Anodizado MIL-PRF-8625: Tipo II frente a Tipo III duro en piezas mecanizadas

El anodizado duro MIL-PRF-8625 Tipo III es un recubrimiento grueso y duro de óxido de aluminio, normalmente de unos 0.002 in (50 µm) nominales, que crece aproximadamente la mitad hacia fuera y la mitad hacia dentro del metal. El Tipo II es más fino y se usa para protección contra la corrosión y color. El Tipo I es un recubrimiento fino de ácido crómico. La elección entre ellos, y la forma de indicarla, decide si los agujeros siguen ajustando y si las roscas siguen calibrando tras el acabado. Esta guía cubre tipos, clases, espesor, crecimiento, enmascarado, sellado, comportamiento de las aleaciones e indicaciones de plano.

Tipos y clases en MIL-PRF-8625

MIL-PRF-8625 es una especificación de desempeño. Sustituyó a MIL-A-8625 y la revisión vigente es la F con enmiendas; compruebe qué revisión nombra su contrato. Define los recubrimientos por tipo (proceso) y clase (color).

• Tipo I: anodizado con ácido crómico. Tipo IB: ácido crómico de baja tensión. Tipo IC: alternativa sin cromo al Tipo I y al IB.
• Tipo II: anodizado sulfúrico convencional. Tipo IIB: anodizado sulfúrico fino, también usado como alternativa sin cromo al Tipo I y al IB.
• Tipo III: recubrimiento anódico duro, normalmente con ácido sulfúrico a baja temperatura y mayor densidad de corriente.
• Clase 1: sin teñir. Clase 2: teñido o pigmentado.

Existen equivalentes comerciales: SAE AMS 2469 para el anodizado duro, y AMS 2471 (sin teñir) y AMS 2472 (teñido) para el anodizado sulfúrico. La sustitución es una decisión del contrato, no del taller.

Comparación de Tipo I, Tipo II y Tipo III

Propiedad	Tipo I / IB	Tipo II	Tipo III
Electrolito	Ácido crómico	Ácido sulfúrico, cerca de la temperatura ambiente	Ácido sulfúrico, frío (a menudo cerca de 0 °C)
Espesor típico	0.00002 a 0.0003 in (0.5 a 7.6 µm)	0.0002 a 0.001 in (5 a 25 µm)	0.0005 a 0.0045 in (13 a 114 µm), unos 0.002 in (50 µm) nominales
Crecimiento hacia fuera	Pequeño	Aproximadamente un tercio del espesor, según el proceso	Aproximadamente la mitad del espesor
Resistencia al desgaste	Baja	Moderada	Alta; la dureza se cita a menudo cerca de 60 a 70 HRC equivalente
Opciones de color	Gris, teñido limitado	Gran variedad, incluido el negro	Del gris natural al bronce o gris oscuro; es posible el tinte negro, el color varía
Sellado	Sellado	Sellado por defecto	Sin sellar salvo indicación
Efecto en la fatiga	El menor	Moderado	La mayor reducción
Usos típicos en defensa	Estructura aeronáutica sensible a la fatiga	Carcasas, soportes, chasis, tapas	Guías, rieles, montajes, patines de desgaste, superficies aislantes

Los valores son cifras típicas del sector, no promesas. La especificación controla algunos tipos por peso de recubrimiento en lugar de espesor, así que consulte la revisión vigente para los criterios de aceptación exactos. El Tipo I usa cromo hexavalente, y muchos procesadores ajenos a la aeronáutica ya no lo ejecutan; si su plano indica Tipo I, pregunte si el Tipo IC o IIB es aceptable. Los proveedores asignados a través de milcnc.com gestionan el Tipo II y el Tipo III mediante sus procesadores de acabado.

Espesor y crecimiento dimensional

El anodizado convierte la superficie del aluminio en óxido. Parte del óxido queda por encima de la superficie original y parte sustituye al metal que hay debajo. Para el Tipo III, la regla práctica habitual es un 50 por ciento hacia fuera y un 50 por ciento hacia dentro. Para el Tipo II, una parte menor se forma hacia fuera, a menudo citada cerca de un tercio.

El crecimiento se aplica a cada superficie recubierta, de modo que los diámetros cambian el doble del crecimiento hacia fuera.

Ejemplo hipotético: un agujero de 12 mm H7

Un agujero de 12.000 mm con tolerancia H7 (0 a +0.018 mm) recibe Tipo III a 0.002 ± 0.0002 in (50 ± 5 µm).

• Crecimiento hacia fuera por lado: 22.5 a 27.5 µm
• Reducción del diámetro del agujero: 45 a 55 µm
• Agujero necesario antes del anodizado: unos 12.055 a 12.063 mm para quedar entre 12.000 y 12.018 mm

La banda de tolerancia de 18 µm se reduce a unos 8 µm antes del anodizado, porque la variación del recubrimiento consume el resto. Es alcanzable en una máquina CNC con una buena cabeza de mandrinar, pero es un trabajo muy distinto del H7 nominal del plano. Las alternativas habituales son enmascarar el agujero o anodizar primero y bruñir el recubrimiento hasta la medida.

Roscas

En una rosca de 60 grados, el diámetro de flancos cambia unas cuatro veces el crecimiento hacia fuera. Un recubrimiento Tipo III que crece 25 µm hacia fuera mueve el diámetro de flancos unos 100 µm, mucho más que cualquier tolerancia 2A/2B o 3A/3B. Por eso las roscas se enmascaran en casi todo el trabajo en Tipo III. Las alternativas son roscar sobredimensionado teniendo en cuenta el acabado o colocar insertos después del anodizado. No pase nunca un macho estándar por una rosca anodizada en duro para «limpiarla»: elimina el recubrimiento y desafila el macho.

Dónde el recubrimiento se adelgaza

El espesor del recubrimiento disminuye dentro de agujeros profundos y ciegos, y crece perpendicularmente a la superficie, lo que deja una zona fina o sin recubrimiento en las esquinas exteriores vivas. Para el Tipo III, rompa las aristas exteriores con un radio de unos 0.5 a 0.8 mm (0.020 a 0.030 in) cuando el diseño lo permita.

Enmascarado

Enmascare lo que deba permanecer sin cambios dimensionales o eléctricos:

• Alojamientos de rodamientos, ajustes a presión y diámetros de centrado de precisión
• Agujeros roscados y roscas fresadas
• Puntos de puesta a tierra y de unión eléctrica (suelen recibir en su lugar conversión química MIL-DTL-5541 Clase 3)
• Caras de acoplamiento con planitud estrecha donde el recubrimiento añadiría variación

Los procesadores enmascaran con tapones y tapas de silicona, laca de reserva o cinta de vinilo. Muestre las zonas enmascaradas en el plano con una zona rayada y una nota con bandera, y admita una tolerancia de límite (unos 0.5 a 1 mm es habitual para cinta y laca). El Tipo III también necesita un contacto eléctrico firme durante el proceso, que deja marcas de bastidor sin recubrir. Indique dónde se permiten las marcas de bastidor; si no, las elige el procesador.

Sellado

El sellado cierra los poros del óxido. El Tipo II se sella por defecto, normalmente en agua desionizada caliente, acetato de níquel o dicromato. El dicromato da buena resistencia a la corrosión y un tinte amarillo verdoso en la Clase 1, pero es un proceso hexavalente. El requisito de niebla salina de la especificación para recubrimientos Tipo II sellados es un ensayo de aceptación habitual (336 horas según ASTM B117 en revisiones recientes; compruebe la suya).

El Tipo III se deja sin sellar salvo que el plano o el contrato lo pidan, porque el sellado ablanda la superficie y reduce la resistencia a la abrasión. Si una pieza con anodizado duro queda a la intemperie sin pintar, por ejemplo una fijación de apoyo en tierra, especifique el sellado y acepte cierta pérdida de resistencia al desgaste.

Comportamiento del 6061 y del 7075

6061-T6 (magnesio y silicio, 0.15 a 0.40 por ciento de cobre) se anodiza de forma uniforme. El Tipo II toma el tinte de manera consistente y el Tipo III sale de un gris uniforme a gris oscuro, más oscuro cuanto mayor es el espesor.

7075-T6 (5.1 a 6.1 por ciento de cinc, 1.2 a 2.0 por ciento de cobre) produce un recubrimiento Tipo III más oscuro que puede ser algo menos uniforme. Es más propenso al quemado en aristas vivas con alta densidad de corriente, así que los radios de arista importan más. El Tipo II incoloro sobre 7075 suele mostrar un ligero matiz amarillo.

2024 (3.8 a 4.9 por ciento de cobre) es el difícil; la especificación aplica un límite de abrasión más laxo a las aleaciones con más de 2 por ciento de cobre. Las aleaciones de fundición con mucho silicio dan recubrimientos moteados.

Reglas prácticas para cualquier aleación: termine todo el mecanizado y el tratamiento térmico antes del anodizado, no anodice nunca conjuntos con insertos de acero o aleaciones distintas e instale los insertos de espiral helicoidal después del acabado.

Cómo indicar el Tipo III en un plano

Una nota completa elimina la mayor parte de las suposiciones del procesador:

1. ANODIZE PER MIL-PRF-8625, TYPE III, CLASS 1.
   COATING THICKNESS 0.0020 ± 0.0005 IN (51 ± 13 µm).
   DO NOT SEAL.
2. MASK SURFACES INDICATED BY FLAG NOTE A.
   NO COATING PERMITTED IN THREADED HOLES.
3. RACK MARKS PERMITTED ONLY ON SURFACES INDICATED BY FLAG NOTE B.
4. DIMENSIONS APPLY AFTER ANODIZE UNLESS NOTED "PRE-FINISH".
5. PROCESSOR CERTIFICATE OF CONFORMANCE REQUIRED,
   INCLUDING THICKNESS READINGS.

Incluya la revisión de la especificación si el contrato la fija, el color para la Clase 2 (una muestra de referencia o un número FED-STD-595) y cómo se verifica el espesor: corrientes de Foucault según ASTM B244 en producción, microsección según ASTM B487 cuando haya que resolver disputas. Una tolerancia de espesor más estrecha como ±0.0002 in suele ser posible en geometría sencilla, pero acuérdela antes con el procesador.

Cotas previas al anodizado: quién las calcula

Hay tres enfoques viables:

1. Solo cotas acabadas. El plano indica las cotas tras el anodizado y el proveedor calcula las medidas previas al acabado a partir del crecimiento conocido del procesador. Es el enfoque más común y mantiene limpio el plano.
2. Ambos juegos de cotas. Las características críticas muestran valores previos al acabado y acabados. Esto elimina la ambigüedad pero debe mantenerse coherente a lo largo de las revisiones.
3. Enmascarado. Los ajustes críticos se enmascaran para que sus cotas no cambien.

La mayoría de los compradores combinan el primero y el tercero. Elija el que elija, pida al proveedor que enumere las cotas objetivo previas al acabado en las notas DFM y que mida las características críticas antes y después del anodizado en el primer artículo. La guía del primer artículo AS9102 explica cómo registrarlo, y nuestra página de calidad describe los registros de inspección que entregan los proveedores asignados. Para ver cómo encajan las indicaciones de acabado con los requisitos de material, rosca y marcado, consulte la guía de mecanizado CNC mil-spec.

Si ya tiene un plano con una indicación de anodizado y quiere revisarlo en cuanto a crecimiento y enmascarado antes de cotizar, envíelo como RFQ.

Enviar una RFQ de una pieza anodizada

Incluya el plano (PDF, DWG o DXF) y el modelo (STEP o IGES), la nota de acabado completa, la aleación y el temple, las cantidades y si las cotas se aplican antes o después del acabado. Marque las zonas enmascaradas y la ubicación de las marcas de bastidor. La página de capacidades enumera los materiales, tolerancias y acabados que gestionamos, y las piezas deben ser artículos no controlados como carcasas, soportes, rieles, montajes y envolventes.

Empezamos con un NDA mutuo, comprobamos que el paquete esté completo y su sensibilidad de exportación, y lo asignamos a hasta tres proveedores cualificados. Las cotizaciones llegan en un plazo de 24 horas hábiles tras una RFQ completa e indican el procesador de acabado, los certificados de material, el plan FAI y el plazo de entrega. Envíe su RFQ.