolowana poniżej 5 ° C, ponieważ im niższa temperatura, tym wyższa twardość wytwarzanej folii tlenkowej. Aby osiągnąć i utrzymać niskie temperatury, zwykle konieczne jest posiadanie urządzeń chłodniczych, takich jak chłód. Jednocześnie zwróć uwagę na mieszanie cieczy zbiornika, aby zapewnić jednolitą temperaturę.

Regulacja stężenia cieczy zbiornika

Przykładając anodowanie kwasu siarkowego jako przykład, stężenie zbiornika twardego anodowania jest ogólnie mniejsze niż 15%. Jakość folii tlenkowej można zoptymalizować poprzez dostosowanie stężenia kąpieli. Gdy konieczne jest uzyskanie grubszej i wyższej folii tlenkowej, stężenie zbiornika można odpowiednio zmniejszyć. Jednak zbyt niskie stężenie może wpłynąć na tempo wzrostu folii tlenkowej, więc należy je zrównoważyć zgodnie z określonymi potrzebami.

Dodawanie kwasów organicznych

Dodanie kwasu szczawiowego, kwasu tatarowego i innych kwasów organicznych do kąpieli może poprawić twardość filmu. Przy wyborze kwasów organicznych należy rozważyć jego kompatybilność z kwasem siarkowym i wpływ na właściwości filmów tlenkowych. Dodaną ilość należy określić zgodnie z eksperymentem i doświadczeniem, zbyt wiele lub za mało może wpłynąć na efekt utleniania.

Zastosowania twardego anodowania

Aerospace

Na polu lotniczym twarda anodowanie odgrywa niezbędną rolę. Części silników samolotów, takie jak łopatki turbinowe, tłoki itp. Po twardym leczeniu anodizującym mogą wytrzymać ekstremalne warunki przynoszone przez wysoką temperaturę, pod wysokim ciśnieniem i dużą prędkość, znacznie poprawić odporność na zużycie i korozję części, aby zapewnić bezpieczeństwo lotu. Niektóre kluczowe części struktury kadłuba, takie jak złącza i części wsporcze, również wykorzystują twarde procesy anodowania w celu zwiększenia ich wytrzymałości i trwałości, zmniejszając masę kadłuba, jednocześnie zapewniając stabilność strukturalną.

Przemysł motoryzacyjny

Twarde anodowanie jest szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym. Części silników samochodowych, takie jak zawory, wałki rozrządu itp., Mogą skutecznie opierać się zużycie i korozji po zabiegu oraz przedłużyć żywotność serwisową silnika. Cylinder hydrauliczny jest trudny do anodowania w celu utrzymania dobrego uszczelnienia i odporności na zużycie w środowiskach pracy pod wysokim ciśnieniem. Ponadto niektóre elementy układu hamowania również korzystają z tego procesu, poprawiając ogólną wydajność i bezpieczeństwo samochodu.

Pole elektroniczne

W dziedzinie elektroniki ciężka anodowanie odgrywa ważną rolę. Skorupa urządzeń elektronicznych, takich jak metalowa skorupa telefonów komórkowych i komputerów, ma dobrą odporność na zużycie i odporność na korozję po obróbce, a także może zapewnić pewien efekt ekranowania elektromagnetycznego. Zatok przyjmuje twardy proces anodowania, który może nie tylko zwiększyć powierzchnię i poprawić wydajność rozpraszania ciepła, ale także zapobiec utlenianiu i korozji, a także zapewnić długoterminową stabilność wydajności rozpraszania ciepła.

Przemysł wojskowy

Wydajność części w branży wojskowej jest bardzo wysoka, a trudny proces anodowania został zastosowany z niezwykłymi wynikami. Składniki broni, takie jak beczka i śruba, są traktowane w celu utrzymania dobrej wydajności w trudnych środowiskach operacyjnych. Niektóre kluczowe elementy sprzętu radarowego, takie jak antena i falowód, są ulepszane przez trudne leczenie anodyzacyjne w celu poprawy odporności na pogodę i właściwości elektromagnetyczne oraz zapewnienie niezawodności i stabilności sprzętu. Zdobądź wycenę

prev.
Obróbka powierzchniowa części obrabianych CNC: dogłębna analiza, kiedy i dlaczego
Galwanizacja: procesy, zastosowania i perspektywy na przyszłość
Kolejny

Spis treści

RECOMMENDED FOR YOU
brak danych
Skontaktuj się z nami
Customer service
detect