Peskanje vs. Anodiziranje: Vodnik za popolno površinsko obdelavo aluminijastih CNC delov

Končno ste vtipkali vire in hitrosti. Poti orodij CAM so bile brezhibne. TheCNC mlinopravil svoje delo.

Vašaluminijasti deli po merije dimenzijsko popolna. Pregled CMM opravi z odliko. Toda ko ga držite v rokah, ugotovite nekaj: videti je kot surov prototip. Prekrijejo ga usmerjene sledi rezalnika, elementi ga pustijo popolnoma nezaščitenega in nima tistega vrhunskega, dovršenega občutka.

Pravilna geometrija je le prva polovica proizvodne bitke. Druga polovica je površinska obdelava.

Če delate z aluminijem, boste verjetno videli dva običajna oblačka načrta. To sta peskanje, ki se pogosto imenuje peskanje s kroglicami, in eloksiranje. Če ste novejši oblikovalec strojne opreme, študent strojništva ali kupec, ki krmarite po zapleteni dobavni verigi, je lahko ugotavljanje, kdaj uporabiti katero ali ali bi ju kombinirati-, pravi glavobol.

Odmaknimo se od sterilnih učbeniških definicij. Danes bomo raziskali, kako se ta dva procesa izvajata v delavnici. Pokrili bomo, kako lahko vplivajo na ozke tolerance.

Pojasnili bomo, zakaj se deli včasih vračajo z vijoličnim odtenkom namesto s pravo črno. Pokazali bomo tudi, kako pravilno določiti zaključek. Tako se strojnica izogne ​​uničenju vaše serije.

Peskanje z biseri proti peskanju: mehanska pred-obdelava za CNC obdelavo

V današnji natančni proizvodnji lahko na tisku piše "peskanje" za aluminij ali nerjavno jeklo. V večini primerov to pomeni peskanje. Dandanes le redko uporabljamo pravi kremenčev pesek, ker lahko vdihavanje kremenčevega prahu povzroči silikozo, smrtonosno pljučno bolezen.

Peskanje je povsem mehanski postopek. Vaš del naložimo v zapečateno omarico. Za peskanje abrazivnih medijev na kovinske površine uporabljamo-zrak pod visokim pritiskom.

Kaj pravzaprav počne na mikroskopski ravni:

· Briše sledi orodja:Peskanje deluje kot velikanska enotna radirka. Ko čelni rezkar reže kovino, pusti mikroskopske vrhove in vdolbine (vaš Ra ali površinska hrapavost).

Razstreljevanje kladiv navzdol po vrhovih. Razbije črte, ki jih puščajo rezalna orodja. Pusti enoten, ne-usmerjen mat ali satenast zaključek.

· Čisti in razgrablja:S silo odstrani drobne robove na robovih navojnih izvrtin. Prav tako odstrani staro barvo, rjo, vodni kamen ali oksidacijo.

· Priprave za premaze:čeprašni premaz, barva, ali nanesite Cerakote na del pozneje, potrebujete peskanje. Tekoči in praškasti premazi potrebujejo mehanski prijem. Peskanje naredi površino hrapavo, da ustvari "vzorec sidra". Barvi daje teksturo za oprijem, tako da se pozneje ne bo luščila.

Mediji so pomembni: ne morete kar reči "pikši"

Ne uporabljamo samo ene vrste peska. Kar naložimo v omaro za peskanje, spremeni fizične lastnosti vašega dela.

· Steklene kroglice (standard):To je-izhod za aluminijaste CNC dele. Steklene kroglice so popolnoma okrogle.

Kovine ne žagajo ali strižejo; namesto tega ga "oluščijo", udarijo s kladivom. To vam daje gladko, prvovrstno mat površino, ne da bi agresivno razjedali vaš osnovni material. Za kozmetični zaključek običajno uporabljamo granulacije #80 do #120.

· Aluminijev oksid (agresor):Ta stvar je oglata, ostra in zelo agresivna. Pravzaprav zareže v kovino. Za odstranjevanje močne oksidacije uporabljamo samo aluminijev oksid.

Uporabljamo ga tudi za pripravo dela za težji-industrijski premaz. Če tanek aluminijast del peskate z grobim aluminijevim oksidom, lahko razjedite kovino. To lahko pokvari vaše dimenzijske tolerance.

· Keramične kroglice:Te udarijo močneje in trajajo dlje kot steklo. Zagotavljajo dosleden zaključek. Aerospace in medicinske aplikacije jih pogosto uporabljajo. To je pomembno, ko je zaskrbljujoča kontaminacija z razbitimi steklenimi kroglicami.

Preverjanje resničnosti (zakaj razstreljevanje ni dovolj)

Peskanje spremeni površinsko strukturo vaše kovine, vendar ne zagotavlja skoraj nobene kemične zaščite. Komponenta-aluminija, peskana s kroglicami, je v bistvu gola, zelo reaktivna kovina. Ker ste povečali površino tako, da ste ga naredili mat, bo korodiral hitreje kot gladko obdelan del.

Če pustite sveže peskan aluminijast del v vlažnem prostoru, bo potemnel. Če se ga dotaknete z golimi rokami, se lahko naravna olja in blage kisline iz vaših prstov vpijejo v mat površino. To lahko povzroči temne, obstojne madeže prstnih odtisov.

Za zaščito potrebujete kemijo.

Anodiziranje aluminija: ustvarjanje vzdržljivega elektrokemičnega oklepa

Anodiziranje ne zadene vašega dela s kamenjem. elektrokemični postopek, ki se uporablja predvsem na neželeznih kovinah, kot so aluminij, magnezij in titan.

Namesto dodajanja premaza na vrh kovine, kot je barva ali praškasti premaz, eloksiranje spremeni površino kovine.

Površino spremeni v zaščitno lupino. Vaš očiščen aluminijast del vzamemo in ga namestimo na titanovo ali aluminijasto vpenjalo. Nato ga potopimo v kislo kopel, običajno žveplovo kislino. Nato skozenj napeljemo enosmerni električni tok.

Zaradi tega naravna oksidna plast na aluminiju eksponentno raste. Učinkovito ustvarjate gosto, a porozno, natančno organizirano prevleko iz aluminijevega oksida (Al₂O₃)-enega najtrdnejših materialov na Zemlji-, ki je zrasel neposredno iz osnovne kovine pod njim.

Dekodiranje specifikacij MIL-A-8625 (The Industry Bible)

Če želite zveneti, kot da veste, kaj počnete pri naročilu, ne morete kar napisati Anodiziraj črno. Morate se sklicevati na specifikacijo zlatega standarda:MIL-A-8625. Tukaj je praktična razčlenitev vrst, ki jih boste dejansko srečali v trgovini:

Tip II (standardna žveplova eloksacija)

To je absolutni delovni konj industrije. Zraste plast, debela približno 5 do 25 mikronov (0,0002" do 0,001").

· Postopek barvanja:Ko kislina in elektrika gradita oksidno plast, ta raste kot mikroskopsko satje. visoko porozen. Ko je kislina izven, lahko del potopimo v segreto posodo z organskim barvilom. Te mikroskopske pore delujejo kot goba in vpijejo barvo-črno, svetlo rdečo, temno modro, zlato, kar hočete.

· Pečat:Po barvanju se del postavi v vrelo vodo ali raztopino nikljevega acetata. To povzroči, da se pore zaprejo in trajno "zaprejo" barvilo v kovino. Barva je dobesedno del aluminija, zato se nikoli ne lušči ali lušči.

· Najboljše za: mehanske tipkovnice po meri, ohišja dronov, potrošniška elektronika in avtomobilski{0}}deli.

Tip III (eloksiranje s trdim premazom)

To ni zato, da bi stvari izgledale lepe; to je za resne, zahtevne inženirske aplikacije.

· Postopek:Kopel z žveplovo kislino ohladimo skoraj do ledišča (približno 32 stopinj F / 0 stopinj). Takrat močno dvignemo napetost. Nastala oksidna plast je neverjetno debela-običajno 25 do 50+ mikronov (0,001" do 0,002").

· Rock Hard:Trda dlaka dosega približno 60-70 na lestvici Rockwell C (HRC). Trd skoraj tako kot kaljeno orodno jeklo. Ponuja izjemno odpornost proti obrabi in dielektrično trdnost.

· Barvni ulov:Ker je plast debela in gosta, postane temno siva, olivna ali bronasta. Odvisno od zlitine. Zato je za svetla barvila grozno. Lahko ga pobarvate v črno, vendar je poskus dobiti svetlo "Type III Red" kemično nemogoč.

Najboljše za:-visoko zmogljive bate motorjev, drsne tirnice, hidravlične ventile, taktično strelno orožje in robotske spoje.

Alloy Trap: Zakaj vaša izbira materiala narekuje zaključek

Ni vsak aluminij enako anodiziran. Legirni elementi (silicij, baker, cink) močno motijo ​​elektrokemično reakcijo.

· Serija 6000 (6061-T6 / 6063):Zlati otroci strojne obdelave in eloksiranja. Vsebujejo magnezij in silicij, ki se lepo igrata z žveplovo kislino. Čudovito eloksirajo, narastejo enakomerne plasti in odlično sprejmejo živahna barvila.

· Serija 7000 (7075-T6):Vesoljski težkokategornik. Trd kot žeblji, vendar ima visoko vsebnost cinka. Za zaščito se dobro anodizira, vendar cink povzroči, da plast oksida postane rumenkasta, motna ali sivkasta. Barvanje 7075 svetlih barv je veliko tveganje; držite se temnih barv ali črne barve.

· Serija 2000 (2024):Popolna nočna mora trgovine. Visoka vsebnost bakra deluje kot električni tat v kisli kopeli. Baker se raztopi, pri čemer ostanejo jamice v kovini in šibka, zelo neskladna oksidna plast. Izogibajte se eloksiranju 2024, razen če gre zgolj za -najmanjšo odpornost proti koroziji.

· Liti aluminij (A380 / A356):Odlitki so polni silicija, ki pomaga tekoči kovini teči v kalupe. Silicij se ne anodizira. Če poskušate anodizirati uliti del, bo videti kot temna, saj-prekrita, lisasta smeti. Ne anodizirajte ulitkov; namesto tega jih pobarvajte ali prašno premažite.

Glavne razlike: primerjalna tabela peskanja s kroglicami in eloksiranja

Povzemimo surova dejstva, da se boste lahko hitro odločili.

Zlata kombinacija: kombinacija peskanja in eloksiranja za vrhunske zaključke

Če oblikujete vrhunski potrošniški izdelek, ne izbirate med tema dvema procesoma. Oboje uporabljate v strogem zaporedju.

Če obdelate del in ga postavite naravnost v posodo za eloksiranje, bo eloksiranje zaklenilo vsako sledi orodja, praske in tresljaje. Ker je eloksirana plast nekoliko prosojna, dejansko poudari strojne napake. Sijoč, obarvan kos odpadne kovine bo tak, kot je videti.

Tukaj je industrijski-standardni recept za prvovrsten, brezhiben zaključek v slogu-MacBook-a:

CNC obdelava:Izrežite geometrijo.

Peskanje kroglic:Udarite ga s steklenimi kroglicami z zrnatostjo 120, da odstranite sledi orodja in ustvarite mehko, enakomerno mat teksturo.

Kemično čiščenje in jedkanje:V delavnici za eloksiranje del potopijo v blago alkalno jedkano sredstvo, da očistijo razstreljeni prah. (Opomba: jedkanica bo rahlo "stopila" ostre vrhove pihala in še bolj zmehčala teksturo).

Anodizacija tipa II:Razvijte porozno oksidno plast.

Barva in pečat:Potopite ga v črno (ali barvno) barvilo in ga zaprite v vrelo vodo.

Rezultat: mehansko peskanje daje mehko teksturo proti-bleščanju. Kemično eloksiranje zagotavlja bogato barvo in trajno zaščito,-odporno na praske. Sta usklajen par. Ne morete doseči vrhunskega zaključka, ne da bi naredili oboje.

Smernice DFM: Oblikovanje CNC delov po meri za eloksiranje in peskanje

Če obstaja ena stvar, ki povzroča kričanje med oblikovalskimi inženirji in strojnicami, so to tolerance pri prevleki. Tolerance prevleke pogosto ustvarjajo končne slepe lise. Če na svoj načrt napišete "Anodize Type III" in ne pomislite na fiziko postopka, boste svoje dele zavrgli.

Nočna mora z luknjo z navojem

Ne pozabite, da je eloksiranje premaz, ki raste. 50 % prodre v kovino in 50 % raste navzven. Če imate tesno narezano luknjo M3 ali 4-40 in nanesete eloksiranje s trdim premazom tipa III, se lahko premer skrči. Luknja se lahko zmanjša za do 0,002".
Vaš standardni strojni vijak se bo zavil. Če ga poskusite na silo, bo vijak žolčil. Če skozi luknjo napeljete jekleno pipo, da jo očistite, jo bo 60-HRC aluminijev oksid hitro utrpel ali zlomil.

Popravek DFM: Na svojo risbo napišite očitno opombo: "Prekrijte vse kritične navojne luknje in izvrtine za moznike pred eloksiranjem." Trgovina bo ročno vstavila silikonske čepke v vaše luknje, tako da ostanejo goli, uporabni aluminij.

Past kisline, ki izkrvavi-(joka).

Če ima vaš dizajn globoke slepe luknje, tesno stisnjene-zatiče ali prepognjene pločevinaste šive, imate past. Med celotnim postopkom sistem potiska žveplovo kislino v te tesne špranje. Če trgovina ne bo agresivno nevtralizirala in izprala dela, bo ujeta kislina v naslednjih nekaj dneh počasi iztekla.
Ljudje temu pravijo "jokanje" ali "izkrvave-ven." Kislina bo požrla barvilo okoli luknje, okoli vaših postav pa bo pustila grdo belo ali golo kovinsko svetlobo.

Popravek DFM: Če je mogoče, se izogibajte globokim slepim luknjam. Če jih res potrebujete, navedite, da morajo biti deli popolnoma ultrazvočno očiščeni in nevtralizirani po eloksiranju.

Neizogibne oznake na stojalu

Anodiziranje zahteva elektriko. Če želite v del prenesti elektriko, morate del fizično pritrditi na stojalo iz titana ali aluminija. Mesto, kjer stojalo zagrize v kovino, ne bo eloksirano. Ostala bo majhna gola kovinska brazgotina.

Popravek DFM:Ne dovolite, da prodajalec ugiba, kam naj ga vpne. Pritrdili ga bodo povsod, kjer jim bo najlažje, kar je lahko prav na sprednji strani vašega čudovitega kozmetičnega okvirja. Natisu dodajte opombo: "Sprejemljive lokacije oznak stojala: notranja spodnja stran ali notranje navojne luknje."

Zlomite svoje ostre robove

Anodiziranje ne raste enakomerno preko kot-ostrih kotov pod kotom 90 stopinj. Električni tok se pojavi na ostrih točkah, kar povzroči praznine ali "ožgane", ki povzročijo odkrušenje robov.

Popravek DFM:Na vseh zunanjih robovih vedno oblikujte najmanj 0,5 mm (0,020") posnetje ali radij. To pomaga gladko rasti premaza in preprečuje, da bi se končni-uporabnik ureznil po rokah.

Zaključek

Pridobivanje vrhunske končne obdelave, ne da bi zavrgli celotno serijo, je odvisno od spoštovanja fizike. Peskanje kroglic spremeni fizično teksturo; eloksiranje spremeni kemijsko strukturo. Njihovo kombiniranje vam daje tisti kozmetični videz, vendar lahko ustvari veliko dimenzionalnih pasti.

Ravno zato delamo stvari tako, kot delamo tukajDazao. Vsak teden vidimo, da prodajalci zaključnih del zažgejo oblikovalce. Nismo le strojna delavnica, ki izvaja vašo kodo G-.

Vaših delov ne vržemo v navadno kartonsko škatlo. Ne bomo jih poslali naključnemu ponudniku prevlek. Cenimo zaščito vaših navojev M3.

V podjetju Dazao obdelavo, medije za peskanje z biseri, potrebe po maskiranju in pripravo za eloksiranje obravnavamo kot en povezan sistem. Identificiramo slepe luknje, ostre robove in tesno prileganje ležajev, preden odrežemo prvi odrezek na rezkarju.

Preden posodobite datoteke CAD in pošljete RFQ, se posvetimo resničnim-svetovnim katastrofam.

Tukaj so jasni, nefiltrirani odgovori na najpogostejše glavobole, ki jih slišimo od kupcev in inženirjev.

pogosta vprašanjas

V1: Zakaj je moja črna anodizirana serija postala vijolična/bronasta, potem ko je nekaj mesecev ležala na soncu?
A1:To je klasična napaka-tla v trgovini. Običajno to pomeni, da so v delavnici za eloksiranje uporabili poceni organska barvila, ali še bolj kritično, da so zmotili postopek tesnjenja.

Če se pore v posodi z vrelo vodo/nikljevim acetatom ne zaprejo popolnoma, vstopi UV svetloba in kemično razgradi barvilo. Če ste uporabili aluminij serije 7000, je njegova visoka vsebnost cinka odporna na temno črna barvila. Sčasoma pogosto zbledi do vijoličnega ali bronastega odtenka.

V2: Ali bo močno peskanje skrilo te grde sledi klepetanja z mojega grobega dela?
A2:Ne. Razstreljevanje ni Bondo in ni čarobna palica.

Lahko zmehča in zbledi blede, drobne sledi rezalnika, ki jih pusti končna zaključna obdelava.

Če pa je vaš čelni rezkar ropotal in delal globoke utore, ki jih lahko ujamete z nohtom, jih peskanje ne bo popravilo.

Obračanjete svetle vdolbine v mat{0}}izreze so vse, kar lahko naredi. Še vedno bodo popolnoma vidni. Najprej morate popraviti svoje obdelovalne pomike, hitrosti in togost.

V3: Potrebujem zelo natančno tlačno prileganje ležaja (toleranca 0,0005 palca). Ali eloksiram pred ali po?
A3: Nikoli ne eloksirajte anatančna izvrtina-prileganja. Debelina prevleke se lahko spreminja na mikroskopski ravni in je pregroba za gladko prileganje ležaja. Na svojo risbo dodajte opombo, da popolnoma zakrijete izvrtino med eloksiranjem.

Če potrebujete eloksirano izvrtino za boljšo odpornost proti obrabi, jo namerno obdelajte pod velikostjo. Nanesite eloksiranje s trdim premazom. Nato ga brusite ali brusite nazaj na končno določeno velikost.

V4: Ali lahko eloksiram TIG zvar aluminija?
A4:Tehnično da, kozmetično pa bo videti grozljivo. Varilna polnilna palica (kot ER4043) ima drugačno sestavo silicija in zlitine kot vaša osnovna kovina.

Ko zvarjeni sklop anodizirate, zvar postane temno siv ali saj-črn. Preostali del se normalno obarva. Poudari zvar, namesto da ga skrije. Če morate eloksirati varjeni sklop, uporabite polnilno palico 5356-je barva-se veliko bolje ujema, čeprav še vedno ni popolna.

V5: Zakaj mi je trgovina z eloksiranjem zaračunala 300 USD samo za maskiranje nekaj lukenj?
A5: Maskiranje je surovo, ročno delo. Tip v trgovini mora sedeti pod močno svetlobo. Uporablja pinceto, prilagojene silikonske čepke in visoko{2}}temperaturni trak. Ročno blokira vsako luknjo, ki ste jo navedli na 100 različnih delih.

Potem jih mora po obdelavi vse ročno izvleči. Ne plačate za kaseto; plačujete za ure dolgočasnega,-ročnega-dela, ki povzroča ozka grla. Prikrijte samo tisto, kar je strogo funkcionalno kritično.

V6: Popolnoma sem se zmotil pri izbiri barve. Ali lahko samo odstranim eloksiranje in to ponovim?
A6: Lahko, vendar je to veliko tveganje za vaše tolerance. Trgovine uporabljajo zelo agresivno kopel s kavstično sodo (natrijev hidroksid) za eloksiranje trakov.

Poje plast oksida, a agresivno poje tudi majhen košček surovega aluminija pod njim. Če odstranite del in ga ponovno -eloksirate, boste povsod izgubili približno 0,0005" do 0,001" materiala. Če ima vaš del ozke tolerance, ga bo odstranjevanje verjetno spremenilo v--odpadek, ki ne ustreza specifikacijam.

V7: Peskanje v primerjavi s peskanjem s perlicami-ali strojne delavnice uporabljajo te izraze zamenljivo?
A7: Da, stalno. Če za peskanje aluminijastega dela povprašate strojno delavnico, bodo običajno uporabili steklene kroglice v omari. Za zelo grobo površino,-podobno brusnemu papirju, prosite za peskanje z aluminijevim oksidom.

To pomaga ustvariti močan oprijem pod debelim nanosom prahu. Določite tudi velikost zrna.

V8: Ali lahko dele iz jekla ali nerjavečega jekla eloksiram, da se ujemajo z mojimi aluminijastimi?
A8:Ne. Jekla ali nerjavečega jekla ne morete eloksirati. Če daste jeklo v posodo za eloksiranje, ga bosta kislina in elektrika hitro napadla in raztopila. To bo uničilo vaš del in kemično kopel v trgovini.

Za obarvano nerjavno jeklo si oglejte PVD premaz (fizično parno nanašanje) ali toplotno niansiranje. Za zaščito nerjavnega jekla pred rjo uporabljamo kemični postopek, imenovan pasivizacija. Ne spremeni barve ali teksture kovine.

Takojšnja ponudba v 24 urah