Anodiseren volgens MIL-PRF-8625: Type II en Type III (hardanodiseren) op bewerkte onderdelen

Hardanodiseren Type III volgens MIL-PRF-8625 geeft een dikke, harde aluminiumoxidelaag, doorgaans ongeveer 0.002 in (50 µm) nominaal, die grofweg voor de helft naar buiten en voor de helft in het metaal groeit. Type II is dunner en dient voor corrosiebescherming en kleur. Type I is een dunne chroomzuurlaag. De keuze daartussen, en de manier waarop die wordt aangeduid, bepaalt of boringen na de afwerking nog passen en schroefdraad nog met een kaliber te meten is. Deze gids behandelt typen, klassen, laagdikte, groei, afplakken, sealen, gedrag van legeringen en aanduidingen op tekeningen.

Typen en klassen in MIL-PRF-8625

MIL-PRF-8625 is een prestatiespecificatie. Ze verving MIL-A-8625, en de huidige revisie is F met amendementen; controleer welke revisie uw contract noemt. Ze definieert lagen naar type (proces) en klasse (kleur).

• Type I: chroomzuuranodiseren. Type IB: chroomzuur met lage spanning. Type IC: een chroomvrij alternatief voor Type I en IB.
• Type II: conventioneel anodiseren in zwavelzuur. Type IIB: dun anodiseren in zwavelzuur, ook gebruikt als chroomvrij alternatief voor Type I en IB.
• Type III: hardanodiseerlaag, meestal zwavelzuur bij lage temperatuur en hogere stroomdichtheid.
• Klasse 1: ongekleurd. Klasse 2: gekleurd of gepigmenteerd.

Er bestaan commerciële equivalenten: SAE AMS 2469 voor hardanodiseren, en AMS 2471 (ongekleurd) en AMS 2472 (gekleurd) voor anodiseren in zwavelzuur. Vervanging is een contractbeslissing, geen beslissing van het bedrijf.

Type I, Type II en Type III vergeleken

Eigenschap	Type I / IB	Type II	Type III
Elektrolyt	Chroomzuur	Zwavelzuur, bijna kamertemperatuur	Zwavelzuur, koud (vaak bijna 0 °C)
Gebruikelijke laagdikte	0.00002 tot 0.0003 in (0.5 tot 7.6 µm)	0.0002 tot 0.001 in (5 tot 25 µm)	0.0005 tot 0.0045 in (13 tot 114 µm), ongeveer 0.002 in (50 µm) nominaal
Groei naar buiten	Klein	Grofweg een derde van de dikte, procesafhankelijk	Grofweg de helft van de dikte
Slijtvastheid	Laag	Matig	Hoog; hardheid wordt vaak opgegeven rond 60 tot 70 HRC-equivalent
Kleuropties	Grijs, beperkte inkleuring	Breed assortiment, inclusief zwart	Natuurlijk grijs tot brons of donkergrijs; zwarte kleurstof mogelijk, kleur varieert
Sealen	Gesealed	Standaard gesealed	Ongesealed, tenzij voorgeschreven
Effect op vermoeiing	Kleinst	Matig	Grootste afname
Gebruikelijk gebruik in defensie	Vermoeiingsgevoelige luchtvaartconstructie	Behuizingen, beugels, chassis, deksels	Glijvlakken, rails, bevestigingen, slijtplaten, isolerende oppervlakken

De waarden zijn gebruikelijke cijfers uit de industrie, geen beloften. De specificatie stuurt sommige typen op laaggewicht in plaats van op dikte, dus raadpleeg de actuele revisie voor de exacte acceptatiecriteria. Type I gebruikt zeswaardig chroom en veel afwerkers buiten de luchtvaart voeren het niet meer uit; vraagt uw tekening Type I, vraag dan of Type IC of IIB acceptabel is. Leveranciers die via milcnc.com worden gekoppeld, regelen Type II en Type III via hun afwerkers.

Laagdikte en maatgroei

Anodiseren zet het aluminiumoppervlak om in oxide. Een deel van het oxide ligt boven het oorspronkelijke oppervlak en een deel vervangt het metaal eronder. Voor Type III is de vuistregel 50 procent naar buiten en 50 procent naar binnen. Bij Type II bouwt een kleiner deel naar buiten op, vaak opgegeven rond een derde.

De groei geldt voor elk gecoat oppervlak, dus diameters veranderen met tweemaal de groei naar buiten.

Hypothetisch voorbeeld: een boring van 12 mm H7

Een boring van 12.000 mm met tolerantie H7 (0 tot +0.018 mm) krijgt Type III met 0.002 ± 0.0002 in (50 ± 5 µm).

• Groei naar buiten per zijde: 22.5 tot 27.5 µm
• Verkleining van de boringdiameter: 45 tot 55 µm
• Benodigde boring vóór het anodiseren: ongeveer 12.055 tot 12.063 mm om uit te komen binnen 12.000 tot 12.018 mm

De tolerantieband van 18 µm krimpt vóór het anodiseren tot ongeveer 8 µm, omdat de variatie van de laag de rest opgebruikt. Dat is haalbaar op een CNC met een goede boorkop, maar het is een heel andere opgave dan de nominale H7 van de tekening. De gebruikelijke alternatieven zijn de boring afplakken of eerst anodiseren en de laag op maat honen.

Schroefdraad

Bij een 60-gradendraad verandert de flankdiameter ongeveer vier keer de groei naar buiten. Een Type III-laag die 25 µm naar buiten opbouwt, verschuift de flankdiameter met ongeveer 100 µm, veel meer dan welke speling voor 2A/2B of 3A/3B ook. Schroefdraad wordt daarom bij vrijwel al het Type III-werk afgeplakt. De alternatieven zijn met overmaat tappen, rekening houdend met de afwerking, of inzetstukken plaatsen na het anodiseren. Haal nooit een gewone tap door een hardgeanodiseerde draad om die te “reinigen”; dat verwijdert de laag en maakt de tap bot.

Waar de laag dun uitloopt

De laagdikte neemt af in diepe boringen en blinde gaten, en de laag groeit loodrecht op het oppervlak, wat bij scherpe buitenhoeken een dunne of lege zone achterlaat. Breek bij Type III uitwendige randen met een radius van ongeveer 0.5 tot 0.8 mm (0.020 tot 0.030 in) waar het ontwerp dat toelaat.

Afplakken

Plak af wat qua maat of elektrisch ongewijzigd moet blijven:

• Lagerboringen, perspassingen en precisiecentreerdiameters
• Getapte gaten en met draadfrezen gemaakte schroefdraad
• Elektrische aardings- en verbindingspunten (die krijgen meestal in plaats daarvan chemische conversielaag MIL-DTL-5541 Class 3)
• Passende vlakken met nauwe vlakheid waar de laag variatie zou toevoegen

Afwerkers plakken af met siliconen pluggen en dopjes, afdeklak of vinylband. Toon afgeplakte gebieden op de tekening met een gearceerde zone en een vlagnotitie, en sta een randtolerantie toe (ongeveer 0.5 tot 1 mm is gebruikelijk bij band en lak). Type III vraagt ook om stevig elektrisch contact tijdens het proces, wat kale ophangmerken achterlaat. Geef aan waar ophangmerken zijn toegestaan, anders kiest de afwerker.

Sealen

Sealen sluit de poriën in het oxide. Type II wordt standaard gesealed, gewoonlijk in heet gedeïoniseerd water, nikkelacetaat of dichromaat. Dichromaat geeft goede corrosiebestendigheid en een geelgroene tint bij Class 1, maar is een zeswaardig proces. De eis van de specificatie voor zoutsproeitesten bij gesealede Type II-lagen is een gebruikelijke acceptatietest (336 uur volgens ASTM B117 in recente revisies; controleer de uwe).

Type III blijft ongesealed tenzij tekening of contract erom vraagt, omdat sealen het oppervlak zachter maakt en de slijtvastheid verlaagt. Staat een hardgeanodiseerd onderdeel onbeschilderd buiten, bijvoorbeeld een bevestiging voor grondondersteuningsmateriaal, schrijf dan sealing voor en accepteer enig verlies aan slijtprestatie.

Gedrag van 6061 en 7075

6061-T6 (magnesium en silicium, 0.15 tot 0.40 procent koper) anodiseert gelijkmatig. Type II neemt kleurstof consistent op en Type III wordt gelijkmatig grijs tot donkergrijs, donkerder naarmate de dikte toeneemt.

7075-T6 (5.1 tot 6.1 procent zink, 1.2 tot 2.0 procent koper) geeft een donkerdere Type III-laag die iets minder gelijkmatig kan zijn. Het verbrandt sneller bij scherpe randen bij hoge stroomdichtheid, dus randradii zijn belangrijker. Helder Type II op 7075 vertoont vaak een flauwe gele zweem.

2024 (3.8 tot 4.9 procent koper) is de lastige; de specificatie hanteert een ruimere slijtagegrens voor legeringen met meer dan 2 procent koper. Gietlegeringen met veel silicium geven vlekkerige lagen.

Praktische regels voor elke legering: rond alle bewerking en warmtebehandeling af vóór het anodiseren, anodiseer nooit samenstellen met stalen inzetstukken of verschillende legeringen en plaats inzetstukken met schroefdraadspiraal na de afwerking.

Hoe u Type III op een tekening aangeeft

Een volledige notitie haalt het meeste gissen bij de afwerker weg. Tekeningnotities staan gewoonlijk in het Engels, dus het voorbeeld blijft ongewijzigd:

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.

Vermeld de revisie van de specificatie als het contract die vastlegt, de kleur bij Class 2 (een referentiemonster of een FED-STD-595-nummer) en hoe de laagdikte wordt geverifieerd: wervelstroom volgens ASTM B244 in de productie, doorsnede volgens ASTM B487 wanneer geschillen moeten worden beslecht. Een nauwere diktetolerantie zoals ±0.0002 in is bij eenvoudige geometrie vaak mogelijk, maar stem die eerst af met de afwerker.

Maten vóór het anodiseren: wie rekent ze uit

Er zijn drie werkbare benaderingen:

1. Alleen eindmaten. De tekening noemt de maten na het anodiseren en de leverancier berekent de maten vóór de afwerking uit de bekende groei van de afwerker. Dit is de gangbaarste aanpak en houdt de tekening overzichtelijk.
2. Beide sets maten. Kritieke kenmerken tonen waarden vóór de afwerking en eindwaarden. Dat neemt onduidelijkheid weg, maar moet over revisies heen consistent worden gehouden.
3. Afplakken. Kritieke passingen worden afgeplakt, zodat hun maten niet veranderen.

De meeste kopers combineren de eerste en de derde. Welke u ook kiest, vraag de leverancier dan om de doelmaten vóór de afwerking in de DFM-opmerkingen te vermelden en kritieke kenmerken op het eerste exemplaar vóór en na het anodiseren te meten. De gids voor het AS9102-eerste exemplaar legt uit hoe u dit vastlegt, en onze pagina over kwaliteit beschrijft de inspectiegegevens die gekoppelde leveranciers leveren. Hoe afwerkingsaanduidingen samengaan met eisen voor materiaal, schroefdraad en markering, leest u in de gids voor mil-spec CNC-bewerking.

Hebt u al een tekening met een anodiseeraanduiding en wilt u die vóór het offreren laten beoordelen op groei en afplakken, stuur haar dan als aanvraag.

Een aanvraag voor een geanodiseerd onderdeel sturen

Voeg de tekening (PDF, DWG of DXF) en het model (STEP of IGES) toe, de volledige afwerkingsnotitie, legering en toestand, aantallen en of de maten gelden vóór of na de afwerking. Markeer afgeplakte gebieden en de plaats van ophangmerken. De pagina over mogelijkheden vermeldt de materialen, toleranties en afwerkingen die wij doorsturen, en de onderdelen moeten niet-gecontroleerde items zijn, zoals behuizingen, beugels, rails, bevestigingen en omkastingen.

Wij beginnen met een wederzijdse NDA, toetsen het pakket op volledigheid en exportgevoeligheid en koppelen het aan maximaal drie gekwalificeerde leveranciers. Offertes komen binnen 24 werkuren na een volledige aanvraag en vermelden de afwerker, de materiaalcertificaten, het FAI-plan en de levertijd. Dien uw aanvraag in.