Anodizzazione MIL-PRF-8625: Tipo II e Tipo III duro su pezzi lavorati

L’anodizzazione dura MIL-PRF-8625 Tipo III è un rivestimento spesso e duro di ossido di alluminio, di solito di circa 0.002 in (50 µm) nominali, che cresce per circa metà verso l’esterno e metà dentro il metallo. Il Tipo II è più sottile e serve per la protezione dalla corrosione e per il colore. Il Tipo I è un sottile rivestimento all’acido cromico. La scelta tra i tre, e il modo in cui viene indicata, decide se i fori restano accoppiabili e se le filettature calibrano ancora dopo la finitura. Questa guida tratta tipi, classi, spessore, crescita, mascheratura, sigillatura, comportamento delle leghe e indicazioni di disegno.

Tipi e classi in MIL-PRF-8625

MIL-PRF-8625 è una specifica prestazionale. Ha sostituito MIL-A-8625 e la revisione corrente è la F con emendamenti; verifichi quale revisione indica il Suo contratto. Definisce i rivestimenti per tipo (processo) e classe (colore).

• Tipo I: anodizzazione all’acido cromico. Tipo IB: acido cromico a bassa tensione. Tipo IC: alternativa senza cromo al Tipo I e al IB.
• Tipo II: anodizzazione solforica convenzionale. Tipo IIB: anodizzazione solforica sottile, usata anche come alternativa senza cromo al Tipo I e al IB.
• Tipo III: rivestimento anodico duro, di solito con acido solforico a bassa temperatura e densità di corrente maggiore.
• Classe 1: non colorata. Classe 2: colorata o pigmentata.

Esistono equivalenti commerciali: SAE AMS 2469 per l’anodizzazione dura, e AMS 2471 (non colorata) e AMS 2472 (colorata) per l’anodizzazione solforica. La sostituzione è una decisione contrattuale, non dell’officina.

Confronto tra Tipo I, Tipo II e Tipo III

Proprietà	Tipo I / IB	Tipo II	Tipo III
Elettrolita	Acido cromico	Acido solforico, vicino alla temperatura ambiente	Acido solforico, freddo (spesso vicino a 0 °C)
Spessore tipico	da 0.00002 a 0.0003 in (da 0.5 a 7.6 µm)	da 0.0002 a 0.001 in (da 5 a 25 µm)	da 0.0005 a 0.0045 in (da 13 a 114 µm), circa 0.002 in (50 µm) nominali
Crescita verso l’esterno	Piccola	Circa un terzo dello spessore, dipende dal processo	Circa metà dello spessore
Resistenza all’usura	Bassa	Moderata	Alta; durezza spesso indicata vicino a 60-70 HRC equivalenti
Opzioni di colore	Grigio, colorazione limitata	Ampia gamma, incluso il nero	Dal grigio naturale al bronzo o grigio scuro; colorazione nera possibile, il colore varia
Sigillatura	Sigillato	Sigillato per impostazione predefinita	Non sigillato salvo indicazione
Effetto sulla fatica	Il minore	Moderato	La maggiore riduzione
Usi tipici nella difesa	Strutture aeronautiche sensibili alla fatica	Alloggiamenti, staffe, telai, coperchi	Guide, rotaie, supporti, pattini di usura, superfici isolanti

I valori sono cifre tipiche del settore, non promesse. La specifica controlla alcuni tipi tramite il peso del rivestimento anziché lo spessore, quindi verifichi la revisione corrente per i criteri di accettazione esatti. Il Tipo I usa cromo esavalente e molti processori al di fuori dell’aeronautica non lo eseguono più; se il Suo disegno indica il Tipo I, chieda se il Tipo IC o IIB è accettabile. I fornitori abbinati tramite milcnc.com gestiscono il Tipo II e il Tipo III attraverso i loro processori di finitura.

Spessore e crescita dimensionale

L’anodizzazione converte la superficie dell’alluminio in ossido. Parte dell’ossido sta sopra la superficie originale e parte sostituisce il metallo sotto. Per il Tipo III la regola pratica abituale è 50 per cento verso l’esterno e 50 per cento verso l’interno. Per il Tipo II una quota minore si forma verso l’esterno, spesso indicata vicino a un terzo.

La crescita si applica a ogni superficie rivestita, quindi i diametri cambiano del doppio della crescita verso l’esterno.

Esempio ipotetico: un foro da 12 mm H7

Un foro da 12.000 mm con tolleranza H7 (da 0 a +0.018 mm) riceve Tipo III a 0.002 ± 0.0002 in (50 ± 5 µm).

• Crescita verso l’esterno per lato: da 22.5 a 27.5 µm
• Riduzione del diametro del foro: da 45 a 55 µm
• Foro necessario prima dell’anodizzazione: circa da 12.055 a 12.063 mm per finire tra 12.000 e 12.018 mm

La fascia di tolleranza di 18 µm si riduce a circa 8 µm prima dell’anodizzazione, perché la variazione del rivestimento consuma il resto. È ottenibile su una macchina CNC con una buona testa di alesatura, ma è un lavoro molto diverso dall’H7 nominale del disegno. Le alternative abituali sono mascherare il foro o anodizzare prima e poi levigare il rivestimento a misura.

Filettature

Su una filettatura a 60 gradi, il diametro medio cambia di circa quattro volte la crescita verso l’esterno. Un rivestimento Tipo III che cresce di 25 µm verso l’esterno sposta il diametro medio di circa 100 µm, ben più di qualsiasi tolleranza 2A/2B o 3A/3B. Le filettature vengono quindi mascherate in quasi tutti i lavori in Tipo III. Le alternative sono maschiare sovradimensionato tenendo conto della finitura o montare inserti dopo l’anodizzazione. Non passi mai un maschio standard in una filettatura anodizzata a duro per «pulirla»: asporta il rivestimento e consuma il maschio.

Dove il rivestimento si assottiglia

Lo spessore del rivestimento diminuisce all’interno di fori profondi e ciechi e cresce perpendicolarmente alla superficie, il che lascia una zona sottile o priva di rivestimento sugli spigoli esterni vivi. Per il Tipo III, smussi gli spigoli esterni con un raggio di circa 0.5-0.8 mm (da 0.020 a 0.030 in) dove il progetto lo consente.

Mascheratura

Mascheri ciò che deve restare invariato dimensionalmente o elettricamente:

• Sedi per cuscinetti, accoppiamenti a pressione e diametri di centraggio di precisione
• Fori filettati e filettature fresate
• Punti di messa a terra e di collegamento elettrico (di solito ricevono invece conversione chimica MIL-DTL-5541 Classe 3)
• Facce di accoppiamento con planarità stretta dove il rivestimento aggiungerebbe variazione

I processori mascherano con tappi e cappucci in silicone, vernice di arresto o nastro in vinile. Indichi le aree mascherate sul disegno con una zona tratteggiata e una nota con bandierina, e preveda una tolleranza di confine (circa 0.5-1 mm è tipica per nastro e vernice). Il Tipo III richiede inoltre un contatto elettrico saldo durante il processo, che lascia segni dell’attrezzatura non rivestiti. Indichi dove sono ammessi i segni dell’attrezzatura, altrimenti sceglie il processore.

Sigillatura

La sigillatura chiude i pori dell’ossido. Il Tipo II è sigillato per impostazione predefinita, di solito in acqua deionizzata calda, acetato di nichel o dicromato. Il dicromato dà buona resistenza alla corrosione e una tinta giallo-verde sulla Classe 1, ma è un processo esavalente. Il requisito di nebbia salina della specifica per i rivestimenti Tipo II sigillati è una prova di accettazione comune (336 ore secondo ASTM B117 nelle revisioni recenti; verifichi la Sua).

Il Tipo III è lasciato non sigillato a meno che il disegno o il contratto lo richiedano, perché la sigillatura ammorbidisce la superficie e riduce la resistenza all’abrasione. Se un pezzo anodizzato a duro sta all’aperto senza vernice, ad esempio un’attrezzatura di supporto a terra, specifichi la sigillatura e accetti una certa perdita di resistenza all’usura.

Comportamento di 6061 e 7075

6061-T6 (magnesio e silicio, da 0.15 a 0.40 per cento di rame) si anodizza in modo uniforme. Il Tipo II prende il colore in modo costante e il Tipo III risulta di un grigio uniforme fino al grigio scuro, più scuro all’aumentare dello spessore.

7075-T6 (da 5.1 a 6.1 per cento di zinco, da 1.2 a 2.0 per cento di rame) produce un rivestimento Tipo III più scuro e talvolta un po’ meno uniforme. È più incline alla bruciatura sugli spigoli vivi ad alta densità di corrente, quindi i raggi di spigolo contano di più. Il Tipo II trasparente sul 7075 mostra spesso una lieve dominante gialla.

2024 (da 3.8 a 4.9 per cento di rame) è il caso difficile; la specifica applica un limite di abrasione più largo alle leghe con oltre il 2 per cento di rame. Le leghe da fonderia ad alto contenuto di silicio danno rivestimenti macchiati.

Regole pratiche per qualsiasi lega: completi tutte le lavorazioni e i trattamenti termici prima dell’anodizzazione, non anodizzi mai assiemi con inserti in acciaio o leghe dissimili e monti gli inserti elicoidali dopo la finitura.

Come indicare il Tipo III su un disegno

Una nota completa elimina la maggior parte delle congetture del processore:

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.

Includa la revisione della specifica se il contratto la fissa, il colore per la Classe 2 (un campione di riferimento o un numero FED-STD-595) e come si verifica lo spessore: correnti indotte secondo ASTM B244 in produzione, microsezione secondo ASTM B487 quando occorre risolvere contestazioni. Una tolleranza di spessore più stretta come ±0.0002 in è spesso possibile su geometrie semplici, ma la concordi prima con il processore.

Quote prima dell’anodizzazione: chi le calcola

Ci sono tre approcci praticabili:

1. Solo quote finite. Il disegno indica le quote dopo l’anodizzazione e il fornitore calcola le misure prima della finitura dalla crescita nota del processore. È l’approccio più comune e mantiene pulito il disegno.
2. Entrambi i set di quote. Le caratteristiche critiche mostrano valori prima della finitura e finiti. Elimina l’ambiguità ma va mantenuto coerente nelle revisioni.
3. Mascheratura. Gli accoppiamenti critici vengono mascherati perché le loro quote non cambino.

La maggior parte degli acquirenti combina il primo e il terzo. Qualunque scelga, chieda al fornitore di elencare le quote obiettivo prima della finitura nelle note DFM e di misurare le caratteristiche critiche prima e dopo l’anodizzazione sul primo articolo. La guida al primo articolo AS9102 spiega come registrarlo, e la nostra pagina sulla qualità descrive i registri di ispezione che forniscono i fornitori abbinati. Per capire come le indicazioni di finitura si inseriscono accanto ai requisiti di materiale, filettatura e marcatura, veda la guida alla lavorazione CNC mil-spec.

Se ha già un disegno con un’indicazione di anodizzazione e vuole farlo esaminare per crescita e mascheratura prima dell’offerta, lo invii come RFQ.

Inviare una RFQ per un pezzo anodizzato

Includa il disegno (PDF, DWG o DXF) e il modello (STEP o IGES), la nota di finitura completa, lega e tempra, quantità e se le quote valgono prima o dopo la finitura. Segni le aree mascherate e la posizione dei segni dell’attrezzatura. La pagina delle capacità elenca materiali, tolleranze e finiture che gestiamo, e i pezzi devono essere articoli non controllati come alloggiamenti, staffe, guide, supporti e contenitori.

Iniziamo con un NDA reciproco, verifichiamo che il pacchetto sia completo e la sua sensibilità per l’export, poi lo abbiniamo a un massimo di tre fornitori qualificati. Le offerte arrivano entro 24 ore lavorative da una RFQ completa e indicano il processore di finitura, i certificati del materiale, il piano FAI e i tempi di consegna. Invii la Sua RFQ.