Služba eloxovania hliníka pod tlakom: Zliatina, typ II/III a sprievodca RFQ

Nákupný technik odošle 5 000 krytov motora odliatych pod tlakom na čierne eloxovanie. Vzorky vyzerali dobre. Výrobná dávka sa vracia škvrnitá sivá, s bielymi škvrnami okolo značiek vyhadzovacích kolíkov a viditeľným prerušením tónu v mieste, kde sa opracovaná plocha stretáva s odlievaným povrchom. Na eloxovacej linke sa nič nezmenilo. Čo sa zmenilo, bol casting.

Najprv krátka odpoveď: hliníkové tlakové odliatky môžu byť eloxované a služba, ktorá rozumie tlakovému odlievaniu, môže mať opakovateľnú povrchovú úpravu typu II alebo typu III. O výsledku sa však rozhodne skôr, ako sa časti dostanú do nádrže. Tri vstupy ovládajú takmer všetko, čo vidíte na hotovom povrchu – zliatinu, do ktorej je odliatok naliaty, spoľahlivosť odliatej kože a spôsob, akým je diel navrhnutý a maskovaný. Urobte to správne a eloxovanie sa stane stabilným výrobným procesom. Pomýlite sa a kozmetický výsledok nezachráni žiadna zručnosť v stohovaní.

Prečo tlakovo liaty hliník eloxuje inak ako výlisky

Eloxovaním vyrastie vrstva oxidu zo samotného kovu. Čokoľvek nie je hliník, zostane tam, kde je, a okolo toho sa tvorí oxid. Zliatiny na tlakové liatie obsahujú veľa obsahu nehliníka, takže povlak zdedí štruktúru pod ním.

kremík. A383 a ADC12 zvyčajne obsahujú 9,5 až 11,5 % kremíka. Kremík neeloxuje v sírovom kúpeli; zostáva ako voľné kremíkové častice, posúvajúc povrch smerom k sivej alebo tmavosivej a zanechávajú šmuhy, ktoré musia byť riadne odstránené.
Meď a železo. Meď zvyšuje lokálnu vodivosť a môže viesť k nerovnomernému rastu oxidov. Železo tvorí AlFeSi intermetalické látky, ktoré sa po potiahnutí prejavujú ako tmavé pruhy alebo škvrny.
Dve štruktúry v jednej časti. Odlievaná chladová koža má jemnejšie zrná a inú morfológiu kremíka ako vnútro. Opracovaná tvár odhaľuje interiér, takže dva povrchy môžu legitímne eloxovať do dvoch rôznych tónov. To je metalurgia, nie kontaminácia.
Pórovitosť a studené uzávery. Plynové póry zachytávajú elektrolyt a držia ho cez tesniaci krok, ktorý sa neskôr prejaví ako biele škvrny, krvácanie alebo kvitnutie.

Dôležitá je aj metóda formovania. Tlakové liatie, liatie do piesku a investičné liatie zanechávajú rôzne povrchové vrstvy a rôzne vzory pórovitosti, takže rovnaká zliatina môže eloxovať veľmi odlišne v závislosti od toho, ako bol diel vyrobený.

Rozhodnutie o zliatine prichádza pred špecifikáciou povrchovej úpravy

Ak je na výkrese uvedené ADC12 a zákazník očakáva jasný čistý elox zodpovedajúci výlisku 6061, táto požiadavka nie je splniteľná – nie s lepším anodizátorom a nie s väčším leštením. Zliatina sa musí vybrať pre konečnú úpravu a tento výber patrí do fázy lisovania a odlievania.

Obsah kremíka je hlavným hnacím motorom eloxovanej farby a konzistencie; čím vyšší je kremík, tým tmavší a menej rovnomerný má oxid tendenciu byť.
Zliatina	Obsah kremíka	Anodizačné správanie	Najlepšie sedí
A383 / ADC12 (sekundárne)	~9,5 – 11,5 %	Tmavosivá až takmer čierna, saténová, náchylná na špinenie; farebná konzistencia sa drží najťažšie	Kryty, konzoly a kryty, ktorých farba je tmavá a kozmetické nároky sú mierne
A360	~9–10 %, nižšia meď	Šedá, lepšia korózia a stabilnejšia farba ako A383	Kryty a kryty motora vyžadujúce odolnosť proti korózii
AlSi10MnMg (primárny, napr. Silafont-36)	~10%, nízky obsah železa, pridaný mangán	Najkonzistentnejšia anodická odozva medzi zliatinami odlievanými pod tlakom; svetlosivá a farbiteľná	Konštrukčné a EV diely, kryty batérií, tenkostenné bezpečnostné komponenty
6061 (tepané)	pod 1 %	Svetlé, jednotné a ľahko sa farbia	Iba opracované časti – nemôžu byť odlievané pod vysokým tlakom

Väčšina programov pristáva na jednej z dvoch ciest. Ak je povrchová úprava tmavým dekoratívnym eloxom na odliatku na všeobecné použitie, A383 je spracovateľný a nákladovo efektívny a špecifikácia vzhľadu je napísaná okolo saténovej šedo-čiernej farby. Ak je anodizácia funkčná alebo musí byť zafarbená, prechod na primárnu zliatinu, ako je AlSi10MnMg, stojí viac za kilogram, ale odstraňuje väčšinu rizika sfarbenia.

Obrábanie mení aj obraz. Časť eloxovaná po odliatí je tmavšia a viac škvrnitá ako tá istá časť s opracovanými viditeľnými plochami. Tam, kde sa vyžaduje jednotný tón, sa kozmetické plochy upravia a zvyšok zostane ako odliatok.

Anodized Aluminum Die-Cast Pistons for Engines and Compressors

Eloxované hliníkové tlakovo liate piesty pre motory a kompresory Pozrite si tento produkt pre piesty odlievané pod tlakom z eloxovaného hliníka, vrátane možností zliatiny a podrobností o povrchovej úprave relevantných pre rozhodnutia o obrábaní a náteroch. Zobraziť produkt →

Typ II, Typ III alebo konverzný náter?

Vyberte triedu náteru z funkcie, nie z názvu povrchovej úpravy. Tri bežné možnosti sa pri tlakovom odliatku správajú úplne inak.

Sírová anodizácia typu II, 5–25 µm

Dekoratívne a odolné voči korózii. Prijíma farbivo v širokom rozsahu farieb, zachováva saténový povrch a vyhovuje viditeľným krytom, koncovkám a krytom. Na zliatinách s vysokým obsahom kremíka očakávajte skôr sivú až čiernu než svetlé tóny.

Tvrdá anodizácia typu III, 25–50 µm

Odolnosť proti opotrebeniu na prvom mieste, vzhľad až na druhom mieste. Tvrdosť sa zvyčajne pohybuje okolo 350–500 HV v závislosti od zliatiny. Farby sú obmedzené na tmavosivú, bronzovú a čiernu, zmena rozmerov je väčšia a odliatky s vysokým obsahom kremíka budú pravdepodobnejšie vykazovať nepravidelnosť. Použite ho na klzné plochy, telesá ventilov a oterové dosky.

Trojmocný chrómový konverzný náter

Pod mikrón hrubý, vodivý a lacný. Ak je požiadavkou odolnosť proti korózii plus elektrické uzemnenie, konverzný náter je zvyčajne správny a eloxovanie je nesprávne – eloxovanie je dielektrické a izoluje časť.

High-Pressure Aluminum Die-Cast Automobile Motor Housing

Teleso motora z vysokotlakového hliníka odlievaného pod tlakom Prezrite si tento vlastný kryt motora pre automobilové použitie s možnosťami z hliníkovej zliatiny, povrchovými úpravami, testovaním a detailmi rozmerovej tolerancie viazanými na výber eloxovania. Zobraziť produkt →

Dizajn, maskovanie a tolerancia: kam ide rozmerový rozpočet

Eloxovanie spotrebuje približne polovicu svojej hrúbky zo substrátu a druhú polovicu pridá smerom von. 20 um povlak typu II narastá približne o 10 um na každej strane; 50 µm povlak typu III narastá asi o 25 µm na stranu. Na časti s presnosťou ±0,05 mm to nie je chyba zaokrúhľovania.

Nite. Štandardný vnútorný závit 6H neakceptuje potiahnutý závit. Po natretí ho zamaskujte alebo narežte a na nákrese uveďte aký.
Tesniace čelá, ložiskové otvory a lisované uloženie. Zamaskujte ich a nechajte 0,5–1,0 mm medzeru maskovacej čiary – páska nemôže čisto sledovať zložitý obrys.
Hlboké slepé otvory a úzke štrbiny. Výmena elektrolytu je tam zlá, takže povlak bude tenký alebo nerovnomerný. Neklaďte požiadavku na hrúbku na prvok, ktorý elektrolyt nemôže dosiahnuť.
Ostré hrany. Okraje ťahajú prúd a horia, pričom zanechávajú hrubú kriedovú čiaru. Na eloxovaných hranách zadajte zlom R0,3–0,5 mm.
Vzhľad. Definujte ho pomocou fyzického farebného čipu plus tolerancie ΔE, rozsahu lesku a povolenej veľkosti kazov a počtu na povrchu. "Uniformná čierna" nie je niečo, proti čomu môže niekto inšpekovať.

Čo merať, aby proces zostal čestný

Kvalita povrchovej úpravy tlakových odliatkov je overiteľná. Vložte testy do objednávky a prestane to byť vecou názoru.

Hrúbka náteru vírivým prúdom podľa ASTM B244, v piatich bodoch na diel, s uvedeným minimom na kozmetických povrchoch.
Kvalita tesnenia podľa farbiva podľa ASTM B136 pre typ II alebo rozpustením v kyseline podľa ASTM B680 pre typ III.
Neutrálny soľný sprej podľa ASTM B117 ako kvalifikačná brána. Zaobchádzajte s hodinami ako s porovnaním medzi procesmi, nie s predpoveďou životnosti – tlakové odliatky s vysokým obsahom kremíka a medi bežne nedosahujú čísla uvádzané pre tvárnené 6061.
Overenie farby oproti schválenému čipu na spektrofotometri, hlásené ako ΔE.
Skúška zameraná na výrobu s použitím skutočnej matrice, skutočnej série zliatiny a skutočnej postupnosti obrábania, nie ručne leštenej vzorky.

Na jednom kontrolnom bode záleží viac, než väčšina kupujúcich očakáva: premenné odliatku posúvajú anodizovanú farbu. Pomer recyklovaného obsahu, chémia šarže zliatiny, tepelná rovnováha formy a výmena hradla – to všetko hýbe morfológiou kremíka a s nimi sa pohybuje aj hotový tón. Ak je vzhľad kritický, zmrazte zdroj zliatiny a rekvalifikujte ho po akejkoľvek zmene formy alebo procesu.

Keď je iná povrchová úprava lepšou inžinierskou voľbou

Eloxovanie nie je vždy riešením a na niektorých tlakových odliatkoch je to nesprávne.

Práškové lakovanie skrýva pórovitosť namiesto toho, aby ju odhaľovalo, prichádza v akejkoľvek farbe, vytvára 60–100 µm a je zvyčajne lacnejšie na veľkých dieloch. Nie je vodivý a pridáva nánosy na tesných prvkoch.
E-coat poskytuje rovnomerné tenké pokrytie s dobrou ochranou hrán, čo je užitočné pri zložitej geometrii a vnútorných povrchoch.
Konverzný povlak udržuje vodivosť pri nízkych nákladoch a je praktickou voľbou pre kryty EMI a uzemňovacie body.
Odliatok plus opracovanie s jednou maskovanou, namaľovanou kozmetickou tvárou je často najlacnejšou cestou k dobre vyzerajúcemu dielu, keď je viditeľná len jedna tvár.

Tepelné časti patria do samostatnej kategórie. Eloxovanie zvyšuje emisivitu chladiča a dodáva ochranu proti korózii pre vonkajšie a priemyselné použitie, a preto sú eloxované chladiče štandardom v osvetlení LED a elektrických krytoch.

Die-Cast Aluminum Heat Sinks for Electronics and Industrial Equipment

Tlakovo liate hliníkové chladiče pre elektroniku a priemyselné zariadenia Tento produkt chladiča zahŕňa možnosti tlakového odlievania hliníka, eloxovanie a iné povrchové úpravy a špecifikácie užitočné pri príprave RFQ pre tepelné diely. Zobraziť produkt →

Čo zahrnúť do eloxovanej RFQ

Označenie zliatiny a proces odlievania plus poznámka o tom, či možno zliatinu zmeniť, aby vyhovovala povrchovej úprave.
Funkcia povrchovej úpravy: korózne hodiny, opotrebovanie, farba, vodivosť alebo emisivita.
Trieda eloxovania a rozsah hrúbky s toleranciou, nie jediným číslom.
Ktoré povrchy sú kozmetické a ktoré sú maskované, uvedené na výkrese.
Farebný čip, terčík ΔE a terč lesku.
Pomenované akceptačné testy s normami a frekvenciou odberu vzoriek.
Množstvo vzorky, objem výroby a očakávanie skúšobného zámeru výroby.
Akékoľvek operácie po eloxovaní, ako je rezanie závitov, tesnenie alebo montáž.

RFQ napísaná týmto spôsobom zvyčajne ušetrí celé kolo vzorky, pretože dodávateľ môže vopred povedať, či zliatina podporuje farbu, či je plán maskovania vyrobiteľný a ako vyzerá realistický výťažok – namiesto toho, aby ho objavil pri prvej výrobnej šarži.

Časté otázky týkajúce sa tlakových odliatkov z eloxovaného hliníka

Môžu byť tlakové odliatky ADC12 alebo A383 eloxované?

Áno, ale očakávajte tmavosivý až čierny saténový výsledok s obmedzenou konzistenciou farieb. Funguje dobre pre tmavé dekoratívne povrchové úpravy a funkčnú ochranu proti korózii. Nefunguje pre jasné jasné alebo pastelové farby.

Zmení eloxovanie rozmery dielov?

áno. Zhruba polovica hrúbky povlaku rastie smerom von na každej strane – asi 10 µm pre 20 µm povlak typu II a asi 25 µm pre 50 µm povlak typu III. Závity, otvory a tesniace plochy zvyčajne potrebujú maskovanie.

Prečo môj eloxovaný tlakový odliatok vyzerá škvrnitý alebo má biele škvrny?

Zvyčajne jedna z troch príčin: pórovitosť zadržiavajúceho elektrolytu cez krok tesnenia, zmiešané povrchy odliateho a obrobeného na tej istej časti alebo zmena šarže zliatiny. Oprava je proti prúdu – odliatky so zvukom, konzistentné opracovanie a zdroj zmrazenej zliatiny.

Je možné tvrdé eloxovanie na vysokotlakových odliatkoch?

Je to možné, s obmedzeniami. Hrúbka nad približne 50 µm na zliatine s vysokým obsahom kremíka má tendenciu praskať alebo vyzerať nepravidelne. Udržujte tvrdú anodizáciu v rozsahu 25–40 µm a potvrďte to skúškou zameranou na výrobu.

Eloxovanie tlakového odliatku je skôr reťaz než jeden krok: výber zliatiny, spoľahlivosť formy a odlievania, stratégia obrábania, maskovanie a potom eloxovacia linka. Keď sa objaví problém s dokončením, príčinou sú zvyčajne dva alebo tri články späť z nádrže.

Naša vlastná práca pokrýva prednú časť tohto reťazca. Navrhujeme a vyrábame formy, prevádzkujeme vysokotlakové liatie od 1600T do 200T, strojujeme vo vlastnej réžii na CNC centrách a koordinujeme povrchovú úpravu vrátane eloxovania a práškového lakovania podľa systému kvality IATF 16949. Ak program potrebuje eloxovaný tlakový odliatok s definovanou farbou a definovaným cieľom korózie, praktickým východiskovým bodom je usadenie zliatiny a kozmetických povrchov pred vyrezaním formy. Môžete si prezrieť naše odlievanie hliníka a možnosti obrábania alebo pošlite nákres s priloženými požiadavkami na konečnú úpravu – čím skôr sa tieto dve rozhodnutia urobia, tým menej prekvapení skončí na dokončenom povrchu.