Kaip anoduojant galima pasiekti didelį{0}}apdirbimo tikslumą?

Techninė diskusija dėl didelio{0}}tikslaus anodavimo proceso

Anodavimas yra įprastas metalo paviršiaus apdorojimo procesas, plačiai naudojamas aliuminio ir jo lydinių paviršiaus modifikavimui. Didėjant pramoninės gamybos tikslumo reikalavimams, labai{1}}anodavimo tikslumo valdymas tapo pagrindiniu pramonės akcentu. Šiame straipsnyje sistemingai nagrinėjamas techninis būdas pasiekti aukšto-tikslaus anodavimo įvairiais aspektais, įskaitant proceso parametrų valdymą, įrangos optimizavimą, išankstinio apdorojimo procesus ir tolesnio apdorojimo technologijas.

I. Tikslus proceso parametrų valdymas

Pagrindinė sąlyga norint pasiekti didelio{0}}tikslaus anodavimo yra tikslios ir valdomos proceso parametrų sistemos sukūrimas. Elektrolito temperatūra, srovės tankis, įtampa ir laikas yra keturi pagrindiniai parametrai, turintys įtakos oksido plėvelės kokybei ir matmenų tikslumui.

Elektrolito temperatūros reguliavimo tikslumas turi būti ±0,5 laipsnio. Temperatūros svyravimai gali sukelti netolygų oksido plėvelės augimo greitį. Naudojant daugiapakopę aušinimo sistemą ir paskirstytus temperatūros jutiklius galima efektyviai pagerinti temperatūros valdymo tikslumą. Srovės tankio valdymo paklaida turi būti mažesnė nei 3%. Naudodami nuolatinės srovės maitinimo šaltinį su grįžtamojo ryšio sistema realiuoju laiku-galite užtikrinti srovės stabilumą. Įtampos svyravimo diapazonas turi būti kontroliuojamas ±1 V. Ypač kietojo anodavimo metu net nedideli įtampos pokyčiai gali reikšmingai paveikti plėvelės kietumą. Apdorojimo laiko kontrolės tikslumas turi pasiekti antrąjį lygį. Automatizuota laiko nustatymo sistema kartu su proceso pertrūkių aptikimu gali užtikrinti laiko kontrolės tikslumą.

II. Specializuotas įrangos ir įrankių projektavimas

Didelio{0}}tikslumo anodavimo procesai įrangai kelia specialius reikalavimus. Norint sumažinti elektrolito srauto sutrikimą, elektrolitinė elementas turi būti pagamintas iš korozijai -atsparių medžiagų, kurių vidinės sienelės lygumas Ra yra mažesnis arba lygus 0,8 μm. Anodo{5}}katodų atstumo vienodumo paklaida turi būti mažesnė nei 1 mm, o norint užtikrinti vienodą atstumą, reikia naudoti reguliuojamas elektrodų atramas. Maitinimo šaltinis turi turėti nuolatinės srovės išvesties pajėgumą, kurio pulsacijos koeficientas yra mažesnis nei 1 %, ir turi būti aprūpintas kelių -segmentų programuojamu valdymu.

Kalbant apie įrankių konstrukciją, reikia atsižvelgti į suspaudimo ir padėties tikslumą bei laidumo vienodumą. Specializuotos armatūra turėtų užtikrinti, kad santykinė padėties paklaida tarp ruošinio ir elektrodo būtų ne didesnė kaip 0,1 mm, ir turėtų būti taikomas daugiataškis laidus kontaktas, kurio kontaktų varžos skirtumai neviršija 5 %. Sudėtingų -formų ruošiniams galima sukurti kontūro elektrodų sistemą, kad elektrinio lauko pasiskirstymas būtų tolygesnis.

III. Pirminio apdorojimo proceso optimizavimas

Išankstinio apdorojimo kokybė tiesiogiai veikia anodavimo tikslumą. Riebalų šalinimo procesas turi kruopščiai pašalinti paviršiaus riebalus, o likusios alyvos plėvelės storis turi būti mažesnis nei 10 nm. Šarminiam ėsdinimui reikia atidžiai kontroliuoti korozijos greitį. Naudojant korozijos inhibitorius galima apriboti svyravimus iki ±5%. Poliravimo procesas turi pasirinkti mechaninį poliravimą arba elektrolitinį poliravimą pagal galutinius tikslumo reikalavimus, kai paviršiaus šiurkštumo Ra vertė yra kontroliuojama 0,2–0,4 μm diapazone.

Ruošiniams, kuriems reikalingas didelis atspindėjimas, galima atlikti cheminį poliravimą, naudojant fosforo rūgšties -azoto rūgšties mišinį. Temperatūra turi būti 90-100 laipsnių, o apdorojimo laikas turi būti sekundės tikslumas. Skalaujant vandeniu po išankstinio apdorojimo turi būti naudojama daugiapakopė priešsrovės skalavimo sistema, kurios atsparumas vandeniui ne mažesnis kaip 1 MΩ·cm, kad būtų išvengta paviršiaus užteršimo priemaišų jonais.

IV. Tikslus elektrolitų sistemos valdymas

Elektrolito sudėties stabilumas yra labai{0}}tikslaus apdirbimo pagrindas. Sieros rūgšties koncentracija anoduojančiame sieros rūgšties tirpale turi būti kontroliuojama 180–200 g/l diapazone, o aliuminio jonų kiekis neturi viršyti 15 g/l. Norint palaikyti stabilią koncentraciją, turėtų būti naudojamas internetinis tankio matuoklis ir automatinio papildymo sistema. Norint pagerinti anodavimą, į elektrolitą galima pridėti organinių rūgščių (tokių kaip oksalo rūgštis ir obuolių rūgštis), kad pagerintų membranos veikimą. Įpilamas kiekis turi būti 5–15 g/l, ±0,5 g/l tikslumu.

Elektrolito filtravimo sistemoje turi būti 1 μm tikslumo filtras, reguliuojantis kietųjų dalelių kiekį iki 5 mg/l arba mažiau. Cirkuliacijos srauto greitis turi būti suprojektuotas pagal rezervuaro dydį, kad būtų užtikrintas vienodas srauto greitis visame bake, o skirtumas neviršija 10%. Impulsinės elektrolizės technologija gali dar labiau pagerinti membranos vienodumą; impulsų dažnis turi būti reguliuojamas 50-100 Hz, o darbo ciklas reguliuojamas nuo 30-70%.

V. Po-apdorojimas ir sandarinimo technologija

Po{0}}apdorojimo procesas yra labai svarbus siekiant išlaikyti oksido plėvelės matmenų stabilumą. Šaltas sandarinimas turi būti atliekamas 25±1 laipsnio vandens temperatūroje 20-30 minučių; Karštas sandarinimas turi būti atliekamas esant 96–100 laipsnių vandens temperatūrai, 5,5–6,5 pH ir tiksliai kontroliuojant laiką. Kietoms anoduotoms membranoms, kurioms nereikia sandarinimo, galima naudoti žemos temperatūros džiovinimo procesą 60-80 laipsnių temperatūroje 30-60 minučių.

Dažymo procese dažų koncentracijos kontrolės tikslumas turi siekti ±2%, o spalvų skirtumas ΔE Mažiau arba lygus 1 stebimas internetu, naudojant spektrofotometrą. Didelio-tikslumo dalims galima pridėti matmenų stabilizavimo apdorojimą, apimantį terminį apdorojimą 120–150 laipsnių temperatūroje 2–4 valandas, kad būtų pašalintas vidinis įtempis.

VI. Kokybės tikrinimas ir procesų kontrolė

Siekiant užtikrinti apdirbimo tikslumą, labai svarbu sukurti išsamią kokybės tikrinimo sistemą. Plėvelės storis matuojamas sūkurinės srovės storio matuokliu ±1μm tikslumu; kietumo tikrinimui naudojamas mikrokietumo matuoklis, kurio apkrova yra 25-50 gf; Atsparumo korozijai bandymai atliekami pagal standartinius druskos purškimo bandymus. Matmenų tikrinimui naudojamas trimatis matavimo prietaisas, kurio kritiniai matmenų nuokrypiai kontroliuojami ± 5 μm.

Kalbant apie procesų valdymą, įgyvendintas SPC statistinis proceso valdymas, kurio pagrindinio parametro CPK reikšmė Didesnė arba lygi 1,33. Sukurta išsami atsekamumo sistema, skirta įrašyti išsamius kiekvienos perdirbimo partijos parametrus. ŠMM sistema naudojama automatiniam duomenų rinkimui ir analizei, operatyviai identifikuojant ir koreguojant nukrypimus.

VII. Aplinkosaugos kontrolė ir personalo mokymas

Aplinkos veiksniai turi didelę įtaką didelio{0}}apdirbimo tikslumui. Temperatūra dirbtuvėse turi būti 20±2 laipsniai, drėgmė 40-60%, o švara - 100 000 laipsnių. Norint išvengti elektromagnetinių trukdžių, reikalinga atskira maitinimo patalpa. Operatoriai turi būti profesionaliai apmokyti, būti susipažinę su procesų specifikacijomis, įvaldyti įrangos eksploatavimo įgūdžius ir reguliariai tikrinti bei gauti sertifikatus.

Sistemingai įgyvendinant pirmiau minėtas technines priemones, anoduojant galima pasiekti μm{0}}lygio tikslumo kontrolę, atitinkančią griežtus reikalavimus, taikomus aukščiausios klasės- gamybos sritims, tokioms kaip aviacija, tikslūs prietaisai ir optinė įranga. Ateityje, tobulėjant automatizavimui ir išmaniosioms technologijoms, anodavimo tikslumas bus toliau tobulinamas, todėl gamybos pramonei bus pateikti dar geresni paviršiaus apdorojimo sprendimai.