Povlaky a další úpravy pro CNC frézování a soustružení

Eloxování podle DIN 17611, barva C-35 černá/C-0 bezbarvá, tloušťka 10-20 µm. (závěsová technologie)

• Při eloxování se povrch dílu cíleně elektrolyticky oxiduje - vrchní vrstva se přemění na stabilní oxidickou sloučeninu AL203.
• Změnou parametrů procesu lze měnit tloušťku vrstvy v rozmezí 5-25 μm. Hlavním účelem eloxování je dodat hliníkovým dílům lepší odolnost proti korozi.
• Vnášením barviv do vrstvy AL203 umožňuje eloxování také trvalé barevné provedení dílů nebo jejich vizuální vylepšení.

• Je třeba poznamenat, že ne všechny hliníkové slitiny jsou vhodné pro eloxování.

• Rozměrová přesnost eloxovaných vrstev: při eloxování se vrstva vytváří z dodaného základního materiálu. Skládá se z oxidu hlinitého AL203, který má větší objem než hliník. Proto vrstva narůstá přibližně do 1/3 celkové tloušťky vrstvy nad úroveň původního povrchu. Při tloušťce vrstvy 15 µm narostla vrstva asi 5 µm nad původní úroveň, což u otvorů znamená zmenšení průměru o 10 µm. To je třeba vzít v úvahu při konstrukci obrobků - zejména u uložení a závitů.

Chromování podle ISO 1456 --> Fe/Cua/Nib/Crmc, tloušťka chromové vrstvy 0,5-1 µm

• Při elektrochemickém nanášení chromových povlaků se díl elektrochemicky nanikluje. Chromová vrstva poté přilne mnohem lépe k tenké vrstvě niklu než přímo k železu základního dílu.
• Z tohoto důvodu se elektrolytické chromování používá pouze v kombinaci.
• Standardně se používá povlak měď-nikl-chrom. Tato kombinace poskytuje vysokou úroveň ochrany proti korozi a zároveň zaručuje vysoce kvalitní povrch.
• Vzhledem k malé tloušťce vrstvy není chrom vhodnou ochranou proti korozi. Ochranu lze zvýšit pouze ve spojení s vhodnou mezivrstvou (obvykle měď a nikl).
• Pouze s niklovou vrstvou je ochrana proti korozi jen o něco lepší, protože vrstvy o tloušťce pod 25 μm jsou obvykle porézní, a tudíž náchylné k vzniku důlkové koroze.
• Z tohoto důvodu se díly před nanesením vrstvy niklu a chromu pokovují mědí (podmědění 3-5 μm), aby se dosáhlo lepší ochrany proti korozi.
• Upozorňujeme, že se elektrolytické chromování obvykle provádí na rámu závěsovou technologií.
• Příklad typického povlakování: ISO 1456 --> Fe/Cu3a/Ni5b/Crmc
  • ISO 1456: platná norma
  • Fe: chemická značka základního materiálu, Fe pro železné materiály
  • Cu: Elektrolytický povlak mědi / pomědění
  • 3: tloušťka vrstvy v μm
  • a: Typ povlaku mědi, tvárná měď
  • Ni: Elektrolytický povlak niklu 
  • 5: tloušťka vrstvy v μm
  • b: Typ povlaku niklu, v tomto případě lesklý nikl (pro dekorativní povlaky niklu)
  • Cr: elektrolytický povlak chromu
  • r: chromové povlaky (lesklé) s tloušťkou vrstvy 0,5 μm
• Rozměrová přesnost kombinace vrstev mědi, niklu a chromu; při tloušťce vrstvy 10 μm se průměr zvětší o 20 μm. To je třeba zohlednit již při návrhu součástí - zejména u uložení a závitů.

Niklování podle ISO 1456 --> Fe/Nib, tloušťka 3-5 µm. (díly pokovené na závěsech nebo v bubnu)

• Při elektrolytickém niklování podle normy DIN EN ISO 1456 se ionty niklu ukládají z elektrolytu působením elektrického napětí.
• Výsledná vrstva je stříbřitá s mírným žlutým odstínem. Ochrana proti korozi je omezená, protože vrstvy o tloušťce menší než 25 µm jsou většinou porézní, a proto jsou náchylné k tvorbě důlků.
• Jako odolnější se zde ukázaly vícevrstvé systémy s chromem jako vrchní vrstvou.
• Rozměrová přesnost niklových vrstev. Při tloušťce vrstvy 5 µm se průměr otvorů zmenší o 10 µm. To je třeba vzít v úvahu při navrhování dílů - zejména u uložení a závitů.

Zinkování, modrá pasivace (bez CrVI) podle ISO 4042 --> Zn/AN/T0, tloušťka 3-5 µm. (díly pokovené na závěsech nebo v bubnu)

• Při zinkování podle normy DIN EN ISO 4042 se ionty zinku ukládají z elektrolytu působením elektrického napětí.
• Bez specifických požadavků zákazníka zůstává standardní tloušťka vrstvy mezi 3 a 5 µm.
• Pasivace je proces, při kterém se kovové povrchy stávají odolnějšími vůči korozi pomocí nekovových ochranných vrstev, které se nazývají konverzní/pasivační vrstvy.
• Pozinkované ocelové součásti jsou opatřeny ochrannou vrstvou obsahující Cr (III) nebo konverzní/pasivační vrstvou v elektrolytickém procesu ponořením do roztoků bez obsahu chromu (VI). Tato ochranná vrstva je anorganická pasivační vrstva o tloušťce v rozsahu nanometrů.
• Různé pasivační procesy: modrá pasivace, silnostěnná pasivace atd. - se liší z hlediska ochrany proti korozi, ale tak0 poněkud rozdílnou barvou barvy.
• Rozměrová přesnost zinkových vrstev: Při tloušťce vrstvy 5 µm se průměr otvorů zmenší o 10 µm. To je třeba vzít v úvahu při navrhování obrobků - zejména u uložení a závitů.

Zinkováno, silnostěnná pasivace bez obsahu Cr(VI) podle ISO 4042 --> ZN/Cn/T0, tloušťka 3-5 µm (díly pokovené na závěsech nebo v bubnu)

• Při zinkování podle normy DIN EN ISO 4042 se ionty zinku nanášejí z elektrolytu pomocí elektrického napětí.
• Bez specifických požadavků zákazníka zůstává standardní tloušťka vrstvy mezi 3 a 5 µm.
• Pasivace je proces, při kterém se kovové povrchy stávají odolnějšími vůči korozi pomocí nekovových ochranných vrstev, které se nazývají konverzní/pasivační vrstvy.
• Pozinkované ocelové součásti jsou opatřeny ochrannou vrstvou obsahující Cr (III) nebo konverzní/pasivační vrstvou v elektrolytickém procesu ponořením do roztoků bez obsahu chromu (VI). Tato ochranná vrstva je anorganická pasivační vrstva o tloušťce v rozsahu nanometrů.
• Různé pasivační procesy: modrá pasivace, silnostěnná pasivace atd. - se liší z hlediska ochrany proti korozi, ale také poněkud rozdílnou barvou barvy.
• Rozměrová přesnost zinkových vrstev: Při tloušťce vrstvy 5 µm se průměr otvorů zmenší o 10 µm. To je třeba vzít v úvahu při navrhování obrobků - zejména u uložení a závitů.

Cínování podle ISO 2093 --> Cu/Ni2Sn3b, tloušťka vrstvy 3-5 µm. (díly pokovené na závěsech nebo v bubnu)

• Při galvanickém pokovování podle ISO 2093 se díly, které mají být pocínovány, po vhodné předběžné úpravě ponoří do cínového elektrolytu. Po připojení na elektrické napětí se na povrch předmětů nanese cínová vrstva. Tímto postupem lze realizovat i velmi tenké vrstvy o tloušťce několika µm.
• Bez specifických požadavků zákazníka zůstává standardní tloušťka povlaku mezi 3 a 5 µm.
• Při galvanickém pocínování mědi a mosazi (slitiny CuZn) se obvykle nanáší bariérová vrstva niklu, aby se zabránilo difúzi zinku do cínového povlaku. Zinek snižuje odolnost cínového povlaku proti oxidaci. Kromě toho zinek snižuje pájitelnost.

Vyhněte se riziku vzniku tzv. whiskerů (whiskery jsou vlasové monokrystaly, které mohou "vyrůstat" z povrchu několik set mikrometrů a představují nebezpečí zkratu v elektronických součástkách).

• Niklová vrstva rovněž zlepšuje ochranu proti korozi.
• Příklad Označení podle normy: ISO 2093 --> Cu/Ni2Sn3b
  • Cu: základní materiál měď
  • Ni2: niklová vrstva 2µm
  • Sn3: vrstva cínu 3-5µm
  • b: lesklý
• Rozměrová přesnost cínových vrstev, při tloušťce vrstvy 5 µm se průměr otvorů zmenší o 10 µm. To je třeba zohlednit při návrhu součástí, zejména u uložení a závitů.

Zinek nikl transparentní (modrošedý - stříbrošedý) pasivace (CrVI), podle ISO 4042-->ZnNi/Cn/T0, tloušťka vrstvy 3-5 µm. (díly pokovené na závěsech nebo v bubnu)

• U galvanicky nanášených slitinových povrchových úprav na bázi zinek - nikl podle normy DIN EN ISO 4042 se ionty zinku a niklu ukládají současně z elektrolytu působením elektrického napětí.
• Zinkovo-niklový proces se vyznačuje velmi vysokou ochranou proti korozi ve srovnání s modrým zinkováním.
• Bez specifických požadavků zákazníka zůstává standardní tloušťka vrstvy mezi 3 a 5 µm.
• Pasivace jsou procesy, při nichž se kovové povrchy stávají odolnějšími vůči korozi pomocí nekovových ochranných vrstev, tzv. konverzních vrstev.
• Ocelové součásti s povlakem ZnNi jsou opatřeny ochrannou vrstvou obsahující Cr(III) neboli konverzní/pasivační vrstvou v bezelektrickém procesu ponořením do roztoků bez obsahu chromu(VI). Tato ochranná vrstva je anorganická pasivační vrstva o tloušťce v rozsahu nanometrů.
• Vzhled pasivační vrstvy může být různý, od průhledné, čiré až po namodrale duhovou.
• Rozměrová přesnost zinek-niklových povrchových úprav, při tloušťce povlaku 5 µm se průměr otvorů zmenší o 10 µm. To je třeba zohlednit při návrhu součástí, zejména u uložení a závitů.

Vibrační broušení / vibrační dokončovací práce. Odstraňování otřepů a zaoblování hran, zlepšování drsnosti povrchu.

• Díly jsou umístěny v nádobě spolu s četnými brusnými prvky a různými přísadami. Díly se brousí kmitavými nebo rotačními pohyby nádoby.

Povrch bez oleje, mastnoty a třísek na základě vizuální závěrečné kontroly. Balení v miniaturních sáčcích nebo podle specifikací zákazníka.

• Čištění lze provádět v uzavřených nebo otevřených, plně automatických nebo ručně ovládaných čisticích systémech.
• U citlivých povrchů s nízkými hodnotami drsnosti nebo materiálů s nízkou pevností a tvrdostí by se ultrazvuk neměl používat u sypkých materiálů, aby nedošlo k poškození povrchu.
• Bez definice zákazníka je vhodný proces čištění zvolen společností Bossard na základě geometrie a suroviny.

Tepelné zpracování podle speciální specifikace. Požadavky na procesy, tvrdost, drsnost povrchu, hloubku tvrdosti musí být definovány v dalším dokumentu nebo zahrnuty do technického výkresu.

• Rozměrová stálost: V závislosti na konstrukčním stavu po kalení a popouštění nebo po termochemickém zpracování, jako je kalení, nitridace atd., je ovlivněna rozměrová stabilita (deformací nebo zvětšením objemu).
• Například při nitridaci dochází k mírnému zvětšení objemu v důsledku absorpce dusíku.
• Nitridační vrstva se obvykle skládá ze dvou zón.
• Vnitřní zóna neboli difuzní vrstva je charakteristická tvorbou nitridových jehliček (nitridové jehličky jsou chemické sloučeniny dusíku s jiným prvkem, např. železem) v oblasti hrany obrobku. Obvyklá tloušťka vrstvy se pohybuje mezi 0,2 a 1,5 mm.
• Vnější zóna na povrchu obrobku o tloušťce přibližně 5 až 30 μm se nazývá spojovací vrstva. Tato nekovová vrstva se skládá z nitridů železa nebo nitridů libovolných legujících prvků.
• Změna velikosti v důsledku objemové roztažnosti související s difuzí je ovlivněna spojovací vrstvou, protože spojovací vrstva částečně narůstá na povrchu. Například zvětšení průměru nitridovaného válcového tělesa se pohybuje v řádu 30 až 50 % tloušťky spojovací vrstvy.
• V tomto případě by typická tloušťka spojovací vrstvy byla 8 až 16 μm. To znamená, že nárůst vrstvy na povrchu je max. 4-5 μm.