MIL-PRF-8625 アルマイト: 機械加工部品の Type II と Type III 硬質
要点
- Type III 硬質アルマイトは、通常、約0.002 in (50 µm) の厚さで、およそ半分が外側に成長するため、ボアは直径で皮膜の厚さ分ほど小さくなります。
- Type II はより薄く、よく染まり、標準で封孔されます。Type III はより硬く、耐摩耗性が高く、図面に指示がない限り封孔されません。
- 60度ねじのピッチ径は外側への成長の約4倍変化するため、ねじ、ベアリングのボア、接地点は通常マスキングします。
- 完全な指示には、仕様、タイプ、クラス、公差付きの膜厚、封孔、マスキング、ラックマークの位置、寸法がアルマイトの前後どちらに適用されるかを記載します。
MIL-PRF-8625 Type III 硬質アルマイトは、厚く硬い酸化アルミニウムの皮膜で、通常は公称約0.002 in (50 µm) あり、およそ半分が外側に、半分が金属の内部に成長します。Type II はより薄く、防食と着色に使われます。Type I は、薄いクロム酸皮膜です。どれを選ぶか、そしてそれをどう指示するかで、表面処理の後にボアが合うか、ねじがゲージに通るかが決まります。このガイドでは、タイプとクラス、膜厚、成長、マスキング、封孔、合金ごとの挙動、図面の指示を取り上げます。
MIL-PRF-8625 のタイプとクラス
MIL-PRF-8625 は性能仕様です。MIL-A-8625 に代わるもので、現行のリビジョンは F とその修正版です。契約がどのリビジョンを指定しているかを確認してください。皮膜は、タイプ(工程)とクラス(色)で定義されます。
- Type I: クロム酸アルマイト。Type IB: 低電圧のクロム酸アルマイト。Type IC: Type I と IB に代わる、クロムを使わない代替。
- Type II: 従来の硫酸アルマイト。Type IIB: 薄い硫酸アルマイトで、Type I と IB に代わる、クロムを使わない代替としても使われる。
- Type III: 硬質陽極酸化皮膜。通常は低温、高電流密度の硫酸浴。
- Class 1: 無着色。Class 2: 染色または顔料着色。
市販の同等規格もあります。硬質アルマイトには SAE AMS 2469、硫酸アルマイトには AMS 2471(無着色)と AMS 2472(着色)です。代用は契約上の判断であり、工場が決めることではありません。
Type I、Type II、Type III の比較
| 特性 | Type I / IB | Type II | Type III |
|---|---|---|---|
| 電解液 | クロム酸 | 硫酸、室温付近 | 硫酸、低温(多くは0 °C付近) |
| 一般的な膜厚 | 0.00002〜0.0003 in (0.5〜7.6 µm) | 0.0002〜0.001 in (5〜25 µm) | 0.0005〜0.0045 in (13〜114 µm)、公称約0.002 in (50 µm) |
| 外側への成長 | 小さい | 膜厚のおよそ3分の1、工程による | 膜厚のおよそ2分の1 |
| 耐摩耗性 | 低い | 中程度 | 高い。硬さは HRC 60〜70 相当とよく言われる |
| 色の選択肢 | グレー、染色は限定的 | 黒を含む幅広い範囲 | 自然なグレーからブロンズまたはダークグレー。黒染めも可能だが色にばらつきあり |
| 封孔 | 封孔される | 標準で封孔される | 指定がない限り封孔されない |
| 疲労への影響 | 最小 | 中程度 | 最も大きく低下する |
| 防衛分野での一般的な用途 | 疲労に敏感な航空機構造 | ハウジング、ブラケット、シャーシ、カバー | スライド、レール、マウント、摩耗パッド、絶縁面 |
数値は業界の一般的な値であり、保証ではありません。仕様は、一部のタイプを膜厚ではなく皮膜の重量で管理しているため、正確な合否基準は現行のリビジョンで確認してください。Type I は六価クロムを使用しており、航空宇宙以外の多くの処理業者はもう行っていません。図面が Type I を指定している場合は、Type IC または IIB が許容できるかを確認してください。milcnc.com でマッチングされるサプライヤーは、Type II と Type III を、その表面処理業者を通じて手配します。
膜厚と寸法の成長
アルマイトは、アルミニウムの表面を酸化物に変えます。酸化物の一部は元の表面の上に位置し、一部はその下の金属を置き換えます。Type III では、外側に50パーセント、内側に50パーセントという経験則がよく使われます。Type II では、外側に成長する割合はより小さく、およそ3分の1とされることが多くあります。
成長はコーティングされるすべての面に適用されるため、直径は外側への成長の2倍変化します。
仮の例: 12 mm H7 のボア
公差 H7 (0 〜 +0.018 mm) の12.000 mm のボアに、0.002 ± 0.0002 in (50 ± 5 µm) の Type III を施します。
- 片側の外側への成長: 22.5〜27.5 µm
- ボア径の減少: 45〜55 µm
- 12.000〜12.018 mm に仕上げるために必要なアルマイト前のボア: 約12.055〜12.063 mm
18 µm の公差帯は、皮膜のばらつきが残りを消費するため、アルマイト前には約8 µm に縮まります。良いボーリングヘッドを備えたCNCなら達成可能ですが、図面の公称 H7 とはまったく異なる作業になります。通常の代替策は、ボアをマスキングするか、先にアルマイトして皮膜をホーニングで寸法に合わせることです。
ねじ
60度ねじでは、ピッチ径は外側への成長の約4倍変化します。外側に25 µm 成長する Type III 皮膜は、ピッチ径を約100 µm 動かし、2A/2B や 3A/3B のどの許容差よりもはるかに大きくなります。このため、Type III のほぼすべての作業でねじはマスキングされます。代替策は、表面処理を見込んだ下穴径でタップを立てるか、アルマイトの後にインサートを入れることです。硬質アルマイトされたねじに「きれいにするため」標準のタップを通してはいけません。皮膜が削れ、タップも鈍ります。
皮膜が薄くなる箇所
皮膜の厚さは、深いボアや止まり穴の内側で減少し、表面に垂直に成長するため、鋭い外側の角で薄い、または皮膜のない領域が生じます。Type III では、設計が許せば、外側のエッジに約0.5〜0.8 mm (0.020〜0.030 in) の R を付けてください。
マスキング
寸法や電気的な状態を変えてはならない箇所をマスキングします。
- ベアリングのボア、圧入、精密な位置決め径
- タップ穴とスレッドミルで加工したねじ
- 電気的な接地と導通の箇所(通常は代わりに MIL-DTL-5541 Class 3 の化成処理を行う)
- 皮膜でばらつきが加わる、厳しい平面度の合わせ面
処理業者は、シリコンのプラグとキャップ、ストップオフラッカー、ビニールテープでマスキングします。図面では、斜線の領域と注記の旗でマスキング箇所を示し、境界の許容差(テープとラッカーでは約0.5〜1 mm が一般的)を設けてください。Type III は、処理中にしっかりとした電気的接触も必要とするため、むき出しのラックマークが残ります。ラックマークを許容する箇所を明記してください。そうでなければ、処理業者が決めます。
封孔
封孔は、酸化皮膜の細孔を閉じます。Type II は標準で封孔され、一般に熱い脱イオン水、酢酸ニッケル、または重クロム酸塩が使われます。重クロム酸塩は優れた耐食性を与え、Class 1 では黄緑色を帯びますが、六価クロムの工程です。封孔した Type II 皮膜に対する仕様の塩水噴霧の要件は、一般的な合否試験です(最近のリビジョンでは ASTM B117 で336時間。貴社のリビジョンをご確認ください)。
Type III は、封孔が表面を柔らかくし耐摩耗性を下げるため、図面または契約が求めない限り、封孔されません。硬質アルマイトした部品が塗装なしで屋外に置かれる場合、例えば地上支援の治具では、封孔を指定し、耐摩耗性の多少の低下を受け入れてください。
6061 と 7075 の挙動
6061-T6(マグネシウムとケイ素、銅 0.15 から 0.40 パーセント)は、均一にアルマイトできます。Type II は染料が安定して乗り、Type III は均一なグレーからダークグレーに仕上がり、膜厚が増すほど濃くなります。
7075-T6(亜鉛 5.1 から 6.1 パーセント、銅 1.2 から 2.0 パーセント)は、より暗く、やや均一性に劣る Type III 皮膜になります。高い電流密度では、鋭いエッジで焼けやすいため、エッジの R がより重要です。7075 の無色 Type II には、わずかに黄色味が出ることがよくあります。
2024(銅 3.8 から 4.9 パーセント)は難しい合金です。仕様は、銅が2パーセントを超える合金に、より緩い耐摩耗の限度を適用しています。ケイ素の多い鋳造合金では、まだらな皮膜になります。
どの合金にも当てはまる実務上のルール: すべての機械加工と熱処理をアルマイトの前に終えること。鋼のインサートや異種合金を含む組立品はアルマイトしないこと。ヘリカルコイルインサートは表面処理の後に入れること。
図面での Type III の指示方法
完全な注記があれば、処理業者の推測の大半がなくなります。
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.
契約でリビジョンが固定されている場合は仕様のリビジョン、Class 2 の色(基準サンプルまたは FED-STD-595 の番号)、膜厚の検証方法も記載してください。量産では ASTM B244 による渦電流法、争いを解決する必要がある場合は ASTM B487 による断面観察です。±0.0002 in のようなより厳しい膜厚公差は、単純な形状では可能なことが多いものの、先に処理業者と合意してください。
アルマイト前の寸法: 誰が計算するか
実行可能な方法は3つあります。
- 仕上がり寸法のみ。 図面にはアルマイト後の寸法を記載し、サプライヤーが処理業者の既知の成長から、処理前の寸法を計算します。最も一般的で、図面もすっきりします。
- 両方の寸法。 重要な形状に、処理前と仕上がりの値を示します。曖昧さがなくなりますが、リビジョンを通じて整合性を保つ必要があります。
- マスキング。 重要なはめあいをマスキングして、寸法が変わらないようにします。
多くのバイヤーは、1と3を組み合わせます。どの方法を選ぶ場合も、サプライヤーに、DFMの注記に処理前の目標寸法を記載し、初品でアルマイトの前後に重要な形状を測定するよう依頼してください。AS9102 初品検査ガイドにその記録方法を、品質のページに紹介サプライヤーが提供する検査記録を説明しています。表面処理の指示が、材料、ねじ、マーキングの要件とどう組み合わされるかは、ミルスペックCNC加工ガイドをご覧ください。
すでにアルマイトの指示がある図面があり、見積の前に成長とマスキングについて確認したい場合は、RFQとして送ってください。
アルマイト部品のRFQを送る
図面(PDF、DWG、DXF)とモデル(STEP または IGES)、完全な表面処理の注記、合金と調質、数量、寸法が表面処理の前後どちらに適用されるかを含めてください。マスキング箇所とラックマークの位置を示してください。対応範囲のページに、紹介する材料、公差、表面処理を掲載しており、対象となるのは、ハウジング、ブラケット、レール、マウント、筐体などの規制対象外の部品です。
最初に双方向のNDAを締結し、パッケージの完全性と輸出上の機微性を確認したうえで、資格のあるサプライヤー最大3社とマッチングします。完全なRFQから24営業時間以内に、表面処理業者、材料証明書、FAI計画、納期を記載した見積が届きます。RFQを送る。
出典
一般的な情報であり、法的助言や技術的助言ではありません。各規格と条項は、必ず現行のリビジョンをご確認ください。