Anodize MIL-PRF-8625: Type II so với Type III hardcoat trên chi tiết gia công

Anodize hardcoat MIL-PRF-8625 Type III là lớp oxit nhôm dày và cứng, thường danh nghĩa khoảng 0.002 in (50 µm), tăng ra ngoài khoảng một nửa và ăn vào kim loại một nửa. Type II mỏng hơn và được dùng để chống ăn mòn và tạo màu. Type I là lớp phủ axit cromic mỏng. Việc chọn giữa chúng, và cách ghi ký hiệu, quyết định liệu lỗ có còn lắp được và ren có còn qua dưỡng được sau khi xử lý bề mặt hay không. Hướng dẫn này bao gồm các type, class, độ dày, độ tăng kích thước, che chắn, bịt kín, hành vi của hợp kim và ký hiệu trên bản vẽ.

Các type và class trong MIL-PRF-8625

MIL-PRF-8625 là một quy cách hiệu năng. Nó thay thế MIL-A-8625, và phiên bản hiện hành là F kèm các sửa đổi; hãy kiểm tra hợp đồng của quý vị nêu phiên bản nào. Quy cách định nghĩa lớp phủ theo type (quy trình) và class (màu).

• Type I: anodize axit cromic. Type IB: axit cromic điện áp thấp. Type IC: phương án không dùng crom thay cho Type I và IB.
• Type II: anodize axit sulfuric thông thường. Type IIB: anodize axit sulfuric mỏng, cũng được dùng như phương án không dùng crom thay cho Type I và IB.
• Type III: lớp phủ anốt cứng, thường dùng axit sulfuric ở nhiệt độ thấp và mật độ dòng điện cao hơn.
• Class 1: không nhuộm. Class 2: nhuộm hoặc có sắc tố.

Có các tiêu chuẩn thương mại tương đương: SAE AMS 2469 cho anodize cứng, và AMS 2471 (không nhuộm) và AMS 2472 (có nhuộm) cho anodize axit sulfuric. Việc thay thế là quyết định của hợp đồng, không phải quyết định của xưởng.

So sánh Type I, Type II và Type III

Thuộc tính	Type I / IB	Type II	Type III
Dung dịch điện phân	Axit cromic	Axit sulfuric, gần nhiệt độ phòng	Axit sulfuric, lạnh (thường gần 0 °C)
Độ dày điển hình	0.00002 đến 0.0003 in (0.5 đến 7.6 µm)	0.0002 đến 0.001 in (5 đến 25 µm)	0.0005 đến 0.0045 in (13 đến 114 µm), danh nghĩa khoảng 0.002 in (50 µm)
Độ tăng ra ngoài	Nhỏ	Khoảng một phần ba độ dày, tùy quy trình	Khoảng một nửa độ dày
Chống mài mòn	Thấp	Trung bình	Cao; độ cứng thường được nêu gần 60 đến 70 HRC tương đương
Lựa chọn màu	Xám, nhuộm hạn chế	Dải rộng, kể cả màu đen	Xám tự nhiên đến đồng hoặc xám đậm; có thể nhuộm đen, màu sắc thay đổi
Bịt kín	Được bịt kín	Mặc định được bịt kín	Không bịt kín trừ khi quy định
Ảnh hưởng đến độ bền mỏi	Nhỏ nhất	Trung bình	Giảm nhiều nhất
Công dụng quốc phòng điển hình	Kết cấu hàng không nhạy với mỏi	Vỏ, giá đỡ, khung vỏ, nắp	Rãnh trượt, thanh ray, giá gá, miếng đệm chịu mài mòn, bề mặt cách điện

Các giá trị là số liệu điển hình trong ngành, không phải cam kết. Quy cách kiểm soát một số type theo khối lượng lớp phủ chứ không theo độ dày, vì vậy hãy kiểm tra phiên bản hiện hành để biết tiêu chí nghiệm thu chính xác. Type I dùng crom hóa trị sáu, và nhiều đơn vị xử lý ngoài ngành hàng không không còn chạy nó; nếu bản vẽ của quý vị ghi Type I, hãy hỏi xem Type IC hoặc IIB có được chấp nhận không. Các nhà cung cấp được kết nối qua milcnc.com sắp xếp Type II và Type III thông qua các đơn vị xử lý bề mặt của họ.

Độ dày và độ tăng kích thước

Anodize biến bề mặt nhôm thành oxit. Một phần oxit nằm trên bề mặt ban đầu và một phần thay thế kim loại bên dưới. Với Type III, quy tắc ngón tay cái thông thường là 50 phần trăm ra ngoài và 50 phần trăm vào trong. Với Type II, tỷ lệ tăng ra ngoài nhỏ hơn, thường được nêu gần một phần ba.

Độ tăng áp dụng cho mọi bề mặt được phủ, nên đường kính thay đổi bằng hai lần độ tăng ra ngoài.

Ví dụ giả định: lỗ 12 mm H7

Một lỗ 12.000 mm dung sai H7 (0 đến +0.018 mm) được phủ Type III ở 0.002 ± 0.0002 in (50 ± 5 µm).

• Độ tăng ra ngoài mỗi bên: 22.5 đến 27.5 µm
• Đường kính lỗ giảm: 45 đến 55 µm
• Lỗ cần gia công trước khi anodize: khoảng 12.055 đến 12.063 mm để sau khi anodize nằm trong 12.000 đến 12.018 mm

Dải dung sai 18 µm thu hẹp còn khoảng 8 µm trước khi anodize, vì sự biến thiên của lớp phủ tiêu tốn phần còn lại. Điều này khả thi trên máy CNC với đầu doa tốt, nhưng là một công việc rất khác với H7 danh nghĩa trên bản vẽ. Các phương án thường dùng là che chắn lỗ hoặc anodize trước rồi mài nghiền lớp phủ về đúng kích thước.

Ren

Với ren 60 độ, đường kính trung bình thay đổi khoảng bốn lần độ tăng ra ngoài. Một lớp phủ Type III tăng ra ngoài 25 µm làm đường kính trung bình dịch chuyển khoảng 100 µm, lớn hơn nhiều so với bất kỳ dung sai 2A/2B hay 3A/3B nào. Vì vậy ren được che chắn trong hầu hết các công việc Type III. Các phương án khác là taro quá cỡ có tính đến lớp phủ hoặc lắp vòng ren sau khi anodize. Không bao giờ chạy tarô tiêu chuẩn qua ren đã phủ hardcoat để “làm sạch”; nó lấy mất lớp phủ và làm cùn tarô.

Nơi lớp phủ mỏng đi

Độ dày lớp phủ giảm bên trong các lỗ sâu và lỗ mù, và nó mọc vuông góc với bề mặt, để lại vùng mỏng hoặc trống ở các góc ngoài sắc. Với Type III, hãy bo cạnh ngoài với bán kính khoảng 0.5 đến 0.8 mm (0.020 đến 0.030 in) khi thiết kế cho phép.

Che chắn

Hãy che chắn những gì phải giữ nguyên về kích thước hoặc về điện:

• Lỗ lắp ổ bi, mối ghép ép và các đường kính định vị chính xác
• Lỗ taro và ren phay
• Điểm tiếp địa và liên kết điện (những điểm này thường được xử lý chem film MIL-DTL-5541 Class 3 thay thế)
• Các mặt ghép có yêu cầu độ phẳng chặt mà lớp phủ sẽ làm tăng sai lệch

Các đơn vị xử lý che chắn bằng nút và nắp silicone, sơn chặn hoặc băng vinyl. Hãy thể hiện vùng che chắn trên bản vẽ bằng vùng gạch chéo và một ghi chú cờ, và cho phép dung sai biên (khoảng 0.5 đến 1 mm là điển hình với băng dính và sơn chặn). Type III cũng cần tiếp xúc điện chắc chắn trong quá trình xử lý, để lại dấu móc treo trơ kim loại. Hãy nêu vị trí được phép có dấu móc treo, nếu không đơn vị xử lý sẽ tự chọn.

Bịt kín

Bịt kín đóng các lỗ xốp trong lớp oxit. Type II được bịt kín mặc định, thường trong nước khử ion nóng, niken axetat hoặc dicromat. Dicromat cho khả năng chống ăn mòn tốt và sắc vàng xanh trên Class 1, nhưng đó là quy trình dùng crom hóa trị sáu. Yêu cầu phun muối của quy cách đối với lớp phủ Type II đã bịt kín là phép thử nghiệm thu phổ biến (336 giờ theo ASTM B117 trong các phiên bản gần đây; hãy kiểm tra phiên bản của quý vị).

Type III được để không bịt kín trừ khi bản vẽ hoặc hợp đồng yêu cầu, vì bịt kín làm mềm bề mặt và giảm khả năng chống mài mòn. Nếu chi tiết hardcoat đặt ngoài trời không sơn, ví dụ một đồ gá thiết bị mặt đất, hãy chỉ định bịt kín và chấp nhận mất một phần hiệu năng chống mài mòn.

Hành vi của 6061 so với 7075

6061-T6 (magie và silic, 0.15 đến 0.40 phần trăm đồng) anodize đồng đều. Type II nhận thuốc nhuộm ổn định và Type III cho màu xám đến xám đậm đồng nhất, sẫm hơn khi độ dày tăng.

7075-T6 (5.1 đến 6.1 phần trăm kẽm, 1.2 đến 2.0 phần trăm đồng) tạo lớp phủ Type III sẫm hơn và có thể kém đồng đều hơn một chút. Nó dễ bị cháy ở các cạnh sắc khi mật độ dòng điện cao, nên bán kính cạnh quan trọng hơn. Type II trong suốt trên 7075 thường có ánh vàng nhạt.

2024 (3.8 đến 4.9 phần trăm đồng) là loại khó; quy cách áp dụng giới hạn mài mòn nới lỏng hơn cho các hợp kim trên 2 phần trăm đồng. Hợp kim đúc có hàm lượng silic cao cho lớp phủ loang lổ.

Quy tắc thực tế với mọi hợp kim: hoàn tất mọi gia công và nhiệt luyện trước khi anodize, không bao giờ anodize cụm lắp ráp có chứa vòng ren bằng thép hoặc hợp kim khác loại, và lắp vòng ren xoắn sau khi xử lý bề mặt.

Cách ghi ký hiệu Type III trên bản vẽ

Một ghi chú đầy đủ loại bỏ phần lớn sự phỏng đoán của đơn vị xử lý:

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.

Hãy ghi phiên bản của quy cách nếu hợp đồng đã cố định nó, màu cho Class 2 (mẫu tham chiếu hoặc số FED-STD-595) và cách kiểm tra độ dày: dòng xoáy theo ASTM B244 trong sản xuất, vi mẫu theo ASTM B487 khi cần giải quyết tranh chấp. Dung sai độ dày chặt hơn như ±0.0002 in thường khả thi trên hình học đơn giản, nhưng hãy thỏa thuận với đơn vị xử lý trước.

Kích thước trước khi anodize: ai tính toán

Có ba cách làm khả thi:

1. Chỉ kích thước thành phẩm. Bản vẽ nêu kích thước sau khi anodize và nhà cung cấp tính kích thước trước khi xử lý từ mức tăng đã biết của đơn vị xử lý. Đây là cách phổ biến nhất và giữ cho bản vẽ gọn gàng.
2. Cả hai bộ kích thước. Các đặc điểm quan trọng thể hiện giá trị trước khi xử lý và thành phẩm. Cách này loại bỏ sự mơ hồ nhưng phải được giữ nhất quán qua các phiên bản.
3. Che chắn. Các mối lắp quan trọng được che chắn để kích thước của chúng không thay đổi.

Hầu hết bên mua kết hợp cách thứ nhất và thứ ba. Dù chọn cách nào, hãy yêu cầu nhà cung cấp liệt kê kích thước mục tiêu trước khi xử lý trong ghi chú DFM và đo các đặc điểm quan trọng trước và sau khi anodize trên mẫu đầu tiên. Hướng dẫn FAI AS9102 giải thích cách ghi lại điều này, và trang chất lượng của chúng tôi mô tả các hồ sơ kiểm tra mà nhà cung cấp được kết nối cung cấp. Về cách các ký hiệu xử lý bề mặt kết hợp với yêu cầu về vật liệu, ren và đánh dấu, xem hướng dẫn gia công CNC mil-spec.

Nếu quý vị đã có bản vẽ với ký hiệu anodize và muốn nhờ rà soát độ tăng kích thước và che chắn trước khi báo giá, hãy gửi dưới dạng RFQ.

Gửi RFQ cho chi tiết anodize

Hãy kèm bản vẽ (PDF, DWG hoặc DXF) và mô hình (STEP hoặc IGES), ghi chú xử lý bề mặt đầy đủ, hợp kim và trạng thái nhiệt luyện, số lượng và việc kích thước áp dụng trước hay sau khi xử lý bề mặt. Đánh dấu vùng che chắn và vị trí dấu móc treo. Trang năng lực liệt kê vật liệu, dung sai và xử lý bề mặt được điều phối, và chi tiết phải là các hạng mục không bị kiểm soát như vỏ, giá đỡ, thanh ray, giá gá và vỏ máy.

Chúng tôi bắt đầu bằng NDA hai chiều, kiểm tra bộ hồ sơ về tính đầy đủ và độ nhạy cảm xuất khẩu rồi kết nối với tối đa ba nhà cung cấp đủ điều kiện. Báo giá đến trong vòng 24 giờ làm việc kể từ khi có RFQ đầy đủ và nêu đơn vị xử lý bề mặt, mill cert, kế hoạch FAI và thời gian giao hàng. Gửi RFQ của quý vị.