Grubość powłoki

Grubość powłoki anodowej jest jednym z podstawowych parametrów, które decydują o właściwościach eksploatacyjnych obrabianego komponentu. Charakterystyczną cechą anodowania jest możliwość pokrycia elementów warstwą o jednorodnej i precyzyjnie kontrolowanej grubości na niemal wszystkich powierzchniach.

Grubości dla anodowania naturalnego

Dla anodowania naturalnego OX-A norma ISO 7599 definiuje standardowe klasy grubości oparte na minimalnej średniej grubości:

Typowe zastosowania poszczególnych klas

• AA 5 / AA 10: Zastosowania głównie estetyczne, bardzo lekka ochrona
• AA 15: Standard dla anodowania naturalnego, dobry kompromis między ochroną a wyglądem
• AA 20 / AA 25: Wyższy poziom ochrony, bardziej wymagające zastosowania

OX-A - Anodowanie naturalne

Standardowa grubość: 15 µm Tolerancja: 12-20 µm Klasa ISO 7599: AA 15

Obróbka OX-A jest zazwyczaj wykonywana tak, aby uzyskać powłokę o grubości 15 µm, która zapewnia dobrą odporność na korozję w środowiskach nieagresywnych, ochronę przed zarysowaniami i lekkim zużyciem, niewielki przyrost wymiarowy oraz dobry efekt estetyczny.

Grubości dla anodowania twardego

Dla anodowania twardego (Type III) normy określają typowe zakresy grubości:

Standardowa grubość powłoki uzyskiwanej w anodowaniu twardym wynosi 40-60 µm, jednak w zależności od szczególnych wymagań można wybrać grubości mniejsze lub większe.

OX-W - Anodowanie twarde White

Standardowa grubość: 30 µm Tolerancja: ±5 µm

Obróbka OX-W jest zoptymalizowana tak, aby zapewnić wysoką odporność na zużycie przy niewielkiej grubości i niskiej chropowatości powierzchni. Jest szczególnie polecana do zastosowań z ruchem ślizgowym elementów mechanicznych oraz do systemów dystrybucji i kontroli gazów.

OX-HS - Anodowanie twarde Standard

Standardowa grubość: 50 µm Tolerancja: ±10 µm

Obróbka OX-HS oferuje maksymalną grubość, aby zapewnić możliwie najwyższą ochronę. Dzięki wysokiej twardości i znacznej odporności na zużycie, w połączeniu z doskonałą odpornością na korozję, jest idealnym wyborem do zastosowań heavy-duty w szczególnie trudnych warunkach środowiskowych.

Mechanizm wzrostu warstwy

Aby prawidłowo zrozumieć wpływ anodowania na wymiary, kluczowe jest poznanie mechanizmu powstawania warstwy.

Anodowanie jest procesem konwersji, w którym powierzchniowa warstwa aluminium zostaje przekształcona w tlenek glinu. Oznacza to, że część warstwy narasta na zewnątrz pierwotnej powierzchni, podczas gdy druga część wnika w głąb, zużywając aluminium podłoża. W rezultacie przyrost wymiarowy nie jest równy całkowitej grubości powłoki.

Przyrost wymiarowy - anodowanie naturalne

Rozkład wzrostu:

• 30% narasta na zewnątrz pierwotnej powierzchni
• 70% wnika w głąb, zużywając aluminium podłoża

Promieniowy przyrost wymiarowy = 30% grubości powłoki

Przykład praktyczny:

Dla powłoki OX-A o grubości 15 µm:

• Wzrost zewnętrzny: 15 µm × 0,30 = 4,5 µm na stronę
• Wnikanie w głąb: 15 µm × 0,70 = 10,5 µm
• Przyrost średnicy: 4,5 µm × 2 = 9 µm
• Zmniejszenie średnicy otworu: 4,5 µm × 2 = 9 µm

Przyrost wymiarowy - anodowanie twarde

Rozkład wzrostu:

• 50% narasta na zewnątrz pierwotnej powierzchni
• 50% wnika w głąb, zużywając aluminium podłoża

Promieniowy przyrost wymiarowy = 50% grubości powłoki (połowa)

Przykład praktyczny:

Dla powłoki OX-HS o grubości 50 µm:

• Wzrost zewnętrzny: 50 µm × 0,50 = 25 µm na stronę
• Wnikanie w głąb: 50 µm × 0,50 = 25 µm
• Przyrost średnicy: 25 µm × 2 = 50 µm
• Zmniejszenie średnicy otworu: 25 µm × 2 = 50 µm

Jednorodność grubości

Jedną z najważniejszych cech anodowania jest dobra jednorodność grubości na całej powierzchni komponentu, z wyjątkiem otworów, zwłaszcza o dużym stosunku głębokości do średnicy.

Powierzchnie zewnętrzne

Na wszystkich powierzchniach zewnętrznych dostępnych dla elektrolitu i prądu elektrycznego grubość jest jednorodna, niezależnie od kształtu komponentu, orientacji powierzchni czy złożoności geometrii.

Jednorodność ta wynika z tego, że podczas anodowania, mimo iż jest ono procesem elektrochemicznym, powstaje dielektryczna warstwa tlenku glinu, której wzrost nie zależy w istotnym stopniu od rozkładu pola elektrycznego, w przeciwieństwie do powłok galwanicznych.

Otwory i wnęki

W przypadku głębokich otworów o dużym stosunku głębokości do średnicy grubość powłoki może się zmniejszać aż do zaniku przy stosunku głębokości do średnicy większym niż 10:1, z powodu braku przepływu prądu elektrycznego na powierzchniach wewnętrznych.

Zasada ogólna:

• Otwory o stosunku głębokości do średnicy < 3:1 → grubość jednorodna
• Otwory o stosunku głębokości do średnicy > 3:1 → grubość stopniowo malejąca, aż do zaniku przy stosunku głębokości do średnicy większym niż 10:1

Kalkulator tolerancji

Aby wesprzeć projektantów i warsztaty mechaniczne w określaniu wymiarów i tolerancji w przypadku anodowania i niklowania chemicznego, Micron Coatings Group opracowała automatyczny kalkulator tolerancji wymiarowych przed obróbką powierzchniową.

Kalkulator umożliwia:

• Wprowadzenie wymaganych tolerancji końcowych
• Wybór rodzaju obróbki i grubości powłoki
• Automatyczne uzyskanie tolerancji obróbki mechanicznej przed obróbką powierzchniową
• Zapewnienie prawidłowych wymiarów końcowych w granicach tolerancji

Aby skorzystać z kalkulatora, należy odwiedzić stronę: Kalkulator tolerancji wymiarowych

Aby uzyskać więcej informacji na temat obliczeń wymiarowych oraz wsparcie w określaniu specyfikacji technicznych, należy zapoznać się z sekcją Zapytanie o wycenę lub skontaktować się bezpośrednio z działem wsparcia technicznego Durox.