Автокөлік алюминийін анодтау сипаттамаларына техникалық нұсқау

ҚЫСҚАША

Автомобильдік алюминий үшін анодтау сипаттамалары төзімділікті, коррозияға төзімділікті және белгілі бір эстетикалық сапаларды қамтамасыз ететін техникалық стандарттар жиынымен реттеледі. Негізгі әскери сипаттама — MIL-A-8625, ол үш негізгі анодтық қаптама түрлерін анықтайды. Көрініс пен ұзақ мерзімділікке бағытталған автомобильдік қолданбалар үшін SAE J1974 стандарты компоненттердегі безендіру және қорғау қаптамаларына қойылатын нақты талаптарды келтіреді.

Негізгі стандартты түсіну: MIL-A-8625

Алюминийді тот басудың ең кең танылған және негізгі техникалық талаптарына MIL-A-8625 жатады. Бұл әскери стандарт алюминий оксидінің пленкасын электрхимиялық әдіспен алу үшін техникалық талаптарды анықтайды және аэроғарыш, қорғаныс және автомобиль өнеркәсібі сияқты әртүрлі салаларда қолданылатын негізгі нұсқауды ұсынады. Бұл стандарт тот басылған қаптамалардың коррозияға төзімділігі, үйкеліске төзімділігі және бетінің қаттылығы сияқты нақты өнімділік критерийлерін қанағаттандыру үшін маңызды. Стандарт инженерлер мен дизайнерлерге белгілі бір қолдануға сәйкес келетін қаптама түрін таңдау үшін анодтық қаптамаларды әртүрлі түрлер мен классқа бөледі.

MIL-A-8625 алты түрге бөлінеді, олар әртүрлі қасиеттерге ие болатын қаптамалардың пайда болуына әкеледі. Анодтаушыға дәл талаптарды жеткізу үшін «MIL-PRF-8625 Type II, Class 1 сәйкес анодтау» сияқты дұрыс спецификация аса маңызды. Стандарт сонымен қатар функционалды және безендіру қолданыстарына мүмкіндік беретін Class 1 (бояусыз) және Class 2 (боялған) жабындардың арасында айырмашылық жасайды.

Бұл спецификацияның негізгі үш түрі мыналар:

• Type I - Хром қышқылымен анодтау: Бұл процесс әдетте 0,03-ден 0,1 милға дейінгі өте жұқа, матты анодтық пленка алу үшін хром қышқылы банның қолданылуын көздейді. Тип I қаптамалары өзінің ерекше коррозияға төзімділігімен белгілі және механикалық қасиеттеріне қаптаманың әсері аз болғандықтан, стреске немесе шаршауға ұшырайтын әсіресе аэрокосмостық компоненттер үшін көрсетіледі. Сонымен қатар ол бояу жабысыуы үшін өте жақсы негіз болып табылады.
• Type II - Күкірт қышқылымен анодтау: Бұл анодтаудың ең кең тараған түрі. Ол тип I-ге қарағанда қалыңырақ, кеуектірек қабат жасау үшін күкірт қышқылын электролит ретінде пайдаланады. Бұл кеуектілік тип II қаптамаларды бояуларға сіңіруге идеалды етеді және декоративті мақсаттар үшін түстердің кең спектрін ұсынады. Тип II қаптамалардың қалыңдығы әдетте 0,1-ден 1,0 милға дейінгі аралықта болады. Бұл спецификация ғимараттан тыс қолданыстарға арналған.
• Тип III - Қатты қаптамалы анодтау: Күкірт қышқылы бөшегінде жасалатын тип III анодтау өте қалың, тығыз және қатты қаптама (әдетте 0,5-тен 4,0 милға дейін, жиі 2,0 мил номиналды қалыңдық көрсетіледі) жасау үшін төменгі температурада және жоғары ток тығыздығында жүргізіледі. Қатты қаптаманың негізгі мақсаты - ерекше үйкеліске және тозуға төзімділік қамтамасыз ету. Силдіру қаттылықты төмендетуі мүмкін болғандықтан, тип III қаптамалар әдетте максималды беріктікті талап ететін, мысалы, механикалық өңделген бөлшектерде немесе жоғары тозуға ұшырайтын өнеркәсіптік компоненттерде силдемей қалдырылады.

Автокөлікке арналған стандарт: SAE J1974

MIL-A-8625 жалпы негіздеуін ұсынса да, автокөлік өнеркәсібінің өзіне тән SAE J1974 стандарты бар, оның атауы «Автокөлік қолданбалары үшін декоративті анодтау спецификациясы». Бұл ұсыныс автомобильдерде қолданылатын анодталған алюминий бөлшектердің жоғары сапасын, беріктігін және сыртқы түрін қамтамасыз етуге бағытталған. Автомобиль ортасында бөлшектер қатаң жағдайларға ұшырап қана қоймай, сонымен қатар сыртқы және ішкі қолданбалар үшін эстетикалық қатаң талаптарға сай келуі керек, осындай ерекше шарттар мен талаптарды бұл құжат ескереді.

SAE J1974 стандартының қамтылуы көлік бөлшектері үшін ұзақ мерзімді жұмыс істеу талаптарын қанағаттандыру үшін ондаған жылдар бойы жетілдірілген декоративті күкірт қышқылы анодтау процесіне бағытталған. Кең өнеркәсіптік және әскери қолданыстарды қамтитын MIL-A-8625-тен өзгеше, SAE J1974 стандарты сыртқы тартымдылық пен атмосфералық әсерлерге, УК сәулеленуге және үйкеліске төзімділік маңызды болып табылатын тақташалар, эмблемалар және басқа да декоративті элементтер сияқты бөлшектерге негізделген. Бұл стандарт бұл бөлшектердің көлік қызмет ету мерзімі бойы бастапқы жабынын сақтауын қамтамасыз ететін сапа кепілі болып табылады.

Бұл спецификация процесті басқарудың маңыздылығын ерекше баса көрсетеді. Құжат нақты өңдеу айнымалыларын келтірмейді, бірақ қолданушылардың анодтау процесіне терең түсінуінің қажеттілігіне назар аударады. Статистикалық процесті басқару (SPC) және қабілеттілік зерттеулері сияқты сапаны басқару әдістері стандартталған талаптарға сай, тұрақты жоғары сапалы материал шығару үшін маңызды болып табылады. Простесті басқаруға мұндай назар аудару соңғы өнімнің тек қана тартымды көріністе болуын ғана емес, сонымен қатар автомобильдің қатаң жағдайларында сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Анодталған жабынды дұрыс қалай көрсетуге болады

Автокөлік бөлшегінің күтілетін сапасы мен сыртқы түрін қамтамасыз ету үшін анодталған қаптаманы дұрыс көрсету өте маңызды. Толық спецификация тек стандарттың атауын көрсетуден асып түседі; ол соңғы нәтижеге әсер ететін бірнеше негізгі факторларды ескеруді талап етеді. «Тип I анодтау» сияқты толық емес немесе дұрыс емес көрсету екі мағыналылыққа және қанағаттанарлықсыз нәтижелерге әкелуі мүмкін. Кең көлемді спецификация өңдеушіге тұрақты, жоғары сапалы өнім шығару үшін нақты нұсқаулар береді.

Толық спецификация үшін мына элементтерді қарастыру керек:

1. Алюминий қорытпасы мен қаттылығы: Нақты қорытпаның түрі мен оның қатайтылуы анодталған қаптаманың соңғы сыртқы түрі мен сапасына үлкен әсер етеді. Мысалы, 5xxx сериялы қорытпалар жарқын бет бетіне жақсы жауап береді және автомобильдің безендіру элементтері үшін қолайлы, ал 6061 сияқты 6xxx сериялы қорытпалар қатты қаптама қолдану үшін таңдалатын жоғары беріктікті құрылымдық қорытпалар болып табылады. Кремнийдің мөлшері жоғары болатын құю қорытпаларын анодтау қиын болуы мүмкін және кейде сұр немесе қара түске әкелуі мүмкін.
2. Механикалық алдын-ала өңдеу: Буффтеу, полирлеу немесе құмдау сияқты механикалық өңдеулер анодтаудан бұрын жүргізіледі және бет бетінің мәтінін анықтайды. Себебі мөлдір анодты қаптама бет бетіне сәйкес келеді, сондықтан бұл мәтіндер көрінетін болады. Алюминий ассоциациясының "M" белгілеулері сияқты жүйені пайдаланып механикалық өңдеуді көрсету қажет бет бетінің мәтінін алуға кепілдік береді.
3. Химиялық алдын-ала өңдеу: Анодтау алдында бетін тазалау және белгілі бір жылтырлық алу үшін эчтік немесе жарқырау сияқты химиялық өңдеулер жүргізіледі. Сілтілі ерітіндіде эчтеу біркелкі маталы немесе сатен жабын алады, ал химиялық жарқырау жоғары жылтырлы, айналық сипаттама береді. Олар жиі «C» белгілеулері арқылы Алюминий ассоциациясының көрсеткіштері бойынша көрсетіледі.
4. Анодтық тотық түрі мен класы: Бұл спецификацияның негізі болып табылады және ол MIL-A-8625 (I, II немесе III түрі) сияқты стандарттарға сілтеме жасайды. Осы стандарттың ішінде классты да көрсету маңызды — түссіз (түске боялмаған) үшін 1-класы немесе боялған жабындар үшін 2-класы. Автокөліктердің сыртқы қолданыстары үшін жиі 8 мкм (0,315 мили) қалыңдықтан кем емес талап етіледі, бұл ASTM B580 D түріне сәйкес келеді.
5. Түрі мен түсі: Егершіктің түрлі түсті жабыны қажет болса (2-классты), нақты түс пен рұқсат етілетін ауытқу шегі анықталуы керек. Өндіріске дейін түстердің сәйкестігіне көз жеткізу үшін егершіктеу цехтары жиі үлгілерді ұсынуы мүмкін. Сыртқы бөлшектер үшін өте жақсы жарыққа төзімділік беретін екі сатылы электролитті бояу сияқты бояу әдісі де ескерілуі керек.

Дәл және сенімді компоненттерді қажет ететін автомобиль жобалары үшін мамандандырылған өндірушіден сатып алу маңызды. Қатаң IATF 16949 сапа стандарттарына сай келетін Shaoyi Metal Technology дәл сипаттамаларға сәйкес келетін бөлшектерді қамтамасыз ете отырып, жедел прототиптеуден бастап толық масштабты өндіріске дейінгі кешенді қызметті ұсынатын серіктес.

Негізгі егершіктеу көрсеткіштері: 720 Ереже

Анодтау саласында процесті басқару біркелкі және болжанатын қаптама қалыңдығын алу үшін маңызды орын алады. Осы мақсат үшін қолданылатын негізгі құралдардың бірі — «720 ережесі». Бұл саладағы шартты ереже ток тығыздығы, анодтау уақыты және пайда болатын анодтық пленка қалыңдығы арасындағы байланысты бағалау үшін сенімді әдіс болып табылады. Бұл формула анодтаушылардың өндірісті басқаруына және процесс барысында тұрақты тікелей өлшеусіз қаптамалардың белгіленген талаптарға сай келуін қамтамасыз етуі үшін практикалық құрал ретінде қолданылады.

720 ережесі ток тығыздығы (ампер/шаршы фут немесе A/ft²), анодтау уақыты (минутпен) және қажетті қабат қалыңдығы (милмен) арасындағы қарапайым формула түрінде өрнектеледі: ток тығыздығы мен анодтау уақытының көбейтіндісін қажетті қабат қалыңдығына бөлгенде 720-ге тең тұрақты шығады. Мил — бұл дюймнің мыңнан бір бөлігіне (0,001") тең қалыңдық бірлігі. Бұл формуланы қайта түрлендіру арқылы анодтаушы белгілі екі шаманы біле отырып, үшіншісін есептей алады. Мысалы, берілген ток тығыздығында нақты қалыңдыққа жету үшін қажетті уақытты есептеу үшін формула былай болады: Уақыт (мин) = (720 × Қалыңдық (мил)) / Ток тығыздығы (A/ft²).

Бұл ереже сапа басқаруы мен үдерісті жоспарлау үшін бағасыз құрал болып табылады. Операторларға бөлшектің инженерлік талаптарына сай қабықша алу үшін анодтау параметрлерін — ток тығыздығын және уақытты — орнатуға мүмкіндік береді. Мысалы, III типті қатты қабықша 2 мил дебелдікті қажет етсе, 720 ережесі белгілі бір ток кезінде қажетті өңдеу уақытын есептеу үшін қолданылады, соның арқасында соңғы өнім қажетті үйкеліске және өлшемдік дәлдікке ие болады. Оның кеңінен қолданылуы заманауи металды өңдеудегі сандық көрсеткіштердің маңыздылығын көрсетеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Анодталған алюминийге қойылатын мил стандарты қандай?

Анодталған алюминий үшін негізгі әскери спецификация (mil spec) — MIL-A-8625. Бұл стандарт авиация, қорғаныс және автомобиль өнеркәсібін қоса алғанда, әртүрлі салаларда анодтық қаптамалардың талаптарын анықтау үшін кеңінен қолданылады. Ол алты түрін (I тип — Хром қышқылы, II тип — Күкірт қышқылы және III тип — Қатты қаптама) және екі түс класын (1-класы — боялмаған және 2-класы — боялған) анықтайды.

2. Анодтау үшін 720 ережесі деген не?

720 ережесі — анодтау кезінде токтың тығыздығы, уақыт және қаптама қалыңдығын байланыстыру үшін қолданылатын формула. Бұл ереже токтың тығыздығын (A/ft²) анодтау уақытына (минут) көбейтіп, қаптама қалыңдығына (mils) бөлгенде 720 тұрақты санына тең болатынын көрсетеді. Бұл ереже берілген ток тығыздығында белгілі бір қаптама қалыңдығын алу үшін қажетті өңдеу уақытын дәл есептеуге мүмкіндік береді және процесті басқару үшін маңызды құрал болып табылады.